УСТРОЙСТВО ТУРБУЛЕНТНОГО ТРАВЛЕНИЯ И СИСТЕМА ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ Российский патент 2024 года по МПК C23G3/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники травления металлической полосы, и в частности относится к устройству турбулентного травления и системе обработки металлической полосы с использованием данного устройства турбулентного травления.

Уровень техники

В области травления металлической полосы устройством травления 1 является ключевое технологическое оборудование. Полоса погружается в устройство травления 1, заполненное кислотным раствором с определенной температурой, и после прохождения через устройство травления 1 с определенной скоростью окалина с поверхности полосы удаляется за счет химического действия кислотного раствора. Чтобы обеспечить окончательное удаление окалины с поверхности полосы при максимальной технологической скорости, необходимо спроектировать устройство травления 1 с подходящей длиной согласно требуемому времени травления. Длина устройство травления 1 не только напрямую связана с капиталовложениями и стабильностью работы агрегата, но также влияет на энергопотребление в процессе травления. Если устройство травления 1 длинное, тепловыделение и выброс кислотных паров будут большими, поэтому необходимо максимально повысить эффективность устройства травления 1 и сократить длину устройства травления 1.

На данный момент преобладающее устройство травления 1 представляет собой устройство турбулентного типа с неглубокими ваннами, как показано в рисунке 1. Устройство отличается тем, что за счет установки внутренней крышки, относительно закрытая полость с небольшой глубиной заполняется кислотным раствором. На дне полости установлено несколько андезитовых или износостойких пластин, так что путь движения полосы в устройстве травления 1 почти прямой; Для обеспечения того, чтобы полость всегда была заполнена кислотным раствором, на входе и на выходе полости установлен большой коллектор распыления 101 соответственно. Кислотный раствор под определенным давлением преобразуется в высокоскоростные струи через форсунки коллектора 101 и непрерывно распыляются в полость с входа и выхода полости, тем самым обеспечивая герметизацию кислотного раствора в полости, поэтому большое количество кислотного раствора может вытекать только из водослива в середине полости.

На двух концах неглубокой ванны турбулентного типа может образоваться сильная турбулентность под высокоскоростной струей из коллектора 101, но она в основном сосредоточена в верхней части полосы, поскольку распыленный кислотный раствор блокируется полосой и не может эффективно попасть в нижнюю часть полосы. Из-за сильного сопротивления жидкости поток кислотного раствора в середине неглубокой ванны турбулентного типа относительно стабилен, а турбулентность в основном вызывается движением самой полосы. Если на дне неглубокой ванны турбулентного типа используется андезит, можно легко поцарапать нижнюю поверхность полосы при производстве некоторых мягких продукцией; Если используется износостойкая пластина, стружки, соскребаемые полосой с поверхности износостойкой пластины, будут загрязнять кислотный раствор и забивать форсунки. Для неглубокой ванны турбулентного типа герметизация кислотного раствора осуществляется за счет коллектора 101 на входе и выходе. При производстве таких продукций, как кремнистая сталь, которая может вызывать загрязнение кислотного раствора, легко возникать засорение форсунок коллектора 101. По мере уменьшения расхода распыляемого кислотного раствора ванна, в конце концов, не будет заполнена кислотным раствором, что приведет к неудачному травлению и образованию дефектных продукций. Кроме того, в процессе попадания высокоскоростной струи, непрерывно распыленной из коллектора 101 на входе и выходе, на кислотный раствор будет образоваться большое количество кислотных паров. Эта зона оснащена отжимными роликами, и необходимо предусматривать отверстие вытяжки кислотных паров, поэтому отвод большого количество кислотных паров не только вызывает большую потерю кислотного раствора, но также увеличивает эксплуатационные расходы агрегата из-за дополнительной обработки кислотных паров, чтобы выбросить их по стандарту.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству для турбулентного травления металлической полосы и системе обработки металлической полосы с использованием данного устройства турбулентного травления, которые могут, по меньшей мере, частично устранить недостатки предшествующего уровня техники.

В одном аспекте изобретение относится к устройству для турбулентного травления металлической полосы, содержащему травильную ванну. В травильной ванне расположены свободные ролики. Свободные ролики установлены с возможностью вращения вокруг своей оси за счет трения движущейся металлической полосы и вращательного контакта с ее поверхностью для разрыва пограничного слоя кислотного раствора на поверхности металлической полосы. Оси свободных роликов перпендикулярны направлению движения металлической полосы. Свободные ролики выполнены из кислотостойкого износостойкого самосмазывающегося материала.

Как один из вариантов осуществления, свободные ролики включают в себя несколько свободных прижимных роликов, которые расположены последовательно над проходом движения полосы вдоль направления движения полосы.

Как один из вариантов осуществления, свободный прижимной ролик состоит из стержня, закрепленного к травильной ванне, и крутящейся бочки, надевающейся на стержень ролика.

Как один из вариантов осуществления, внутренний диаметр крутящейся бочки больше диаметра стержня прижимного ролика.

Как один из вариантов осуществления, свободные ролики включают в себя несколько свободных опорных роликов, которые расположены последовательно под проходом движения полосы вдоль направления движения полосы.

Как один из вариантов осуществления, между дном свободного опорного ролика и дном травильной ванны имеется зазор.

Как один из вариантов осуществления, на боковой стенке травильной ванны установлено множество боковых форсунок для распыления кислотного раствора.

Как один из вариантов осуществления, боковые форсунки и проход движения полосы находятся на одной и тоже горизонтальной плоскости. Распыление боковых форсунок направлено к проходу движения полосы.

В другом аспекте изобретение относится к системе обработки металлической полосы, имеющей позицию травления и позицию очистки. На позиции очистки установлено устройство очистки полосы, на позиции травления расположено вышеупомянутое устройство турбулентного травления.

Варианты осуществления настоящего изобретения имеют, по меньшей мере, следующие положительные эффекты: в устройстве турбулентного травления и системе обработки металлической полосы, предусмотренном настоящим изобретением, установлены свободные ролики, которые вращаются вокруг своей оси за счет трения движущейся полосы. Это может непрерывно разрывать пограничный слой кислотного раствора на поверхности полосы, усиливать турбулентность кислотного раствора и увеличивать скорость диффузии ионов водорода в пограничном слое поверхности полосы, что эффективно улучшает эффект травления.

Описание чертежей

Для более ясного объяснения вариантов осуществления настоящего изобретения или технических решений в предшествующем уровне техники ниже будут кратко описывать рисунки, которые необходимо использовать в описании вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что рисунки в нижеследующем описании представляют собой только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что простой техник в данной области может получить другие рисунки на основе этих рисунок без творческой работы.

На Рис.1 представлена структурная схема текущего устройства турбулентного травления, предусмотренного в фоновой технике;

На Рис.2 представлена структурная схема устройства турбулентного травления в варианте осуществления №1 настоящего изобретения;

На Рис.3 представлен эскиз в плане устройства турбулентного травления в варианте осуществления №1 настоящего изобретения;

На Рис.4 представлен эскиз в плане устройства очистки в варианте осуществления №4 настоящего изобретения;

На Рис. 5–7 представлены виды в разрезе по A-A и по B-B на рисунке 4 при разной ширине распыления.

Подробные способы осуществления

Технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения будут ясно и полностью описаны ниже. Очевидно, описанные варианты осуществления являются только частью вариантов осуществления настоящего изобретения, а не всеми вариантами осуществления. Все другие варианты осуществления, полученные простым техником в данной области на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без творческой работы, должны подпадать под объем защиты настоящего изобретения.

Вариант осуществления №1Как показано на рис. 2 и рис. 3, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает устройству турбулентного травления 1, включая в себя травильную ванну 102. В травильной ванне 102 расположено несколько свободных роликов. Свободные ролики используются для вращательного контакта с поверхностью металлической полосы в целях разрыва пограничного слоя кислотного раствора на поверхности полосы. Ось свободного ролика перпендикулярна направлению движения полосы.

Травильная ванна 102 предпочтительно представляет собой обычную неглубокую ванну турбулентного типа в данной области техники.

Понятно, что расположение свободного ролика должно обеспечить контакт ролика с верхней поверхностью полосы при вращении. Технический персонал в данной области техники могут легко это сделать в соответствии с конкретной ситуацией. Например, нижний край ролика вровень с вершиной прохода движения полосы, либо вершина ролика вровень с дном прохода движения полосы. Очевидно, что оси вышеупомянутых свободных роликов обычно параллельны горизонтальному направлению; соответствующие свободные ролики расположены параллельно.

Вариант осуществления предусматривает установку свободных роликов, которые вращаются вокруг своей оси за счет трения движущейся полосы. Это может непрерывно разрывать пограничный слой кислотного раствора на поверхности полосы, усиливать турбулентность кислотного раствора и увеличивать скорость диффузии ионов водорода в пограничном слое поверхности полосы, что эффективно улучшает эффект травления.

Как показано на рис. 2 и рис. 3, свободные ролики включают в себя множество свободных прижимных роликов 107, и свободные прижимные ролики 107 последовательно расположены над проходом движения полосы вдоль направления движения полосы, то есть используются для вращательного контакта с верхней поверхностью полосы чтобы разрыть пограничный слойкислотного раствора на верхней поверхности полосы. Предпочтительно, чтобы свободные прижимные ролики 107 были расположены с интервалами.

В альтернативном варианте осуществления вышеупомянутый свободный прижимной ролик107 включает в себя стержень, закрепленный к травильной ванне 102, и крутящейся бочки, надевающейся на стержень ролика. Стержень ролика и крутящаяся бочка предпочтительно изготовлены из кислотостойких материалов с хорошей износостойкостью и самосмазывающимися свойствами. Более предпочтительная конструкция: имеется зазор между крутящейся бочкой и стержнем ролика, то есть внутренний диаметр крутящейся бочки больше чем диаметр стержня ролика (предпочтительно немного больше), так что крутящаяся бочка легче вращаться за счет трения полосы, и одновременно, может смягчить удар, вызванный вибрацией полосы.

В одном из вариантов осуществления, как показано на рис. 2 и рис. 3, свободные ролики включают в себя множество свободных опорных роликов 108, которые последовательно расположены под проходом движения полосы вдоль направления движения полосы; то есть используются для вращательного контакта с нижней поверхностью полосы, чтобы разрыть пограничный слой кислотного раствора на нижней поверхности полосы. Предпочтительно, чтобы свободные опорные ролики 108 были расположены с интервалами.

Вариант осуществления предусматривает установку свободных опорных роликов 108 для поддержки полосы, одновременно, свободные опорные ролики 108 вращаются вокруг своей оси за счет трения движущейся полосы. Это может непрерывно разрывать пограничный слой кислотного раствора на нижней поверхности полосы, усиливать турбулентность кислотного раствора и увеличивать скорость диффузии ионов водорода в пограничном слое поверхности полосы, что эффективно улучшает эффект травления. Поскольку использование андезита для поддержки полосы исключено, проблема царапания нижней поверхности полосы в процессе движения решена.

В альтернативном варианте осуществления, свободный опорный ролик 108 состоит из стержня, закрепленного к травильной ванне 102, и крутящейся бочки, надевающейся на стержень ролика. Стержень ролика и крутящаяся бочка предпочтительно изготовлены из кислотостойких материалов с хорошей износостойкостью и самосмазывающимися свойствами.

Кроме того, предпочтительно, чтобы между дном свободного опорного ролика 108 и дном травильной ванны 102 (донышко травильной ванны 102) осталось расстояние в целях обеспечения целостности наклона донышка, чтобы нерастворимые отложения не накапливались локально, уменьшить осаждение и облегчить очистку.

В случае, когда свободный прижимной ролик 107 и свободный опорный ролик 108 установлены одновременно, количество свободных прижимных роликов 107 и свободных опорных роликов 108 могут быть одинаковым, и ролики могут быть установлены взаимно однозначным соответствием. В каждой паре свободных прижимных роликов 107 и свободных опорных роликов 108, расположенных сверху и снизу, оба могут быть обращены друг к другу (сверху и снизу), а также могут быть расположены в шахматном порядке вдоль направления движения полосы, но рекомендуется расположить их смежными, чтобы обеспечить плавное движение полосы.

Для дальнейшей оптимизации конструкции вышеупомянутого устройства турбулентного травления 1, как показано на рис. 2 и рис. 3, на боковой стенке травильной ванны 102 установлено множество боковых форсунок 109 для распыления кислотного раствора. За счет боковых форсунок 109 может не только подпитывать кислотный раствор в травильную ванну 102, но также распылять кислотный раствор в ванну высокоскоростной струей, что значительно увеличивает общую интенсивность турбулентности кислотного раствора в травильной ванне и улучшает эффект травления. Предпочтительно, чтобы на двух боковых стенках травильной ванны 102 установить боковые форсунки 109; В предпочтительном варианте осуществления, как показано на рис.2 и рис. 3, боковые форсунки 109 и проход движения полосы находятся на одной и тоже горизонтальной плоскости. Распыление боковых форсунок 109 направлено к проходу движения полосы, что усиливает общую интенсивность турбулентности кислотного раствора, в частности, кислотный раствор возле полосы имеет лучший эффект турбулентности.

Для дальнейшей оптимизации конструкции вышеупомянутого устройства турбулентного травления 1, на травильной ванне 102 предусмотрено отверстие перелива 104. Травильная ванна 102 предпочтительно включает в себя корпус 102 и крышку, крышка закрывает корпус 102 и образуется относительно закрытая полость, которая удобно для хранения кислотного раствора. В одном из вариантов осуществления, крыша ванны включает в себя внешнюю крышу 1101 и внутреннюю крышку 1102. Внутренняя крышка 1102 закрывает и прижимает к несущей опоре в верхней части корпуса 102, что оказывает хорошее уплотняющее действие на кислотный раствор и кислотный пара в полости. Внешняя крышка 1101 может дополнительно улучшить герметичность устройство турбулентного травления 1.

Кроме того, на внутренней стенке ванны размещено несколько защитных блоков 111. Например, защитный блок 111 расположен на несущей опоре для внутренней крышки и т.д., что может предотвратить отклонение полосы во время движения и повреждения боковой стенки ванны.

Вышеупомянутое отверстие перелива 104 установлено на ванне 102, например, отверстие установлено в середине ванны 102 вдоль длины ванны.

Для дальнейшей оптимизации конструкции вышеупомянутого устройства турбулентного травления 1, по меньшей мере, один конец травильной ванны 102 представляет собой конец 103, перегораживающий жидкость, а на конце 103, перегораживающим жидкость, установлены опорный барьер 1031 и барьер, препятствующий жидкости 1032. Опорный барьер 1031 продолжается от дна ванны вверх, барьер, препятствующий жидкость 1032 продолжается от верха ванны вниз. Опорный барьер 1031 и барьер, препятствующий жидкости 1032, простираются до зоны прохода полосы соответственно, и зазор между двумя барьерами позволяет прохождение полосы; Либо, зазор между опорным барьером 1031 и барьером, препятствующим жидкость 1032 меньше толщины полосы, и опорный барьер 1031 и барьер, препятствующий жидкость 1032, являются эластичными, так что, прижимая барьеры, полоса пройдет между опорным барьером 1031 и барьером, препятствующим жидкости 1032.

В предпочтительном варианте осуществления оба конца травильной ванны 102 установлены как конец 103, перегораживающий жидкость; очевидно, что два конца травильной ванны 102 являются соответствующими двумя концами травильной ванны 102 по направлению движения полосы.

В предпочтительном варианте осуществления опорный барьер 1031 служит как барьер для блокирования кислотного раствора, а также для поддержки полосы. То есть вершина опорного барьера 1031 продолжается до нижнего края прохода движения полосы, чтобы она была вровень с нижним краем прохода движения полосы. Например, опорный барьер 1031 представляет собой износостойкий блок, пригодный для поддержки полосы; Кроме того, опорный барьер 1031 также обладает кислотоустойчивостью, в то же время, опорный барьер 1031 предпочтительно может в определенной степени поглощать удар, вызванный вибрацией и плохой планшетностью полосы. В другом варианте осуществления во время нормальной работы вышеупомянутый опорный барьер 1031 не соприкасается с нижней поверхностью полосы. Например, имеется незначительный зазор между вершиной опорного барьера 1031 и нижним краем прохода движения полосы.

В предпочтительном варианте осуществления при нормальной работе, нижний конец барьера, препятствующего жидкость 1032, находится в непосредственном контакте с верхней поверхностью полосы; или между нижним концом и верхней поверхностью полосы имеется зазор. Чем меньше зазор, тем лучше (предпочтительно не более 1мм). То есть нижний конец барьера, препятствующего жидкость 1032, продолжается, чтобы он был вровень с верхним краем прохода движения полосы. Либо нижний конец барьера, препятствующего жидкость 1032, находится над проходом движения полосы и близко к проходу движения полосы. В этом варианте осуществления барьер, препятствующий жидкость 1032 предпочтительно является эластичным. С одной стороны, он может предотвращать вытекание кислотного раствора из верхней части полосы, и одновременно, может лучше поглощать удар, вызванный вибрацией и плохой планшетностью полосы, с другой стороны, он также может адаптироваться к полосам различными толщинами. Вышеупомянутый барьер, препятствующий жидкость 1032, может быть закреплен к несущей опоре для внутренней крышки, верхний конец барьера контактирует с внутренней крышкой 1102; Предпочтительно, барьер установлен с возможностью съема на несущей опоре для внутренней крышки, например, закреплен с помощью зажимов или винтов и т.д.

Вышеупомянутый эластичный барьер может быть модифицированным резиновым блоком, который является износостойким и кислотоустойчивым; конечно, также могут использоваться другие эластичные материалы, но предпочтительно, он обладает стойкостью к кислотной коррозии.

Устройство турбулентного травления 1 в этом варианте осуществления предусматривает конец 103, перегораживающий жидкость, состоящий из опорного барьера 1031 и барьера, препятствующего жидкость 1032, так что в травильной ванне 102 образована полость относительно закрытая для хранения кислотного раствора. Поскольку больше нет необходимости использовать высокоскоростную струю для герметизации кислотного раствора с обоих концов травильной ванны 102, не будет образовываться большое количество кислотных паров, тем самым снижаются потребление кислоты и затраты на обработку кислотных паров; Кроме того, поскольку отсутствуют форсунки для герметизации жидкости, применяемость травильной ванны 102 будет значительно улучшена, и исключены случаи, при травлении таких марок, как кремнистая сталь, высокое содержание примесей в кислотном растворе приведет к засорению форсунок, травильная ванна не будет заполнена кислотным раствором и вызовет неудачное травление.

В вышеупомянутом способе осуществления небольшое количество кислотного раствора все ещё перетекает с обоих концов травильной ванны 102, соответственно, как показано на рис. 2 и рис. 3, с концом 103, перегораживающим жидкость соединяется снаружи переходная ванна 105 для сбора кислотного раствора, вытекающего с этого конца. В переходной ванне 105 предусмотрены отверстие возврата кислотного раствора и проход движения полосы. Кислотный раствор, собранный в переходной ванне 105, может сливать через отверстие возврата 1051 в устройство турбулентного травления 1 для циркуляционного использования. Дно переходной ванны 105 должно быть ниже, чем верх опорного барьера 1031, и предпочтительно, чтобы дно переходной ванны 15 было ниже, чем дно травильной ванны 102 для облегчения сбора и возврата кислотного раствора. Кроме того, в переходной ванне 105 также установлено концевое отверстие для вытяжки паров, чтобы предотвратить вытекание кислотных паров из переходной ванны 105.

Как правило, на входе и выходе полосы в травильной ванне 102 соответственно установлены отжимные ролики 106. Относительно конструкции с переходной ванной 105, отжимные ролики 106 со стороны конца 103, перегораживающего жидкость, расположены в переходной ванне 105, чтобы уменьшить занимаемое пространство.

Кроме того, на самой низкой точке дна травильной ванны 102 установлено соединительное отверстие. Во время производства часть кислотного раствора непрерывно выпускается небольшим потоком через это соединительное отверстие для рециркуляции. Часть примесей, отложившихся на дне травильной ванны 102, будет сливать вместе с кислотным раствором. На самой низкой точке дна травильной ванны 102 также установлено отверстие для опорожнения. Когда агрегат временно останавливается или останавливается для техобслуживания, через отверстие для опорожнения возможно быстро сливать кислотный раствор с травильной ванны 102. После остановки агрегата, кислотный раствор полностью сливает через отверстие для опорожнения, затем с помощью устройства снятия крышки поднимаются и открываются внешняя крышка 1101, внутренняя крышка 1102 и свободный прижимной ролик 107, после чего можно войти в ванну на техническое обслуживание и очистку. Травильная ванна 102 также снабжена канавкой гидрозатвора, прерывистые места гидрозатвора соединены через соединительные трубы. Канавка гидрозатвора обеспечивает лучшую герметичность для кислотных паров, образованных в травильной ванне 102.

Вариант осуществления №2

Вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает систему обработки металлической полосы, имеющую позицию травления и позицию очистки. На позиции очистки установлено устройство очисти полосы 2, на позиции травления расположено устройство турбулентного травления 1, предусмотренное в варианте осуществления №1. Подробная конструкция устройства турбулентного травления 1 здесь не описывается.

Позиция очистки может быть расположена перед позицией травления, то есть полоса сначала проходит через устройство очистки полосы 2, потом поступает в устройство турбулентного травления 1, например, для обработки полоса нержавеющей стали; Позиция травления также может быть расположена перед позицией очистки, например для обработки некоторых холоднокатаных полос, здесь не описывается подробно.

Вариант осуществления №3

Как показано на рис. 4, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает коллектор распыления 202, включая корпус коллектора 2021. Вдоль осевого направления корпуса коллектора 2021 последовательно расположено множество форсунок 2022, расположение форсунок 2022 обычно является линейным, и параллельным осевому направлению корпуса коллектора.

Направление распыления форсунок 2022 обычно одинаковы, и предпочтительно, чтобы форсунки 2022 были расположены с равными интервалами.

Как показано на рис. 4, внутри корпуса коллектора 2021 установлен направляющий стержень 2023, который расположен параллельно осевому направлению корпуса коллектора, кроме того, на направляющем стержне 2023 предусмотрена, по меньшей мере, одна пробка 2024. Каждая пробка 2024 соответствует одной форсунке 2022, и оба они расположены на одном и том же радиальном сечении корпуса коллектора 2021. Направляющий стержень 2023 соединен с приводным механизмом для приведения стержня во вращение, чтобы пробка 2024 заблокировала или отклонилась от соответствующей форсунки 2022.

Пробка 2024 может быть установлена на направляющем стержне 2023 с помощью опоры. Понятно, что опора пробки расположена радиально вдоль корпуса коллектора 2021. Приводной механизм направляющего стержня приводит направляющего стержня 2023 во вращение вокруг своей оси, и соответственно приводит пробки 2024 во вращение, то есть, пробки 2024 вращаются вокруг направляющего стержня 2023.

При этом направляющий стержень 2023 предпочтительно расположен коаксиально с корпусом коллектора 2021, в процессе вращения пробки 2024 совместно с направляющим стержнем 2023, пробка 2024 всегда находится в контакте со стенкой коллектора. В другом варианте осуществления направляющий стержень 2023 расположен эксцентрично, то есть ось направляющего стержня отклоняется от оси корпуса коллектора, и расположен со стороны оси корпуса коллектора, близкой к форсункам 2022. Тогда расстояние между блокирующей поверхностью пробкой 2024 и осью направляющего стержня равно расстоянию между осью направляющего стержня и входом форсунки 2022. В процессе вращения пробки 2024 совместно с направляющим стержнем 2023, только тогда, когда пробка вращается до места соответствующей форсунки 2022, она будет контактировать с внутренней стенкой корпуса коллектора 2021 и закрывать соответствующую форсунку 2022. В других случаях, пробка 2024 не контактирует с внутренней стенкой корпуса коллектора 2021, что может уменьшить износ пробки 2024 и предотвратить постоянную передачу усилия трения, принимаемого пробкой 2024, на направляющий стержень 2023, чтобы не повлиять на срок службы направляющего стержня 2023.

Пробка 2024 предпочтительно изготовлена из резины; блокирующая поверхность пробки 2024 предпочтительно является дугообразной поверхностью с такой же кривизной, что и внутренняя стенка корпуса коллектора 2021. В вышеупомянутой конструкции, в которой направляющий стержень 2023 расположен эксцентрично, блокирующая поверхность пробки 2024 может быть спроектирована в виде дугообразной поверхности, подходящей для вписывания в стенку на месте форсунки 2022, чтобы обеспечить блокирующий эффект на входе жидкости форсунки 2022. Кроме того, предпочтительно, как показано на рис.5-7, в середине блокирующей поверхности пробки 2024 предусмотрена канавка, что может в определенной степени уменьшить трение между пробкой 2024 и стенкой коллектора.

На коллекторе распыления 202 можно установить некоторые форсунки 2022 без пробок 2024, то есть эти форсунки 2022 находятся в нормально распылительном/открытом состоянии, а остальные форсунки 2022 могут быть заблокированы или разблокированы соответствующими пробками 2023 для реализации регулирования открытия и закрытия. Соответственно, на корпусе коллектора 2021 образуются зона постоянного распыления и зона регулируемого распыления. Кроме того, предпочтительно, зона постоянного распыления расположена в середине корпуса коллектора 2021, и есть две зоны регулируемого распыления, которые расположены с левой и правой стороны зоны постоянного распыления. То есть корпус коллектора 2021 имеет зону постоянного распыления в середине и две зоны регулируемого распыления, расположенного с двух сторон зоны постоянного распыления. Пробки 2024 размещаются на двух зонах регулируемого распыления. Коллектор распыления 202 с этой конструкцией может использоваться для очистки, охлаждения полосы и т.д. Кроме того, предпочтительно, две зоны регулируемого распыления расположены симметрично относительно зоны постоянного распыления в середине, чтобы обеспечить равномерность очисти/охлаждения полосы.

Когда зона постоянного распыления в середине имеет четное количество форсунок 2022, то форсунки 2022 расположены симметрично относительно оси агрегата обработки полосы; когда зона постоянного распыления в середине имеет нечетное количество форсунок 2022, то один из форсунок 2022 располагается как раз в оси агрегата обработки полосы, остальные форсунки располагаются симметрично относительно оси агрегата обработки полосы.

В зоне регулируемого распыления, количество пробок для каждой форсунки 2022 может быть одинаковой или разной; Когда количество пробок для каждой форсунки 2022 является одинаковым, расположение пробок 2024 может быть разным. Например, две соседние форсунки 2022 имеют одинаковое количество пробок, но пробки 2024 расположены в шахматном порядке, так что две форсунки 2022 могут распылять жидкость поочередно.

В предпочтительном варианте осуществления каждая зона регулируемого распыления включает в себя несколько секций регулируемого распыления. Каждая секция регулируемого распыления, по меньшей мере, снабжена одной форсункой 2022; На каждой секции регулируемого распыления, количество и расположение пробок для форсунок 2022 являются одинаковыми, то на этой секции момент распыления форсунок 2022 одинаковый, то есть форсунки одновременно распыляют либо закрываются; В двух смежных секциях регулируемого распыления, количество пробок для одной форсунки 2022 в одной секции регулируемого распыления отличается от количества пробок для одной форсунки 2022 в другой секции регулируемого распыления. На основе этой конструкции может быть реализовано управление распылением по секции для коллектора распыления 202. Когда одна секция регулируемого распыления распыляет, форсунки 2022 в другой секции регулируемого распыления могут закрыться для остановки распыления, так что диапазон распыления коллектора распыления 202 может регулироваться.

Предпочтительно, когда для одной форсунки 2022 предусмотрено несколько пробок 2024, то пробки 2024 этой форсунки 2022 располагаются с равными интервалами по окружности корпуса коллектора 2021, чтобы было удобно для регулирования. При этом пробки 2024, соответствующие этой форсунке 2022 могут быть расположены на 360° по окружности направляющего стержня 2023 или могут быть расположены в секторной форме относительно направляющего стержня 2023.

В предпочтительном варианте осуществления пробки 2024 каждой зоны регулируемого распыления включают, по меньшей мере, один ряд осевых пробок, количество пробок в осевом ряду равно количеству форсунок 2022 в этой зоны регулируемого распыления, и направление расположения этих пробок 2024 параллельно оси корпуса коллектора. То есть пробки осевого ряда включают в себя множество пробок 2024, и эти пробки расположены во взаимно однозначном соответствии с форсунками 2022 этой зоны регулируемого распыления; кроме того, направление линейного расположения пробок 2024 осевого ряда параллельно оси корпуса коллектора, так что пробки осевого ряда могут одновременно закрывать все форсунки 2022 этой зоны регулируемого распыления, т.е. закрывать эту зону регулируемого распыления.

Кроме того, в двух зонах регулируемого распыления, по меньшей мере, два ряда осевых пробок являются коллинеарными, то есть один ряд осевых пробок в одной зоне регулируемого распыления и один ряд осевых пробок в другой зоне регулируемого распыления находятся на одной оси. При вращении направляющего стержня 2023, форсунки 2022 в двух зонах регулируемого распыления могут быть закрыты одновременно, только зона постоянного распыления в середине остается в работе для получения минимальной ширине распыления.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, от зоны постоянного распыления в середине к соответствующему торцу корпуса коллектора 2021, в каждой зоне регулируемого распыления количество пробок для одной форсунки 2022 увеличивается последовательно. Например, от зоны постоянного распыления в середине к соответствующему торцу корпуса коллектора 2021, зона регулируемого распыления включает в себя 1-ю секцию регулируемого распыления, 2-ю секцию регулируемого распыления...N-ю секцию регулируемого распыления (N больше 2). В 1-ой секции регулируемого распыления количество пробок для каждой форсунки 2022 составляет 1, во 2-ой секции регулируемого распыления количество пробок для каждой форсунки 2022 составляет 2, количество увеличивается аналогично, и в N-ой секции регулируемого распыления количество пробок для каждой форсунки 2022 составляет N. На основе вышеизложенного способа осуществления вероятность закрытия форсунок 2022 постепенно увеличивается от зоны постоянного распыления в середине к соответствующему торцу корпуса коллектора 2021, и может постепенно уменьшить диапазон распыления этого коллектора распыления 202.

Дополнительно, в вышеупомянутом варианте осуществления в каждой зоне регулируемого распыления имеется один ряд осевых пробок, который используется в качестве базового ряда; Среди пробок 2024 для каждой форсунки 2022, угол каждых двух соседних пробок 2024 по отношение к направляющему стержню составляет θ, то есть, начиная с базового ряда пробки расположены последовательно с одинаковой длиной дуги. Положение, где пробки базового ряда закрывают форсунки 2022, рассматривается как начальное положение, после поворота направляющего стержня 2023 на θ, 1-я секция регулируемого распыления вводится в работу. После поворота направляющего стержня 2023 на 2θ, 1-я и 2-я секции регулируемого распыления вводятся в работу. Затем, каждый раз, когда направляющий стержень 2023 вращается на θ, одна секция регулируемого распыления вводится в работу, так что реализуется постепенное увеличение ширины распыления коллектора распыления 202, а обратнаяоперация реализует постепенное уменьшение ширины распыления коллектора распыления 202.

В варианте осуществления, показанном на рис. 4, зона регулируемого распыления включает в себя две секции регулируемого распыления, каждая секция регулируемого распыления оснащена одной форсункой 2022. При этом, для форсунки 2022 в первой секции регулируемого распыления установлена одна пробка 2024, для форсунки 2022 во второй секции регулируемого распыления установлены две пробки 2024, центральный угол этих двух пробок 2024 относительно направляющего стержня 2023 составляет 90°. На рис.5 показан случай, когда очищаемый объект является самым широким сортаментом. Все форсунки 2022 находятся в открытом состоянии; На рис. 6 показан случай, когда очищаемый объект является второстепенным широким сортаментом, форсунки 2022 первой секции регулируемого распыления находятся в открытом состоянии, а форсунки 2022 второй секции регулируемого распыления находятся в закрытом состоянии; На рис. 7 показан случай, когда очищаемый объект является самым узким сортаментом, все форсунки 2022 первой и второй секций регулируемого распыления находятся в закрытом состоянии. Очевидно, когда количество секций регулируемого распыления увеличивается соответственно, диапазон ширины очищаемого объекта коллектором распыления 202 соответственно расширяется.

Продолжительно описывается конструкция коллектора распыления 202, как показано на рис. 4, приводной механизм направляющего стержня включает в себя приводной блок, соединяющийся с направляющим стержнем 2023, два быстросъемных соединителя с внешней резьбой и с внутренней резьбой которые могут сочетаться друг с другом, а также и позиционирующий штифт для фиксации и сборки двух быстросъемных соединителей. Один быстросъемный соединитель закреплен к направляющему стержню 2023, а другой быстросъемный соединитель закреплен к одному торцу корпуса коллектора 2021. Конструкция быстросъемных соединителей с внешней и с внутренней резьбой является существующей техникой, их могут приобрести на рынке, конкретная конструкция здесь не повторяется. На быстросъемных соединителях с внутренней и внешней резьбой установлено позиционирующее отверстие соответственно, например, на быстросъемном соединителе с внутренней резьбой установлено несколько позиционирующих отверстий, на быстросъемном соединителе с внешней резьбой установлено стопорное отверстие. В процессе вращения быстросъемного соединителя с внутренней резьбой относительно быстросъемного соединителя с внешней резьбой, стопорное отверстие и позиционирующее отверстие на быстросъемном соединителе с внутренней резьбой меняют положение и обращены друг к другу. После того, как направляющий стержень 2023 повернут до заданного положения, направляющий стержень 2023 может быть ограничен путем вставки позиционирующего штифта в стопорное отверстие и соответствующее позиционирующее отверстие, то есть реализуется ограничение положения пробок 2024. Понятно, что в вышеупомянутой конструкции, где центральный угол каждых двух соседних пробок 2024 относительно направляющего стержня 2023 равен θ, соответствующий центральный угол между каждыми двумя соседними позиционирующими отверстиями равен β, тогда θ может быть равен β или кратно β. Вышеупомянутый приводной блок направляющего стержня может быть рукояткой или автоматическим приводным устройством, здесь не будут перечислен конкретно.

Конечно, приводной механизм направляющего стержня не ограничен вышеупомянутой конструкцией, и все приводные механизмы вращательного движения самоблокирующийся могут применяться к этому варианту осуществления, например, комбинированная конструкция двигатель + редуктор может использоваться в качестве привода.

Для дальнейшей оптимизации вышеупомянутого варианта осуществления, как показано на рис.4, на одном торце корпуса коллектора 2021 предусмотрена заглушка 2025. Заглушка 2025 может быть резьбовой заглушкой 2025, подходящей для резьбового соединения с корпусом коллектора 2021, и используется для закрытия торца корпуса коллектора 2021. В этом варианте осуществления на заглушке 2025 предусмотрено ограничительное отверстие, это, например, может быть отверстием непосредственно на заглушке 2025, также может быть ограничительной трубой, установленной на заглушке 2025. Направляющий стержень 2023 вставляется в ограничительное отверстие. Диаметр ограничительного отверстия аналогичен или примерно аналогичен тому у направляющего стержня 2023, так что может ограничить направляющий стержень 2023 по осевому и радиальному направлению. При непрерывном затягивании резьбовой заглушки 2023 давление, оказывающее ограничительным отверстием на направляющий стержень 2023, также увеличивается, и это давление в конечном итоге передается на пробки 2024, чтобы они плотно прислонились к внутренней стенке корпуса коллектора 2021. Вышеупомянутая структура максимально обеспечивает эффект закрепления направляющего стержня 2023, не препятствуя вращению направляющего стержня 2023, это может уменьшить деформацию направляющего стержня 2023 во время использования и обеспечить эффект закрытия форсунок 2022 пробками 2024.

Вариант осуществления №4

Настоящий вариант осуществления изобретения предусматривает энергосберегающее устройство очистки 2, которое может использоваться в варианте осуществления №2 в качестве устройства 2 очистки полосы.

Энергосберегающее устройство очистки 2 включает в себя контейнер 201 для очистки, в котором сформирован проход движения полосы, и, соответственно, над и под проходом движения полосы предусмотрен, по меньшей мере, один коллектор очистки, в части коллектора очистки используется коллектор распыления 202, предусмотренный в варианте осуществления №3.

Вышеупомянутый контейнер 201 для очистки может быть ванной очистки, баком очистки, ванной охлаждения, баком охлаждения и т.д.

Как правило, над и под проходом движения полосы вдоль направления движения полосы предусмотрено множество коллекторов для очистки, в качестве коллектора для очистки предпочтительно используется вышеупомянутый коллектор распыления 202.

Вышеприведенное описание дано только для представления предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Следует понимать, что любые модификации, эквивалентные замены или улучшения и т.д., сделанные на основе описания в рамках сущности и принципа настоящего изобретения, должны подпадать под объем защиты настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к устройству для турбулентного травления металлической полосы и системе обработки металлической полосы с использованием данного устройства. Устройство турбулентного травления содержит травильную ванну, в которой расположены свободные ролики. Свободные ролики установлены с возможностью вращения вокруг своей оси за счет трения движущейся металлической полосы и вращательного контакта с ее поверхностью для разрыва пограничного слоя кислотного раствора на поверхности металлической полосы. Оси свободных роликов перпендикулярны направлению движения металлической полосы. Свободные ролики выполнены из кислотостойкого износостойкого самосмазывающегося материала. Обеспечивается улучшение эффекта травления за счет непрерывного разрыва пограничного слоя кислотного раствора на поверхности полосы, усиления турбулентности кислотного раствора и увеличения скорости диффузии ионов водорода в пограничном слое поверхности полосы. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для турбулентного травления металлической полосы, содержащее травильную ванну, отличающееся тем, что в травильной ванне расположены свободные ролики, которые установлены с возможностью вращения вокруг своей оси за счет трения движущейся металлической полосы и вращательного контакта с ее поверхностью для разрыва пограничного слоя кислотного раствора на поверхности металлической полосы, при этом оси свободных роликов перпендикулярны направлению движения металлической полосы и свободные ролики выполнены из кислотостойкого износостойкого самосмазывающегося материала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что свободные ролики включают в себя несколько свободных прижимных роликов, которые расположены последовательно над проходом движения полосы вдоль направления движения полосы.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что свободный прижимной ролик состоит из стержня, закрепленного к травильной ванне, и крутящейся бочки, надевающейся на стержень ролика.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что внутренний диаметр крутящейся бочки больше диаметра стержня прижимного ролика.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что свободные ролики включают в себя несколько свободных опорных роликов, которые расположены последовательно под проходом движения полосы вдоль направления движения полосы.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что между дном свободного опорного ролика и дном травильной ванны имеется зазор.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что на боковой стенке травильной ванны установлено множество боковых форсунок для распыления кислотного раствора.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что боковые форсунки и проход движения полосы находятся на одной и тоже горизонтальной плоскости, при этом распыление боковых форсунок направлено к проходу движения полосы.

9. Система обработки металлической полосы, имеющая позицию травления и позицию очистки, в которой на позиции очистки установлено устройство очистки полосы, отличающаяся тем, что на позиции травления расположено устройство турбулентного травления по любому из пп. 1-8.