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