冷軋帶鋼的表面質(zhì)量是影響其性能的關(guān)鍵因素之一。冷軋帶鋼表面附著軋油、油、粉塵、鐵粉等。帶鋼表面清潔度低會(huì)影響后續(xù)處理過(guò)程,減弱退火過(guò)程的脫碳效果,導(dǎo)致?tīng)t輥結(jié)瘤,最終導(dǎo)致帶鋼表面質(zhì)量下降。
冷軋帶鋼一般采用化學(xué)清洗+電解清洗+物理清洗的清洗方法,其中電解清洗具有清洗速度快、除油效果好的優(yōu)點(diǎn)。但目前常用的低電流密度電解清洗存在電極板腐蝕、更換頻率高、運(yùn)行能耗高、氣泡多、堿霧大等缺點(diǎn),迫切需要開(kāi)發(fā)新的高效脫脂工藝,提高清洗效率,降低清洗成本。
帶鋼脫脂機(jī)理分析
帶鋼脫脂是利用皂化反應(yīng)和乳化反應(yīng)去除帶鋼表面的油污。皂化反應(yīng)主要用于動(dòng)植物油和半穩(wěn)定軋制油,利用油和脫脂劑的堿性化學(xué)反應(yīng)將油分解為低級(jí)醇(甘油)和乳酸鈉,易溶于水。礦物油和合成油等非皂化油只能通過(guò)乳化反應(yīng)去除。乳化脫脂是指在乳化劑(通常是表面活性劑)的作用下,降低溶液界面張力,增加水-油界面的接觸,使附著在帶鋼表面的油膜撕裂成小油滴,分散在清洗液中。
超聲波清的空化效應(yīng),超聲波清洗技術(shù)可以有效地去除帶鋼表面的油脂。在超聲波的作用下,液體內(nèi)部的壓力立即減小,在快速循環(huán)中增加。當(dāng)壓力突然減小時(shí),液體內(nèi)部會(huì)形成許多高度的真空穴,當(dāng)壓力突然增加時(shí),會(huì)產(chǎn)生沖擊波,即所謂的空化效應(yīng)。這些沖擊波可以去除帶鋼表面的污染物,發(fā)揮無(wú)刷強(qiáng)刷的作用。此外,超聲波還具有加強(qiáng)傳質(zhì)、增強(qiáng)乳化的作用,從而大大加強(qiáng)脫脂清洗的效果。
超聲波清洗
超聲波清洗主要依靠其空化效應(yīng)。在超聲波的作用下,液體中的微氣泡核經(jīng)歷了體積生長(zhǎng)、收縮、再生和再收縮的重復(fù)過(guò)程,最終崩潰。研究表明,氣泡核的溫度和壓力可分別達(dá)到5200k和50.5MPA。由于上述局部高溫,高壓狀態(tài)存在時(shí)間很短,氣泡核破碎會(huì)在帶鋼表面產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波和微射流。因此,超聲波清洗也是利用短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微氣泡核去除污垢,類似于電解清洗。
工業(yè)應(yīng)用表明,超聲脫脂效率高,清洗效果好,實(shí)施方便,運(yùn)行能耗低,應(yīng)用前景好。