УСТРОЙСТВО УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ И СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ Российский патент 2021 года по МПК B21B45/06 C23G3/02 

Изобретение относится к устройству удаления окалины для химического удаления окалины с металлической полосы согласно преамбуле п.1 формулы изобретения, а также способу химического удаления окалины с металлической полосы согласно преамбуле п.10 формулы изобретения.

При горячей прокатке металлической полосы на ее поверхности образуется слой окалины. Перед возможной последующей холодной прокаткой металлической полосы этот слой окалины должен удаляться. В частности, по этой причине металлическая полоса после горячей прокатки обычно подвергается удалению окалины, при котором слой окалины удаляется.

В области химического удаления окалины с металлической полосы, когда обычно применяется кислотосодержащее травильное средство, различается так называемое травление погружением и так называемое травление распылением. При травлении погружением обрабатываемая металлическая полоса погружается в наполненную травильным средством погружную емкость, в то время как при травлении распылением травильное средство распыляется на обрабатываемую металлическую полосу. Технология травления распылением отличается короткой по сравнению с продолжительностью обработки при травлении погружением.

Задачей изобретения является обеспечение возможности достижения высокой эффективности травления при обработке металлической полосы травлением распылением.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью устройства удаления окалины по п.1 формулы изобретения и способа по п.10 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, а также последующего описания, при этом признаки предпочтительных вариантов осуществления могут применяться как к устройству удаления окалины, так и к способу.

Устройство удаления окалины по изобретению для химического удаления окалины с металлической полосы содержит по меньшей мере одно первое распылительное устройство и по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство для распыления травильного средства на верхнюю и нижнюю сторону металлической полосы. Это первое и дополнительное распылительное устройство содержат первый внешний распылительный блок для распыления травильного средства на первую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы и второй распылительный блок для распыления травильного средства на противоположную первой краевой области вторую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы. Кроме того, первое распылительное устройство дополнительно содержит серединный (центральный) распылительный блок для распыления травильного средства на расположенную между краевыми областями серединную (центральную) область верхней/нижней стороны металлической полосы.

По меньшей мере один из упомянутых двух внешних или серединный распылительный блок содержит несколько рядов цельноструйных форсунок, и каждый из распылительных блоков первого распылительного устройства содержит собственную распределительную камеру для травильного средства.

По меньшей мере один из упомянутых двух внешних распылительных блоков дополнительного распылительного устройства содержит одну или более щелевых форсунок, и каждый из двух внешних распылительных блоков содержит собственную распределительную камеру для травильного средства.

Форсунки соответствующих распылительных блоков предпочтительно соединены с их распределительными камерами для травильного средства. Такой вариант осуществления распылительного устройства позволяет получить легкую в изготовлении конструкцию распылительного устройства, а также низкие издержки управления распылительным устройством.

Цельноструйные форсунки, вследствие их простой геометрии, сравнительно прочны и экономичны в изготовлении.

В то время как используемые до сих пор в устройствах удаления окалины форсунки, такие как плоскоструйные форсунки, язычковые форсунки или форсунки с конической струей, создают струю, которая расширяется и вследствие этого имеет неравномерное распределение импульса, при помощи полноструйной форсунки может создаваться замкнутая, стабильная и высокоэнергетическая цельная струя, которая имеет равномерное распределение импульса по своему диаметру струи и не расширяется или почти не расширяется на протяжении большого расстояния. С помощью такой высокоэнергетической цельной струи может получаться настолько тонкий образующийся или образовавшийся на металлической полосе ламинарный граничный слой травильного средства, насколько возможно, что положительно сказывается на массообмене и вместе с тем повышает эффективность травления. К тому же такая высокоэнергетическая цельная струя позволяет «вымывать» прилипшую окалину.

Благодаря более высокой эффективности травления может сокращаться продолжительность обработки, необходимая для полного удаления окалины с металлической полосы. Это позволяет получить более короткий участок обработки (более короткую конструктивную длину) или, при неизменном участке обработки, более высокую скорость перемещения металлической полосы.

Кроме того, при применении для распылительного устройства одной или более цельноструйных форсунок, поскольку струя цельноструйной форсунки на протяжении большого расстояния почти не расширяется или вовсе не расширяется и тем самым делает возможным сильное бьющее действие (удар) по поверхности металлической полосы, для достижения такого же эффекта требуется более низкое давление подачи травильного средства, чем при применении плоскоструйных форсунок, язычковых форсунок или форсунок с конической струей. Это, в свою очередь, делает возможными более низкие эксплуатационные затраты, например, потому что могут применяться более выгодные насосы. Например, распылительные устройства могут эксплуатироваться с давлением подачи травильного средства 4 бар.

Кроме того, струя, создаваемая цельноструйной форсункой, преимущественно не содержит примеси окружающего воздуха. Другими словами, струя, которая создается цельноструйной форсункой, преимущественно не смешивается с окружающим воздухом.

Каждая из цельноструйных форсунок распылительного устройства предпочтительно имеет выпускное отверстие для травильного средства с непостоянным поперечным сечением. Так, например, площадь поперечного сечения выпускного отверстия для травильного средства соответствующей цельноструйной форсунки может уменьшаться к концу форсунки на выпускной стороне цельноструйной форсунки. Под концом форсунки на выпускной стороне форсунки следует понимать ее конец, обращенный к металлической полосе. Соответственно под концом форсунки на впускной стороне форсунки следует понимать ее конец, обращенный от металлической полосы.

Предпочтительно, чтобы самое узкое место выпускного отверстия для травильного средства соответствующей цельноструйной форсунки находилось на конце форсунки на её выпускной стороне. Выпускное отверстие для травильного средства соответствующей цельноструйной форсунки может быть выполнено, в частности, в форме воронки.

Кроме того, предпочтительно, чтобы выпускное отверстие для травильного средства соответствующих цельноструйных форсунок в своем самом узком месте имело внутренний диаметр по меньшей мере 2 мм и не больше 6 мм. Особенно предпочтительно, чтобы выпускное отверстие для травильного средства соответствующих цельноструйных форсунок в своем самом узком месте имело внутренний диаметр 4 мм.

Одна модификация устройства удаления окалины по изобретению предусматривает, что упомянутое дополнительное распылительное устройство дополнительно содержит серединный распылительный блок с одной или более щелевыми форсунками для распыления травильного средства на расположенную между краевыми областями серединную область верхней/нижней стороны металлической полосы, а также собственную распределительную камеру для травильного средства.

В то время как струя травильного средства, созданная цельноструйной форсункой, обычно приводит к точечной подаче травильного средства на поверхность металлической полосы, струя травильного средства, созданная щелевой форсункой, обычно приводит к линейной подаче травильного средства на поверхность металлической полосы. При помощи щелевой форсунки может создаваться замкнутая, стабильная и высокоэнергетическая струя, имеющая равномерное распределение импульса и почти не расширяющаяся или вовсе не расширяющаяся на протяжении большого расстояния. При применении одной или более щелевых форсунок могут достигаться аналогичные преимущества, как при применении одной или более цельноструйных форсунок.

Преимущественно устройство удаления окалины включает в себя ленточный конвейер для транспортировки металлической полосы вдоль горизонтального направления перемещения. Ленточный конвейер может быть спроектирован, например, в виде роликового конвейера. Предпочтительно направление перемещения соответствует направлению по длине обрабатываемой металлической полосы. Другими словами, с помощью ленточного конвейера металлическая полоса предпочтительно транспортируется в направлении её длины.

Предпочтительно два внешних распылительных блока оснащены форсунками одинакового типа. Если первый внешний распылительный блок имеет, например, одну или более цельноструйных форсунок, то второй внешний распылительный блок предпочтительно также имеет одну или более цельноструйных форсунок. Если первый внешний распылительный блок имеет одну или более щелевых форсунок, то второй внешний распылительный блок предпочтительно также имеет одну или более щелевых форсунок.

Кроме того, предпочтительно, чтобы распылительное устройство имело серединный распылительный блок для распыления травильного средства на расположенную между краевыми областями серединную область верхней/нижней стороны металлической полосы. Особенно предпочтительно, чтобы серединный распылительный блок имел одну или более цельноструйных форсунок, в частности, несколько рядов цельноструйных форсунок, и/или одну или более щелевых форсунок, в частности, по вышеуказанным причинам.

Каждый из вышеуказанных распылительных блоков предпочтительно имеет группу форсунок для распыления травильного средства на верхнюю/нижнюю сторону металлической полосы.

Преимущественно, чтобы распылительное устройство (разбрызгиватель) было выполнено в виде распылительной штанги (трубы для разбрызгивания). В этом случае вышеупомянутые распределительные камеры для травильного средства могут быть образованы, например, при помощи расположенных внутри распылительной штанги перегородок, в частности, разделительных пластин. Другими словами, в случае реализации распылительного устройства в виде распылительной штанги, отдельные распределительные камеры для травильного средства могут быть отделены друг от друга множеством перегородок, в частности, разделительными пластинами. Перегородки вызывают предпочтительно только небольшое сокращение внутреннего объема распылительной штанги, так что потери на трение внутри распылительной штанги могут поддерживаться на низком уровне.

В другом варианте изобретения распылительное устройство может включать в себя, например, отдельные распылительные штанги, которые образуют вышеуказанные распылительные блоки. В таком случае целесообразно, чтобы эти отдельные распылительные штанги расположены со смещением относительно друг друга перпендикулярно направлению перемещения. В направлении перемещения они могут быть также расположены со смещением относительно друг друга. Альтернативно, отдельные распылительные штанги могут быть расположены в одинаковом положении относительно направления перемещения.

Кроме того, распылительное устройство в каждой из своих распределительных камер для травильного средства может иметь устройство, которое гарантирует, что в форсунки каждого распылительного блока равномерно подается травильное средство.

Предпочтительно, чтобы распылительное устройство имело внутреннюю высоту по меньшей мере 10 см. Это позволяет избежать высоких градиентов давления внутри распылительного устройства. При этом под внутренней высотой распылительного устройства следует понимать ее внутренний размер, перпендикулярный верхней/нижней стороне металлической полосы.

Устройство удаления окалины может иметь собственный трубопровод для подачи травильного средства для каждого из трех распылительных блоков. Устройство удаления окалины предпочтительно включает в себя первый трубопровод для подачи травильного средства, который на выпускной стороне соединен с первым внешним распылительным блоком, второй трубопровод для подачи травильного средства, который на выпускной стороне соединен со вторым внешним распылительным блоком, и третий трубопровод для подачи травильного средства, который на выпускной стороне соединен с серединным распылительным блоком.

Преимущественно каждый из трех трубопроводов для подачи травильного средства впадает (открыт) в соответствующий распылительный блок перпендикулярно его направлению распыления. А значит, преимущественно, чтобы первый трубопровод для подачи травильного средства предпочтительно был открыт в первый внешний распылительный блок перпендикулярно направлению распыления первого распылительного блока, в то время как второй трубопровод для подачи травильного средства был открыт во второй внешний распылительный блок перпендикулярно направлению распыления второго распылительного блока, а третий трубопровод для подачи травильного средства был открыт в третий внешний распылительный блок перпендикулярно направлению распыления третьего распылительного блока. Таким образом может достигаться равномерное распределение давления в отдельных распылительных блоках, а значит, равномерное распределение давления в их форсунках.

Каждый из распылительных блоков преимущественно выполнен с возможностью распылять травильное средство перпендикулярно или по существу перпендикулярно верхней/нижней стороне металлической полосы. Это достигается, например, когда форсунки распылительных блоков ориентированы так, что каждый из распылительных блоков имеют направление распыления, перпендикулярное или по существу перпендикулярное верхней/нижней стороне металлической полосы, то есть вертикальное или по существу вертикальное вверх или соответственно вертикальное или по существу вертикальное вниз.

Под направлением распыления соответствующего распылительного блока понимается направление, в котором распылительный блок распыляет травильное средство. Фраза «по существу перпендикулярно верхней/нижней стороне металлической полосы» может пониматься как имеющая отклонение до +/–20°, предпочтительно до +/–10°, от прямого угла к верхней/нижней стороне металлической полосы.

Кроме того, по меньшей мере один из распылительных блоков распылительного устройства может быть установлен с возможностью наклона или поворота предпочтительно вокруг горизонтальной оси, параллельной направлению перемещения.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство удаления окалины имеет устройство управления, с помощью которого может регулироваться скорость выпуска травильного средства соответствующего распылительного блока, в частности, непрерывно или за несколько дискретных шагов.

Под скоростью выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока следует понимать количество травильного средства, выходящее из соответствующего распылительного блока в единицу времени, то есть объемный расход травильного средства, выходящего из соответствующего распылительного блока.

В смысле изобретения контроль количества может включать в себя регулирование этой величины, т.е. управление с обратной связью по результату измерения. То есть вышеуказанное устройство управления может быть, в частности, устройством регулирования.

Кроме того, в смысле изобретения некоторая величина «может регулироваться за несколько дискретных шагов», если эта величина, кроме нулевого значения и некоторого (достижимого в устройстве удаления окалины) наибольшего значения величины, может также задаваться на другое значение между этими двумя значениями. Другими словами, в смысле изобретения некоторая величина «может регулироваться за несколько дискретных шагов», если эта величина, кроме нулевого значения, может задаваться на по меньшей мере два других значения.

С помощью устройства управления скорость выпуска травильного средства серединного распылительного блока предпочтительно может регулироваться независимо от скорости выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока и независимо от скорости выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока. Это позволяет регулировать нанесение травильного средства на верхнюю/нижнюю сторону металлической полосы в направлении ширины в зависимости от того, какой характер имеет профиль толщины слоя окалины в ширину на верхней/нижней стороне металлической полосы.

Как правило, толщина слоя окалины на краях полосы больше, чем в серединной области полосы. Когда на металлическую полосу по ее ширине равномерно наносится травильное средство, это будет иметь эффект «перетравливания» серединной области полосы в случае чрезмерного нанесения травильного средства, то есть травильным средством удаляется не только слой окалины, но также лежащий под ним основной материал, в то время как в случае слабого нанесения травильного средства слой окалины, в частности на краях полосы, удаляется не полностью.

Если металлическая полоса на краевых областях своей верхней/нижней стороны имеет большую толщину слоя окалины, чем в находящейся между ними серединной области верхней/нижней стороны, скорость выпуска травильного средства из серединного распылительного блока может задаваться на более низкое значение, чем скорость выпуска травильного средства из внешних (внешних) распылительных блоков. Таким образом можно достичь однородного результата удаления окалины. Поскольку в этом случае можно избежать перетравливания металлической полосы, также можно уменьшить потребность в травильном средстве, что, в свою очередь, позволяет снизить стоимость регенерации травильного раствора.

Предпочтительно с помощью устройства управления скорость выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока может задаваться независимо от скорости выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока. Это позволяет наносить на первую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы иное количество травильного средства, чем на вторую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы.

Также устройство управления может включать в себя несколько нагнетающих травильное средство насосов, которые на выпускной стороне соединены с распылительным устройством. При помощи этих нагнетающих травильное средство насосов травильное средство может нагнетаться в распылительное устройство. Нагнетающие травильное средства насосы могут применяться для регулировки скоростей выпуска травильного средства в распылительных блоках. Нагнетающие травильное средство насосы могут представлять собой, в частности, частотно-регулируемые насосы.

Один из нагнетающих травильное средство насосов может быть подключен к двум внешним распылительным блокам, в то время как другой из нагнетающих травильное средство насосов может быть подключен к серединному распылительному блоку. Альтернативно, первый нагнетающий травильное средство насос может быть подключен к первому внешнему распылительному блоку, второй нагнетающий травильное средство насос - ко второму внешнему распылительному блоку, а третий нагнетающий травильное средство насос - к серединному распылительному блоку.

Нагнетающие травильное средство насосы предпочтительно соединены с блоком управления устройства управления. Блок управления предпочтительно предназначен регулировать производительность нагнетания соответствующего нагнетающего травильное средство насоса, в частности, непрерывно или за несколько дискретных шагов. Также предпочтительно, когда производительность нагнетания соответствующих насосов может регулироваться независимо от производительностей нагнетания других нагнетающих травильное средство насосов. Путем изменения соответствующей производительности нагнетания может изменяться скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока.

Кроме того, устройство управления может включать в себя множество клапанов. Они могут применяться альтернативно или дополнительно к нагнетающим травильное средство насосам для регулировки скоростей выпуска травильного средства из распылительных блоков. Преимущественно распылительное устройство на входной стороне соединено с клапанами, в частности, через вышеупомянутые трубопроводы для подачи травильного средства.

Для двух внешних распылительных блоков может быть предусмотрен один общий клапан или отдельный собственный клапан. Серединный распылительный блок предпочтительно снабжен собственным клапаном. Также предпочтительно, когда клапаны соединены с блоком управления устройства управления.

Блок управления предпочтительно выполнен с возможностью регулировать положение соответствующего клапана, в частности, непрерывно или за несколько дискретных шагов. Путем изменения положения соответствующего клапана может изменяться скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока.

Кроме того, каждый из вышеупомянутых трубопроводов для подачи травильного средства могут быть оснащены датчиком давления и/или расхода для контроля давления травильного средства или расхода травильного средства в соответствующем трубопроводе для подачи травильного средства. Эти датчики предпочтительно соединены с блоком управления устройства управления. Устройство управления, в частности, его блок управления, может быть выполнено с возможностью управлять вышеупомянутыми нагнетающими травильное средство насосами и/или клапанами в зависимости от сигналов датчиков с этих датчиков.

Распылительное устройство дополнительно к вышеуказанным распылительным блокам может иметь дополнительные распылительные блоки для распыления травильного средства на верхнюю/нижнюю сторону металлической полосы. Например, распылительное устройство может иметь первый дополнительный распылительный блок между серединным и первым внешним распылительным блоком и второй дополнительный распылительный блок между серединным и вторым внешним распылительным блоком. Скорость выпуска травильного средства из соответствующего дополнительного распылительного блока предпочтительно может регулироваться с помощью устройства управления независимо от скоростей выпуска травильного средства из других распылительных блоков распылительного устройства.

Кроме этого, устройство управления может иметь сенсорный блок с одним или более датчиками для регистрации параметра поверхности металлической полосы, в частности, параметра поверхности, зависящего от толщины слоя окалины металлической полосы.

Этот параметр поверхности может представлять собой, например, саму толщину слоя окалины или другой параметр поверхности, зависящий от толщины слоя окалины. В частности, сенсорный блок может включать в себя один или более бесконтактных датчиков для регистрации этого параметра поверхности.

Кроме того, сенсорный блок может быть, в частности, предназначен, чтобы измерять указанный параметр поверхности с пространственным разрешением по ширине металлической полосы, то есть с профилем в ширину параметра поверхности. Сенсорный блок может быть расположен перед или за распылительным устройством относительно направления перемещения.

Более того, предпочтительно, когда сенсорный блок соединен с блоком управления устройства управления. Устройство управления, в частности, его блок управления, предпочтительно предназначен регулировать скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока в зависимости от выходного сигнала сенсорного блока.

Более того, управление скоростью выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока может осуществляться в зависимости от одного или более известных производственных параметров, таких как, например, так называемая температура сматывания металлической полосы в рулон и/или сорта ее материала. Такой параметр предпочтительно передается на устройство управления, в частности, на его блок управления. Предпочтительно блок управления предназначен рассчитывать задаваемую скорость выпуска травильного средства для соответствующего распылительного блока на основании передаваемых в блок управления сигналов датчиков и/или производственных параметров.

Также устройство удаления окалины может иметь по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство, в частности, по меньшей мере одну дополнительную распылительную штангу, для распыления травильного средства на ту же сторону металлической полосы, что и первое упомянутое распылительное устройство. Первое упомянутое и дополнительное(ые) распылительное устройство(а) предпочтительно расположены в направлении перемещения друг за другом.

Подобно первому упомянутому распылительному устройству, такое дополнительное распылительное устройство может иметь первый внешний распылительный блок для распыления травильного средства на первую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы и второй распылительный блок для распыления травильного средства на вторую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы. Необязательно, такое дополнительное распылительное устройство может иметь серединный распылительный блок для распыления травильного средства на серединную область верхней/нижней стороны металлической полосы. Предпочтительно, чтобы в таком дополнительном распылительном устройстве скорости выпуска травильного средства из его распылительных блоков могли регулироваться с помощью устройства управления таким же образом, что и скорости выпуска травильного средства из распылительных блоков первого упомянутого распылительного устройства.

Кроме того, первое упомянутое и дополнительное распылительное устройство(а) могут иметь различные виды форсунок. Одно из распылительных устройств может иметь, например, (исключительно) цельноструйные форсунки, другое из распылительных устройств, в свою очередь, может иметь, например, (исключительно) щелевые форсунки.

Более того, устройство удаления окалины может иметь по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство для распыления травильного средства на другую сторону металлической полосы. Фразу «другая сторона» металлической полосы следует понимать следующим образом: в случае если первое упомянутое распылительное устройство распыляет травильное средство на верхнюю сторону металлической полосы, другая сторона является нижней стороной металлической полосы. И наоборот, в случае если первое упомянутое распылительное устройство распыляет травильное средство на нижнюю сторону металлической полосы, то другая сторона является верхней стороной металлической полосы. Признаки, упомянутые в связи с первым упомянутым распылительным устройством, могут аналогичным образом относиться к такому дополнительному распылительному устройству.

Те элементы устройства удаления окалины, которые вступают в контакт с травильным средством, предпочтительно состоят из кислотостойкого материала, в частности, из пластмассы и/или керамики. Вышеупомянутые форсунки могут, например, состоять из поливинилиденфторида (PVDF) и/или полипропилена (PP) или содержать эти материалы.

Кроме того, устройство удаления окалины может иметь погружную емкость для обработки металлической полосы травлением погружением. Относительно направления перемещения она предпочтительно расположена позади распылительного устройства. Обработка травлением погружением в погружную емкость может служить для сглаживания эффекта травления и/или удаления остатков окалины, не удаленных во время обработки распылением.

Кроме того, устройство удаления окалины может иметь дополнительную погружную емкость для обработки металлической полосы травлением погружением, при этом распылительное устройство может быть расположено, например, между двумя погружными емкостями относительно направления перемещения.

В способе по изобретению для химического удаления окалины с металлической полосы травильное средство распыляют на верхнюю или нижнюю сторону металлической полосы при помощи по меньшей мере одного первого распылительного устройства и по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства. При этом травильное средство распыляют первым внешним распылительным блоком первого и дополнительного распылительного устройства на первую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы, а вторым внешним распылительным блоком первого и дополнительного распылительного устройства на противоположную первой краевой области вторую краевую область верхней/нижней стороны металлической полосы. Дополнительно травильное средство распыляется серединным распылительным блоком первого распылительного устройства на расположенную между краевыми областями серединную область верхней/нижней стороны металлической полосы. В способе по изобретению предусмотрено, что травильное средство распыляется на верхнюю/нижнюю сторону металлической полосы по меньшей мере одним из упомянутых двух внешних распылительных блоков или серединным распылительным блоком первого распылительного устройства через несколько рядов цельноструйных форсунок, и по меньшей мере одним из упомянутых двух внешних распылительных блоков дополнительного распылительного устройства через одну или более щелевых форсунок.

Особенно предпочтительно, когда травильное средство распыляется через одну или более щелевых форсунок серединным распылительным блоком упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства на расположенную между двумя краевыми областями серединную область верхней/нижней стороны металлической полосы.

Устройство удаления окалины по изобретению может использоваться для осуществления способа по изобретению. То есть устройства, упомянутые в связи со способом, могут быть, в частности, элементами устройства удаления окалины.

Распыление травильного средства на металлическую полосу предпочтительно вызывает не только химическое удаление окалины с металлической полосы, но также механическое удаление (абляцию) слоя окалины.

В способе металлическая полоса предпочтительно транспортируется ленточным конвейером параллельно направлению её длины, в частности, вышеупомянутым ленточным конвейером устройства удаления окалины.

Предпочтительно травильное средство, которое распыляется на металлическую полосу, представляет собой или содержит кислоту, такую как хлористоводородная кислота. Металлическая полоса может представлять собой, в частности, стальную полосу. Кроме того, металлическая полоса предпочтительно представляет собой горячекатаную металлическую полосу.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения каждая из скорости выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока и скорости выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока упомянутого по меньшей мере одного первого распылительного устройства и/или упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства задается устройством управления на значение, которое отличается от скорости выпуска травильного средства соответствующего серединного распылительного блока первого распылительного устройства или дополнительного распылительного устройства. Благодаря этому, особенно в случае, когда окалина на краевых областях имеет иную толщину, чем в серединной области, может достигаться однородный результат удаления окалины.

Например, скорость выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока и скорость выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока могут задаваться устройством управления на значение, которое больше скорости выпуска травильного средства из серединного распылительного блока, особенно в случае большей толщины слоя окалины на двух краевых областях.

В принципе, возможно, чтобы скорость выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока и скорость выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока задавались устройством управления на различные значения. Так, например, возможно, чтобы только скорость выпуска травильного средства одного из двух внешних распылительных блоков задавалась устройством управления на значение, которое отличается от скорости выпуска травильного средства из серединного распылительного блока.

Предпочтительно, чтобы скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока упомянутого по меньшей мере одного первого распылительного устройства и/или упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства задавалась с помощью устройства управления таким образом, чтобы металлическая полоса в направлении ее ширины подвергалась действию первого и/или дополнительного распылительного устройства с заданным профилем распыления травильного средства. Под профилем распыления травильного средства следует понимать профиль количества травильного средства, наносимого распылительным устройством на металлическую полосу в заданном направлении (здесь: направлении в ширину металлической полосы).

Профиль распыления травильного средства может увеличиваться или уменьшаться наружу в первой и/или во второй краевой области, в частности, линейно увеличиваться или уменьшаться. Кроме того, профиль распыления может быть симметричным относительно центральной плоскости полосы. Под центральной плоскостью полосы здесь следует понимать вертикальную плоскость, относительно которой металлическая полоса обладает зеркальной симметрией.

Кроме того, профиль распыления травильного средства, с помощью которого действуют на металлическую полосу, может не иметь плоских площадок. Альтернативно, профиль распыления травильного средства может иметь плоскую площадку, в частности, между упомянутыми двумя краевыми областями.

Профиль распыления травильного средства вышеуказанного вида может быть реализован, например, таким образом, что форсунки первого внешнего распылительного блока расположены треугольником рядом друг с другом, форсунки второго распылительного блока расположены треугольником рядом друг с другом, и форсунки серединного распылительного блока расположены трапецеидально рядом друг с другом, в частности, в виде равнобедренной трапеции, или также треугольником.

Данное ранее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержит многочисленные признаки, которые частично воспроизведены в отдельных зависимых пунктах формулы изобретения, будучи иногда объединены по несколько. Однако эти признаки могут также рассматриваться по отдельности и объединяться в значимые дополнительные комбинации. В частности, каждый из этих признаков в отдельности и в любой подходящей комбинации могут комбинироваться с устройством удаления окалины по изобретению и со способом по изобретению. Кроме того, признаки способа также могут рассматриваться как свойство соответствующего блока устройства.

Хотя в описании или в пунктах формулы изобретения некоторые термины используются в единственном числе или в сочетании с числовым значением, объем изобретения для этих терминов не должен быть ограничен единственным числом или данным числовым значением.

Вышеописанные свойства, признаки и преимущества изобретения, а также способ их достижения станут более ясными и понятными в связи с последующим описанием примерных вариантов осуществления изобретения, которые поясняются подробнее со ссылкой на фигуры. Эти примерные варианты осуществления служат для пояснения изобретения и не ограничивают изобретение указанными в них комбинациями признаков, даже в отношении функциональных признаков. Кроме того, подходящие признаки каждого примерного варианта осуществления могут также рассматриваться явно обособленным образом, извлекаться из какого-либо примерного варианта осуществления, вводиться в другой примерный вариант осуществления для его дополнения и комбинироваться с любым из пунктов формулы изобретения.

Когда на разных фигурах используются одинаковые ссылочные обозначения, они обозначают по существу одинаковые или соответствующие друг другу элементы. Но в целях целесообразности по существу одинаковые или эквивалентные друг другу элементы могут также обозначаться различными ссылочными позициями.

Показано:

фиг.1: примерный вариант осуществления устройства удаления окалины по изобретению для химического удаления окалины с металлической полосы;

фиг.2: поперечное сечение устройства удаления окалины по фиг.1;

фиг.3: изображение двух распылительных устройств устройства удаления окалины;

фиг.4: профиль распыления травильного средства, по которому наносят средство на металлическую полосу в устройстве удаления окалины;

фиг.5: изображение двух других распылительных устройств для устройства удаления окалины;

фиг.6: профиль распыления травильного средства, по которому наносят средство на металлическую полосу при применении одного из распылительных устройств по фиг.5.

На фиг.1 показан примерный вариант осуществления устройства 2 удаления окалины по изобретению для химического удаления окалины с металлической полосы 4.

Устройство 2 удаления окалины оснащено ленточным конвейером 6 для транспортировки металлической полосы 4 вдоль направления 8 перемещения. В настоящем примерном варианте осуществления ленточный конвейер 6 выполнен в виде роликового конвейера с множеством роликов 10.

Кроме того, устройство 2 удаления окалины включает в себя несколько верхних распылительных устройств 12 для распыления содержащего хлористоводородную кислоту травильного средства 14 на верхнюю сторону 16 металлической полосы 4 и несколько нижних распылительных устройств 12 для распыления травильного средства 14 на нижнюю сторону 16 металлической полосы 4. На фиг.1 в качестве примера показаны четыре верхних распылительных устройства 12 и четыре нижних распылительных устройства 12. В принципе, устройство 2 удаления окалины может иметь большее или меньшее число таких распылительных устройств 12.

Верхние распылительные устройства 12 расположены друг за другом в направлении 8 перемещения ленточного конвейера 6. Аналогично, нижние распылительные устройства 12 расположены друг за другом в направлении 8 перемещения ленточного конвейера 6. Кроме того, каждое из распылительных устройств 12 выполнено в виде распылительной штанги.

В настоящем примерном варианте осуществления все верхние распылительные устройства 12 устройства 2 удаления окалины расположены на одинаковой высоте. То есть все верхние распылительные устройства 12 устройства 2 удаления окалины находятся на одинаковом расстоянии от верхней стороны 16 металлической полосы 4. Кроме того, все нижние распылительные устройства 12 устройства 2 удаления окалины расположены на одинаковой высоте. То есть все нижние распылительные устройства 12 устройства 2 удаления окалины находятся на одинаковом расстоянии от нижней стороны 18 металлической полосы 4.

Расстояние, на котором верхние распылительные устройства 12 находятся от верхней стороны 16 металлической полосы 4, может быть меньше или больше расстояния, на котором находятся нижние распылительные устройства 12 от нижней стороны 18 металлической полосы 4. Альтернативно, эти два расстояния могут быть одинаковы. Особенно предпочтительно, если расстояние, на котором нижние распылительные устройства 12 находятся от нижней стороны 18 металлической полосы 4, меньше расстояния, на котором верхние распылительные устройства 12 находятся от верхней стороны 16 металлической полосы 4.

Некоторые из верхних и нижних распылительных устройств 12 являются распылительными устройствами 12a первого типа. Другие из верхних распылительных устройств 12 являются распылительными устройствами 12b второго типа. Распылительные устройства 12a первого типа имеют несколько цельноструйных форсунок 20, в то время как распылительные устройства 12b второго типа имеют несколько щелевых форсунок 22 (смотри фиг.3).

В настоящем примерном варианте осуществления распылительные устройства 12a первого типа и распылительные устройства 12b второго типа расположены, чередуясь, в направлении 8 перемещения ленточного конвейера 6. То есть за распылительным устройством 12a первого типа в направлении 8 перемещения следует распылительное устройство 12b второго типа, за которым, в свою очередь, в направлении 8 перемещения следует распылительное устройство 12a первого типа, и так далее.

Распылительные устройства 12b второго типа, т.е. распылительные устройства 12b, имеющие щелевые форсунки 22, в этой компоновке используются, в частности, для гомогенизации результата удаления окалины.

Однако расположение распылительных устройств 12 не обязательно должно быть таким чередующимся расположением. Кроме того, не обязательно должно быть одинаковое число распылительных устройств 12a первого типа и распылительных устройств 12b второго типа. Более того, в принципе, можно применять в устройстве 2 удаления окалины только распылительные устройства 12 одинакового типа.

Кроме того, устройство 2 удаления окалины имеет травильную камеру 24, в которой расположены указанные распылительные устройства 12. Травильная камера 24 содержит нижнюю часть 26 камеры для приема стекающего с металлической полосы 4 травильного средства 14 и расположенную над нижней частью 26 камеры верхнюю часть 28 камеры.

Кроме того, устройство 2 удаления окалины имеет первую пару 30 прижимных валиков, а также вторую пару 32 прижимных валиков, каждая из которых имеет верхний прижимной валик 34 и нижний прижимной валик 36. Первая пара 30 прижимных валиков расположена относительно направления 8 перемещения перед травильной камерой 24, в то время как вторая пара 32 прижимных валиков расположена в травильной камере 24. Прижимные валики 34, 36 поддерживают и направляют металлическую полосу 4. При прохождении через пару 30, 32 прижимных валиков жидкость, находящаяся на поверхности металлической полосы, вытесняется прижимными валиками 34, 36.

Кроме того, устройство 2 удаления окалины содержит устройство 38 управления, у которого на фиг.1 изображены его блок 40 управления, его первый сенсорный блок 42a и его второй сенсорный блок 42b.

Упомянутые сенсорные блоки 42a, 42b соединены с блоком 40 управления и каждый содержит верхний ряд 44 датчиков и нижний ряд 46 датчиков. Ряды 44, 46 датчиков первого сенсорного блока 42a расположены перед распылительными устройствами 12 относительно направления 8 перемещения ленточного конвейера 6. Ряды 44, 46 датчиков второго сенсорного блока 42b расположены позади распылительных устройств 12 относительно направления 8 перемещения ленточного конвейера 6. Предпочтительно, чтобы ряды 44, 46 датчиков соответствующего сенсорного блока 42a, 42b были расположены снаружи травильной камеры 24, как изображено на фиг.1.

Ленточным конвейером 6 металлическая полоса 4 транспортируется параллельно направлению 48 её длины через устройство 2 удаления окалины. В травильной камере 24 на металлическую полосу распылительными устройствами 12 наносится травильное средство 14 для химического удаления окалины с металлической полосы 4, то есть для удаления находящегося на металлической полосе 4 слоя окалины.

Верхний ряд 44 датчиков первого сенсорного блока 42a регистрирует перед распылительными устройствами 12 с локальным разрешением по ширине металлической полосы 4 некоторый параметр поверхности металлической полосы 4, который зависит от толщины слоя окалины на верхней стороне 16 металлической полосы 4. Соответственно нижний ряд 46 датчиков первого сенсорного блока 42a регистрирует перед распылительными устройствами 12 с локальным разрешением по ширине металлической полосы 4 некоторый параметр поверхности металлической полосы 4, который зависит от толщины слоя окалины на нижней стороне 18 металлической полосы 4.

Верхний ряд 44 датчиков второго сенсорного блока 42b также регистрирует позади распылительных устройств 12 с локальным разрешением по ширине металлической полосы 4 некоторый параметр поверхности металлической полосы 4, который зависит от толщины слоя окалины на верхней стороне 16 металлической полосы 4. Соответственно нижний ряд 46 датчиков второго сенсорного блока 42b регистрирует позади распылительных устройств 12 с локальным разрешением по ширине металлической полосы 4 некоторый параметр поверхности металлической полосы 4, который зависит от толщины слоя окалины на нижней стороне 18 металлической полосы 4. Каждый из рядов 44, 46 датчиков второго сенсорного блока 42b могут, в частности, регистрировать тот же параметр поверхности, что и ряды 44, 46 датчиков первого сенсорного блока 42a.

Создаваемые рядами 44, 46 датчиков сигналы датчиков передаются в блок 40 управления.

При помощи блока 40 управления нанесение травильного средства на металлическую полосу 4 регулируют в зависимости от вышеупомянутых сигналов датчиков таким образом, что достигается наиболее однородный возможный результат удаления окалины, предпочтительно с полным удалением слоя окалины.

В принципе, возможно, чтобы устройство 2 удаления окалины вместо двух сенсорных блоков 42a, 42b имело только один из двух сенсорных блоков 42a, 42b, и чтобы соответственно регулировало нанесение травильного средства на металлическую полосу 4 в зависимости от сигналов датчиков только одного из сенсорных блоков 42a, 42b.

Устройство 2 удаления окалины может дополнительно содержать одну или более (не показанных) погружных емкостей для обработки металлической полосы 4 травлением погружением. Например, устройство 2 удаления окалины может иметь одну погружную емкость перед травильной камерой 24 и дополнительную погружную емкость позади травильной камеры 24. В соответствующей погружной емкости может использоваться то же травильное средство, которое распыляется распылительными устройствами 12 на металлическую полосу 4, или другое травильное средство.

На фиг.2 показано поперечное сечение устройства 2 удаления окалины по плоскости II-II сечения по фиг.1.

Со ссылкой на фиг.2 ниже подробнее описывается вариант осуществления распылительных устройств 12.

Как уже упомянуто, каждое из распылительных устройств 12 выполнено в виде распылительной штанги.

Каждое из верхних распылительных устройств 12 содержит первый внешний распылительный блок 50 для распыления травильного средства 14 на первую краевую область 52 верхней стороны 16 металлической полосы 4, второй внешний распылительный блок 54 для распыления травильного средства 14 на противоположную первой краевой области 52 вторую краевую область 56 верхней стороны 16 металлической полосы 4 и расположенный между этими двумя внешними распылительными блоками 50, 54 серединный распылительный блок 58 для распыления травильного средства 14 на расположенную между краевыми областями 52, 56 серединную область 60 верхней стороны 16 металлической полосы 4.

Соответственно каждое из нижних распылительных устройств 12 содержит первый внешний распылительный блок 50 для распыления травильного средства 14 на первую краевую область 52 нижней стороны 18 металлической полосы 4, второй внешний распылительный блок 54 для распыления травильного средства 14 на противоположную первой краевой области 52 вторую краевую область 56 нижней стороны 18 металлической полосы 4 и расположенный между этими двумя внешними распылительными блоками 50, 54 серединный распылительный блок 58 для распыления травильного средства 14 на расположенную между краевыми областями 52, 56 серединную область 60 нижней стороны 18 металлической полосы 4.

Упомянутые распылительные блоки 50, 54, 58 соответствующего распылительного устройства 12 расположены друг за другом в направлении 62 ширины металлической полосы 4. Кроме того, каждый из распылительных блоков 50, 54, 58 содержит множество форсунок 20, 22 (смотри фиг.3).

Кроме того, распылительные блоки 50, 54, 58 выполнены с возможностью распылять травильное средство 14 перпендикулярно верхней стороне 16 или нижней стороне 18 металлической полосы 4. Форсунки 20, 22 распылительных блоков 50, 54, 58 ориентированы так, что каждый из распылительных блоков 50, 54, 58 имеет направление 64 распыления, которое направлено перпендикулярно верхней стороне 16 или нижней стороне 18 металлической полосы 4, то есть вертикально вверх или вертикально вниз.

В настоящем примере расстояние от распылительных устройств 12 до поверхности полосы, точнее расстояние от их форсунок 20, 22 до поверхности полосы, может составлять до 500 мм.

Кроме того, каждый из распылительных блоков 50, 54, 58 имеет собственную распределительную камеру 66 для травильного средства, с которой каждая из форсунок 20, 22 соответствующих распылительных блоков 50, 54, 58 соединена своим концом форсунки на впускной стороне.

Кроме того, устройство 2 удаления окалины имеет для каждого из распылительных блоков 50, 54, 58 собственный трубопровод 68 для подачи травильного средства. Соответствующий трубопровод 68 для подачи травильного средства открыт в соответствующий распылительный блок 50, 54, 58 перпендикулярно его направлению 64 распыления, вследствие чего достигается равномерное распределение давления в отдельных распылительных блоках 50, 54, 58.

Кроме того, вышеупомянутое устройство 38 управления содержит множество нагнетающих травильное средство насосов 70, причем в настоящем примерном варианте осуществления для каждого из распылительных блоков 50, 54, 58 предусмотрен собственный нагнетающий травильное средство насос 70 (смотри фиг.3). Каждый из распылительных блоков 50, 54, 58 через подключенный к нему трубопровод 68 для подачи травильного средства с входной стороны соединен с соответствующим нагнетающим травильное средство насосом 70. В принципе, возможно, чтобы в распылительные блоки 50, 54, 58 различных распылительных устройств 12 подавалось травильное средство 14 с помощью одного общего нагнетающего травильное средство насоса 70. В последнем случае устройство удаления окалины, например, для всех распылительных устройств 12 вместе может иметь всего три нагнетающих травильное средство насоса 70.

Каждый из упомянутых нагнетающих травильное средство насосов 70 соединен, кроме того, с вышеупомянутым блоком 40 управления устройства 38 управления, который выполнен с возможностью управлять расходами травильного средства нагнетающих травильное средство насосов 70 с применением заданного алгоритма управления.

Устройство 38 управления выполнено с возможностью регулировать скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока 50, 54, 58 независимо от скоростей выпуска травильного средства из других распылительных блоков 50, 54, 58. Путем изменения объемного расхода травильного средства одного из нагнетающих травильное средство насосов 70 блок 40 управления может изменять скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока 50, 54, 58.

Предпочтительно сумма скоростей выпуска травильного средства трех распылительных блоков 50, 54, 58 из соответствующего распылительного устройства 12 лежит в диапазоне 100-150 м³/ч.

Как упомянуто выше, в зависимости от вышеупомянутых сигналов датчиков сенсорных блоков 42a, 42b нанесение травильного средства на металлическую полосу 4 регулируют таким образом, чтобы достигался наиболее однородный возможный результат удаления окалины.

Если толщина слоя окалины в серединной области 60 металлической полосы 4 меньше, чем на краевых областях 52, 56 металлической полосы 4, в соответствующем распылительном устройстве 12 каждая из скорости выпуска травильного средства из его первого внешнего распылительного блока 50 и скорости выпуска травильного средства из его второго внешнего распылительного блока 54 будет задана устройством 38 управления на значение, которое больше скорости выпуска травильного средства из его серединного распылительного блока 58. Однако, в случае, если толщина слоя окалины в серединной области 60 металлической полосы 4, напротив, больше, чем на краевых областях 52, 56 металлической полосы 4, в соответствующем распылительном устройстве 12 каждая из скорости выпуска травильного средства из его первого внешнего распылительного блока 50 и скорости выпуска травильного средства из его второго внешнего распылительного блока 54 будет задана устройством 38 управления на значение, которое меньше скорости выпуска травильного средства из его серединного распылительного блока 58.

Если толщина слоя окалины симметрична относительно вертикальной центральной плоскости полосы, в соответствующем распылительном устройстве каждая из 12 скорости выпуска травильного средства из его первого внешнего распылительного блока 50 и скорости выпуска травильного средства из его второго внешнего распылительного блока 54 будет задана устройством 38 управления на одинаковое значение.

В случае обусловленного производством снижения скорости транспортировки металлической полосы 4 один или более распылительных блоков 50, 54, 58 распылительных устройств 12 могут отключаться во избежание перетравливания металлической полосы 4.

На фиг.3 показано распылительное устройство 12a первого типа и распылительное устройство 12b второго типа устройства 2 удаления окалины, каждое с его обращенной к металлической полосе 4 стороны.

На фиг.3 видны вышеупомянутые цельноструйные форсунки 20 распылительного устройства 12a первого типа и вышеупомянутые щелевые форсунки 22 распылительного устройства 12b второго типа.

Кроме того, на фиг.3 изображены уже упомянутые нагнетающие травильное средство насосы 70 и соединенные с распылительными блоками 50, 54, 58 трубопроводы 68 для подачи травильного средства.

В распылительном устройстве 12a первого типа цельноструйные форсунки 20 расположены в несколько рядов форсунок, ориентированных перпендикулярно направлению 8 перемещения, причем эти ряды форсунок расположены на равном расстоянии друг от друга. В соответствующем ряду форсунок цельноструйные форсунки 20 также расположены на равном расстоянии друг от друга.

Расстояние между соседними цельноструйными форсунками 20 из одного и того же ряда форсунок может соответствовать, в частности, расстоянию между соседними рядами форсунок. Это расстояние может составлять, например, 25 мм. У своего выходного отверстия цельноструйные форсунки 20 предпочтительно имеют внутренний диаметр 4 мм.

Кроме того, цельноструйные форсунки 20 одного ряда форсунок расположены со смещением относительно продольного направления ряда от цельноструйных форсунок 20 соседнего ряда форсунок во избежание возникновения полосчатого рисунка распыления на металлической полосе 4.

В распылительном устройстве 12b второго типа каждый из его распылительных блоков 50, 54, 58 имеет щелевые форсунки 22 различной ширины, которые расположены на равном расстоянии друг от друга в направлении 8 перемещения ленточного конвейера 6, причем каждая из этих щелевых форсунок 22 ориентирована перпендикулярно направлению 8 перемещения.

Как в распылительном устройстве 12a первого типа, так и в распылительном устройстве 12b второго типа распределительные камеры 66 для травильного средства двух внешних распылительных блоков 50, 54 имеют треугольную форму поперечного сечения, в то время как серединный распылительный блок 58 имеет форму поперечного сечения, которая соответствует равнобедренной трапеции. Расположение цельноструйных форсунок 20 и ширина щелевых форсунок 22 адаптированы к форме поперечного сечения соответствующего распылительного блока 50, 54, 58.

Как в распылительном устройстве 12a первого типа, так и в распылительном устройстве 12b второго типа распределительные камеры 66 для травильного средства отделены друг от друга перегородками, которые обозначены на фиг.3 штриховыми линиями.

Альтернативно или дополнительно к одному или более распылительным устройствам 12a, 12b первого или второго типа устройство 2 удаления окалины может иметь распылительное устройство, которое не разделено на три распылительных блока, скорости выпуска травильного средства которых могут регулироваться независимо друг от друга, а которое имеет только единственный распылительный блок. Такое распылительное устройство может иметь, например, щелевые форсунки, которые проходят по существу по всей ширине распылительного устройства.

На фиг.4 в виде графика показан профиль распыления травильного средства, по которому наносят средство на металлическую полосу 4 одним из распылительных устройств 12a первого типа или одним из распылительных устройств 12b второго типа.

На графике распыляемое распылительным устройством 12a, 12b на металлическую полосу 4 количество V травильного средства изображено в виде сплошной линии в зависимости от координаты x длины в направлении 62 ширины металлической полосы 4. При этом значение b абсциссы координаты x длины соответствует ширине металлической полосы 4.

Вклад двух внешних распылительных блоков 50, 54 в профиль распыления травильного средства изображен на графике соответственно штриховой линией, в то время как вклад серединного распылительного блока 58 изображен пунктирной линией.

Изображенный профиль распыления травильного средства обладает зеркальной симметрией. В серединной области 60 металлической полосы 4 профиль распыления травильного средства имеет плоскую площадку 72. То есть в серединной области 60 профиль распыления травильного средства не изменяется с координатой x длины. В первой и во второй краевой области 52, 56 металлической полосы 4, в отличие от этого, профиль распыления травильного средства увеличивается (начиная от плоской площадки 72) наружу.

На фиг.5 показано распылительное устройство 12c третьего типа и распылительное устройство 12d четвертого типа.

Эти два распылительных устройства 12c, 12d могут применяться в устройстве 2 удаления окалины по фиг.1 альтернативно или дополнительно к одному или более из вышеописанных распылительных устройств 12a, 12b.

Распылительное устройство 12c третьего типа, подобно распылительному устройству 12a первого типа, имеет множество цельноструйных форсунок 20, в то время как распылительное устройство 12d четвертого типа, подобно распылительному устройству 12b второго типа, имеет множество щелевых форсунок 22.

Распылительные устройства 12c, 12d третьего и четвертого типа отличаются от двух распылительных устройств 12a, 12b первого и второго типа тем, что в распылительном устройстве 12c третьего типа и распылительном устройстве 12d четвертого типа распределительные камеры 66 для травильного средства двух внешних распылительных блоков 50, 54 и распределительные камеры 66 для травильного средства серединного распылительного блока 58 имеют треугольную форму поперечного сечения.

Кроме того, в варианте осуществления по фиг.5 для регулирования скорости выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока 50, 54, 58 вместо нагнетающих травильное средство насосов предусмотрены клапаны 74. В настоящем примере каждый из клапанов 74 расположен в одном из трубопроводов 68 для подачи травильного средства. Управление клапанами 74 может осуществляться блоком управления, таким как блок 40 управления устройства 2 удаления окалины по фиг.1. В принципе, для регулировки скорости выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока 50, 54, 58 можно применять в комбинации клапаны и нагнетающие травильное средство насосы.

На фиг.6 показан профиль распыления травильного средства, по которому наносят средство на металлическую полосу 4, когда для нанесения травильного средства на металлическую полосу 4 применяется одно из упомянутых двух распылительных устройств 12c, 12d по фиг.5.

Этот профиль распыления травильного средства отличается от профиля распыления травильного средства по фиг.4 тем, что он не имеет плоской площадки в серединной области 60 металлической полосы 4. Вместо этого профиль распыления травильного средства по фиг.6 увеличивается от середины полосы наружу.

Изображенные на графиках фиг.4 и фиг.6 профили распыления травильного средства являются примерными профилями распыления травильного средства. На каждом из этих двух графиков заключенная между двумя штриховыми линиями и пунктирными линиями и в каждом случае осью абсцисс площадь представляет в качестве примера диапазон регулирования соответствующего распылительного блока 50, 54, 58. В зависимости от отрегулированной скорости выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока 50, 54, 58 распыляемое на металлическую полосу 4 количество V травильного средства в первой краевой области 52, в серединной области 60 и/или во второй краевой области 56 может принимать другие значения.

Хотя изобретение было более подробно проиллюстрировано и описано предпочтительными примерами осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и из него могут быть выведены другие варианты без выхода за рамки охраны изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

2 Устройство удаления окалины

4 Металлическая полоса

6 Ленточный конвейер

8 Направление перемещения

10 Ролик

12 Распылительное устройство

12a Распылительное устройство первого типа

12b Распылительное устройство второго типа

12c Распылительное устройство третьего типа

12d Распылительное устройство четвертого типа

14 Травильное средство

16 Верхняя сторона

18 Нижняя сторона

20 Цельноструйная форсунка

22 Щелевая форсунка

24 Травильная камера

26 Часть камеры

28 Часть камеры

30 Пара прижимных валиков

32 Пара прижимных валиков

34 Прижимной валик

36 Прижимной валик

38 Устройство управления

40 Блок управления

42a Сенсорный блок

42b Сенсорный блок

44 Ряд датчиков

46 Ряд датчиков

48 Продольное направление (направление в длину)

50 Распылительный блок

52 Краевая область

54 Распылительный блок

56 Краевая область

58 Распылительный блок

60 Серединная область

62 Направление ширины

64 Направление распыления

66 Распределительная камера для травильного средства

68 Трубопровод для подачи травильного средства

70 Нагнетающий травильное средство насос

72 Плоская площадка

74 Клапан

Изобретение относится к устройству удаления окалины для химического удаления окалины с металлической полосы. Устройство удаления окалины содержит по меньшей мере одно первое распылительное устройство и по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство для распыления травильного средства на верхнюю или нижнюю сторону металлической полосы. Каждое из распылительных устройств имеет первый внешний распылительный блок для распыления травильного средства на первую краевую область верхней/нижней стороны полосы и второй внешний распылительный блок для распыления травильного средства на противоположную первой краевой области вторую краевую область верхней/нижней стороны. Первое распылительное устройство имеет серединный распылительный блок для распыления травильного средства на расположенную между краевыми областями серединную область верхней/нижней стороны полосы. По меньшей мере один из распылительных блоков первого распылительного устройства имеет несколько рядов цельноструйных форсунок. Каждый из распылительных блоков первого распылительного устройства имеет собственную распределительную камеру для травильного средства. По меньшей мере один из двух внешних распылительных блоков дополнительного распылительного устройства имеет одну или более щелевых форсунок. Каждый из двух внешних распылительных блоков дополнительного распылительного устройства имеет собственную распределительную камеру для травильного средства. Технический результат: достижение высокой эффективности травления. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (2) удаления окалины для химического удаления окалины с металлической полосы (4), содержащее по меньшей мере одно первое распылительное устройство (12, 12a, 12c) и по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство (12, 12b, 12d) для распыления травильного средства (14) на верхнюю или нижнюю сторону (16, 18) металлической полосы (4),

при этом каждое из первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) имеет первый внешний распылительный блок (50) для распыления травильного средства (14) на первую краевую область (52) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4) и второй внешний распылительный блок (54) для распыления травильного средства (14) на противоположную первой краевой области (52) вторую краевую область (56) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4), и

при этом первое распылительное устройство (12, 12a, 12c) имеет серединный распылительный блок (58) для распыления травильного средства (14) на расположенную между краевыми областями (52, 56) серединную область (60) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4),

отличающееся тем, что

по меньшей мере один из распылительных блоков (50, 54, 58) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) имеет несколько рядов цельноструйных форсунок (20),

каждый из распылительных блоков (50, 54, 58) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) имеет собственную распределительную камеру (66) для травильного средства,

по меньшей мере один из упомянутых двух внешних распылительных блоков (50, 54) упомянутого дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) имеет одну или более щелевых форсунок (22), и тем, что

каждый из упомянутых двух внешних распылительных блоков (50, 54) упомянутого дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) имеет собственную распределительную камеру (66) для травильного средства.

2. Устройство (2) удаления окалины по п.1,

отличающееся тем, что упомянутое по меньшей мере одно дополнительное распылительное устройство (12, 12b, 12d) имеет серединный распылительный блок (58) для распыления травильного средства (14) на расположенную между краевыми областями (52, 56) серединную область (60) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4), при этом серединный распылительный блок (58) дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) имеет одну или более щелевых форсунок (22), а также собственную распределительную камеру (66) для травильного средства.

3. Устройство (2) удаления окалины по любому из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что распылительное устройство (12, 12a-12d) выполнено в виде распылительной штанги.

4. Устройство (2) удаления окалины по любому из предыдущих пунктов,

отличающееся устройством (38) управления, с помощью которого можно регулировать скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока (50, 54, 58) распылительного устройства (12, 12a-12d).

5. Устройство (2) удаления окалины по любому из предыдущих пунктов,

отличающееся тем, что с помощью устройства (38) управления скорость выпуска травильного средства из серединного распылительного блока (58) может регулироваться независимо от скорости выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока (50) и независимо от скорости выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока (54).

6. Устройство (2) удаления окалины по п.4 или 5,

отличающееся тем, что устройство (38) управления содержит множество нагнетающих травильное средство насосов (70) для регулирования скоростей выпуска травильного средства из распылительных блоков (50, 54, 58), при этом нагнетающие травильное средство насосы (70) соединены с распылительным устройством (12, 12a-12d) с выходной стороны.

7. Устройство (2) удаления окалины по п.4 или 5,

отличающееся тем, что устройство (38) управления содержит множество клапанов (74) для регулировки скоростей выпуска травильного средства из распылительных блоков (50, 54, 58), при этом распылительное устройство (12, 12a-12d) соединено с этими клапанами (74) с входной стороны.

8. Устройство (2) удаления окалины по любому из пп.4-7,

отличающееся тем, что устройство (38) управления имеет сенсорный блок (42a, 42b) с одним или более датчиками для регистрации параметра поверхности металлической полосы (4), в частности параметра поверхности, зависящего от толщины слоя окалины металлической полосы (4), и устройство (38) управления выполнено с возможностью регулировать скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока (50, 54, 58) в зависимости от выходного сигнала сенсорного блока (42a, 42b).

9. Способ химического удаления окалины с металлической полосы (4), в котором с помощью по меньшей мере одного первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) распыляют травильное средство (14) на верхнюю или нижнюю сторону (16, 18) металлической полосы (4), при этом травильное средство (14) распыляют

первым внешним распылительным блоком (50) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и первым внешним распылительным блоком (50) дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) на первую краевую область (52) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4) и

вторым внешним распылительным блоком (54) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и вторым внешним распылительным блоком (54) дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) на противоположную первой краевой области (52) вторую краевую область (56) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4), и

серединным распылительным блоком (58) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) на расположенную между краевыми областями (52, 56) серединную область (60) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4),

отличающийся тем, что

травильное средство (14) распыляют на верхнюю/нижнюю сторону (16, 18) металлической полосы (4) по меньшей мере одним из распылительных блоков (50, 54, 58) первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) через несколько рядов цельноструйных форсунок (20) и

по меньшей мере одним из упомянутых двух внешних распылительных блоков (50, 54) дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) через одну или более щелевых форсунок (22).

10. Способ по п.9,

отличающийся тем, что травильное средство (14) распыляют на расположенную между двумя краевыми областями (52, 56) серединную область (60) верхней/нижней стороны (16, 18) металлической полосы (4) через одну или более щелевых форсунок (22) серединного распылительного блока (58) упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d).

11. Способ по п.10,

отличающийся тем, что каждую из скорости выпуска травильного средства из первого внешнего распылительного блока (50) и скорости выпуска травильного средства из второго внешнего распылительного блока (54) упомянутого по меньшей мере одного первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и/или упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) задают с помощью устройства (38) управления на значение, которое отличается от скорости выпуска травильного средства из соответствующего серединного распылительного блока (58) первого распылительного устройства или дополнительного распылительного устройства.

12. Способ по п.11,

отличающийся тем, что скорость выпуска травильного средства из соответствующего распылительного блока (50, 54, 58) упомянутого по меньшей мере одного первого распылительного устройства (12, 12a, 12c) и/или упомянутого по меньшей мере одного дополнительного распылительного устройства (12, 12b, 12d) задают с помощью устройства (38) управления таким образом, чтобы на металлическую полосу (4) в направлении (62) ее ширины оказывало действие упомянутое первое распылительное устройство (12, 12a, 12c) и/или упомянутое дополнительное распылительное устройство (12, 12b, 12d) с заданным профилем распыления травильного средства, при этом этот профиль распыления травильного средства увеличивается или уменьшается наружу в первой и/или во второй краевой области (52, 56).

13. Способ по п.12,

отличающийся тем, что профиль распыления травильного средства не имеет плоской площадки.

14. Способ по п.12,

отличающийся тем, что профиль распыления травильного средства имеет плоскую площадку (72) между двумя краевыми областями (52, 56).