一种新型冷轧薄板电解清洗用消泡装置及方法*



一种新型冷轧薄板电解清洗用消泡装置及方法*

祝海容, 赵占伟

(浙江龙盛薄板有限公司， 浙江 绍兴312369)

摘要：针对原有电解清洗生产线存在泡沫过多的问题，分析泡沫产生的机理，采用化学方法和机械方法相结合的新型消泡装置，投入使用后取得了明显效果。

关键词：电解清洗线；泡沫；化学方法和机械方法相结合；新型

0引言

在冷轧薄板生产过程中，经酸洗后的热轧原料钢卷在轧机高速冷轧变形时，存在一定的前滑区和后滑区，该区域轧辊和带钢表面在很大摩擦力的作用下，会有铁粉从轧辊表面和带钢表面脱落，其中一部分进入乳化液中，另一部分滞留在带钢表面，同时，被轧制的带钢在辊缝处除了接受乳化液油膜的润滑作用，还会有少量油脂残留在带钢表面，这些铁粉和残留油脂混合在一起，牢固地粘附在带钢表面，构成了带钢表面污染物，它对后续的退火工序产生不良影响，如产生色差、黑带等缺陷，引起比较严重的表面质量问题，为此后续工序一般会经过电解清洗生产线将其清除。

1原有电解清洗线存在的问题

电解清洗所用清洗剂一般由碱性物质、表面活性剂和添加剂组成。由于电解清洗机组工艺段的喷刷脱脂和电解脱脂都会有大量气体混入到清洗剂中，从未产生泡沫，适量的泡沫有利于清洗效果，但泡沫太多就会经常发生碱液泡沫溢出的情况，造成碱液大量浪费，运行成本增加，腐蚀设备，加快设备老化，并且污染周围环境，损害工作人员身体健康，为此一般会进行消泡，传统消泡多为化学方法消泡，向清洗剂中添加消泡剂，由于机组大多连续生产，泡沫不断产生，为控制这种情况，只能持续不断地加入大量消泡剂，这种方法虽然可以达到消泡目的，但加入的大量消泡剂会对清洗剂中的表面活性剂的活性产生一定的抑制作用，降低清洗效率，同时造成吨钢成本大幅提高。

2问题分析及改进措施

为了解决传统消泡方法存在的成本高、效率低等问题，经过反复研究，并结合现场实际情况，成功研制出一种化学方法和机械方法相结合的新型消泡装置及方法。

清洗剂产生的泡沫，主要靠其表面张力维持，具有质量轻、壁薄、易碎等特点，因此可以采用低浓度的消泡剂水溶液为介质，用微型高压水泵输送至碱液箱中泡沫上方，出口经由工业用雾化喷嘴后，形成很多高压雾滴，射向泡沫，泡沫表面张力失衡破碎，达到消泡目的，并且低浓度的消泡剂溶液维持一定平衡。

如图1所示本装置包括消泡剂水溶液箱、微型高压水泵、微启式安全阀、液位计、连接管、传感器和雾化喷嘴等。

图1　消泡装置流程图

在碱液箱附近布置消泡剂水溶液箱，碱液箱上方

安装传感器和雾化喷嘴，传感器用来检测泡沫位置，当泡沫达到一定量时，堆积的泡沫升高触及传感器，传感器接收到信号后，水泵开启，消泡剂经雾化后喷向泡沫开始消泡，当泡沫减少到一定量时，传感器再发信号，水泵停止。

由于消泡剂是经过雾化后喷射泡沫的，所以水泵流量不需很大，但要满足一定压力，经多次实验最终选型水泵为微型高压水泵，工作电压为24 VDC，流量为7.0 L/Min，最大压力为11 Bar，雾化喷嘴选用斯普瑞进口喷嘴，喷嘴内部设置过滤网，保证雾化效果，喷射区呈圆形，喷射角为102°~120°，独特的内部设计能够保证喷射均匀，根据碱液箱尺寸合适设置喷嘴数量和位置，确保喷射区全覆盖堆积的泡沫。

消泡剂可能存在溶解不完全的情况，使用一段时间后微小颗粒就会堵塞过滤网，阻力过大导致损坏水泵，所以须在水泵出口加装一个安全阀，整定压力设置为8 Bar，用来保护水泵，当消泡效果不好时检查清理喷嘴过滤网。

3应用效果

装置经过生产实践检验证明该思路是正确的，由于采用化学法和机械法相结合的消泡装置，使用低浓度消泡剂，所以消泡剂消耗量大幅下降，整个系统自动控制，根据泡沫产生速度，调整传感器位置，及时喷射消泡，避免了碱液外溢，减少了碱液浪费及对周边环境的污染，由于消泡剂为常温喷射，比80°的碱液温度低很多，喷射雾滴可将碱液表面产生的碱雾液化，大幅减少碱雾排放，同时，使用低功率的微型水泵，运行成本低廉，装置结构简单，维护方便。

4结论

电解清洗机组在冷轧薄板及涂镀等行业应用非常广泛，改进之前也参观了同行企业，发现存在同样的问题，泡沫过多既造成了资源浪费，又污染周边环境。化学法和机械法相结合的新型消泡装置，可有效地消除生产过程中产生过多的泡沫，同时也解决了传统消泡方法的成本高、抑制清洗效果等问题，大幅降低了成产成本，具有成本低廉、节能高效、绿色环保、结构简单和维护方便等诸多优点，值得借鉴推广。

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册[M].第四版.北京：化学工业出版社，2002.

[2]戴学成.冷轧带钢的现代电解清洗工艺[J].上海金属，2007(2):48-53.

A New Type of Defoaming Device and Method for Cold Rolled Sheet Electrolytic Cleaning

ZHU Hai-rong, ZHAO Zhan-wei

(ZhejiangLongshengSteelStripCo.,Ltd,ShaoxingZhejiang312369,China)

Abstract:Aiming at problems in the original electrolytic cleaning line like too much foam, the mechanism of bubble was analyzed in this paper. The new defoaming device that is combined by the chemical and mechanical methods was put into use, and then achieved remarkable results.

Key words:electrolytic cleaning line; foam; combination of chemical and mechanical methods; new type

中图分类号:TG155.4+1

文献标志码：A

文章编号：1007-4414(2015)03-0164-01

作者简介：祝海容(1983-)，女，安徽安庆人，工程师，主要从事冷轧生产管理和技术方面的工作。

*收稿日期：2015-04-24