1、烟台东海薄板有限公司烟台东海薄板有限公司清洗机组脱脂段清洗机组脱脂段上海艾多维钢铁工程技术有限公司上海艾多维钢铁工程技术有限公司2008年年12月月22日日脱脂技术交流脱脂技术交流钢带脱脂清洗介绍钢带脱脂清洗介绍钢带脱脂清洗工艺都由机械和化学作用以及温钢带脱脂清洗工艺都由机械和化学作用以及温度和时间组成。钢带脱脂清洗可在水溶性脱脂度和时间组成。钢带脱脂清洗可在水溶性脱脂液中用浸渍、喷淋、刷洗或电解方法进行。液中用浸渍、喷淋、刷洗或电解方法进行。钢带脱脂清洗时，不但要注意表面污染的类型、钢带脱脂清洗时，不但要注意表面污染的类型、机组设备材料的适应能力和对后道工艺的影响，机组设备材料的适应能力和对
2、后道工艺的影响，而且还要注意脱脂清洗工艺的流程。而且还要注意脱脂清洗工艺的流程。钢带脱脂清洗与一般零件清洗的最大不同点是：钢带脱脂清洗与一般零件清洗的最大不同点是：（1 1）钢带清洗时是以一定的高速连续运行的；）钢带清洗时是以一定的高速连续运行的；（2 2）脱脂液同金属表面接触时间只有几秒钟。）脱脂液同金属表面接触时间只有几秒钟。预预 脱脱 脂脂化化 学学 脱脱 脂脂逆逆 流流 喷喷 淋淋喷喷 淋淋 4 组刷洗组刷洗喷喷 淋淋 4 组刷洗组刷洗2 组刷洗组刷洗 喷喷 淋淋化学脱脂化学脱脂循环槽循环槽预脱脂预脱脂循环槽循环槽 卧式脱脂机组卧式脱脂机组- 较多的占地较多的占地- 有较大的液体表面，
3、有较大的液体表面， 泡沫较少泡沫较少- 导向辊较少导向辊较少刷洗脱脂刷洗脱脂刷水洗刷水洗浸渍脱脂浸渍脱脂电解脱脂电解脱脂喷淋水洗喷淋水洗过滤器过滤器过滤器过滤器电解脱脂循环槽电解脱脂循环槽预脱脂循环槽预脱脂循环槽 立式脱脂机组立式脱脂机组- 较少的占地较少的占地- 较小的液体表面，较小的液体表面， 泡沫有增加的可能泡沫有增加的可能- 导向辊较多导向辊较多钢钢 带带 表表 面面 的的 污污 染染从钢带前道加工步骤来看，其表面上会有冷轧从钢带前道加工步骤来看，其表面上会有冷轧 油、金属颗粒、碳氢化合物以及铁皂化物等。油、金属颗粒、碳氢化合物以及铁皂化物等。另外也可能有设备漏出的废油、液压油等。另外
4、也可能有设备漏出的废油、液压油等。钢带表面残留物的量一般为：钢带表面残留物的量一般为：冷冷 轧轧 钢钢 板板 乳化液：乳化液： 100 200 mg/m2； 铁颗粒：铁颗粒： 50 150 mg/m2冷冷 轧轧 镀镀 锡锡 板板 棕榈油：棕榈油： 120 170 mg/m2； 铁颗粒：铁颗粒： 20 50 mg/m2冷轧不锈钢板冷轧不锈钢板 矿物油：矿物油： 500 1500 mg/m2； 铁颗粒：铁颗粒： 50 150 mg/m2氧化膜层：氧化膜层：40 120 冷冷 轧轧 后后 表表 面面 状状 态态CH2 OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3R1COOFeOOCR3R2COO CH2
5、OCR1R2COOC H CH2OCOR3 O R4COCH2 CHCOR5 CH2COR6脱脂清洗工段说明脱脂清洗工段说明大多数脱脂清洗段先有一道预脱脂，这里可去除大多数脱脂清洗段先有一道预脱脂，这里可去除 80 90%的污物，随后是后脱脂和水洗。的污物，随后是后脱脂和水洗。浸渍脱脂清洗效果最差；浸渍脱脂清洗效果最差；刷辊脱脂清洗效果最好；刷辊脱脂清洗效果最好；喷淋和电解脱脂效果介于上述二种脱脂效果之间。喷淋和电解脱脂效果介于上述二种脱脂效果之间。（喷淋脱脂效率较高，但要注意泡沫问题）（喷淋脱脂效率较高，但要注意泡沫问题）后脱脂部分一般是喷淋或浸渍处理，再跟刷洗。后脱脂部分一般是喷淋或浸渍处
6、理，再跟刷洗。在高速机组上最好用电解脱脂。在高速机组上最好用电解脱脂。脱脂清洗工段效率脱脂清洗工段效率 标准清洗工艺组成：标准清洗工艺组成： 喷淋或浸渍、刷洗、电解脱脂及逆流冲洗喷淋或浸渍、刷洗、电解脱脂及逆流冲洗 冷轧钢带通过标准工艺冷轧钢带通过标准工艺的机组的机组 脱脂清洗效率为脱脂清洗效率为 90 99 %； 去铁粒子效率为去铁粒子效率为 70 90 %。 钢带钢带最后表面的清洗质量受下列影响：最后表面的清洗质量受下列影响： 1）脱脂清洗的操作条件；）脱脂清洗的操作条件； 2）钢带带入污染物品质和数量。）钢带带入污染物品质和数量。 改进脱脂清洗效率的方法：改进脱脂清洗效率的方法： 1）槽
7、液油污量控制在）槽液油污量控制在5000ppm以下；以下； 2）每日排放槽液）每日排放槽液10%，并补新鲜水和脱脂剂；，并补新鲜水和脱脂剂； 3）每月排放全部槽液并清洗槽体。）每月排放全部槽液并清洗槽体。阴阴 极极堿丂丂丂丂丂丂丂嬌堿丂丂丂丂丂丂丂嬌2H+ + 2e- H2H2阳阳 极极2OH- 2e- 1/2O2 + H2OO2 R-COOH + Na + R-COONa + H+(R-COO)2Fe + 2Na+ 2R-COONa + Fe（污污垢）垢）（气（气 粒）粒）（钢钢板）板）（污垢面被顶起）（污垢面被顶起）+-+钢钢 带带阴极反应阴极反应:a) 4 H+ + 4 e- 4 H b
8、) 4 H 2 H2- 氢气产生氢气产生- pH 值维持在碱性范围里值维持在碱性范围里- 金属离子沉积金属离子沉积阳极反应阳极反应:a) 4 OH- 2 H2O + 2 O + 4 e- b) 4 O O2- 氧气产生氧气产生- pH 值降低到酸性范围值降低到酸性范围 +-当电极是当电极是阳极阳极时，钢带是时，钢带是阴极阴极；当电极是当电极是阴极阴极时，钢带是时，钢带是阳极阳极。机组电解脱脂机组电解脱脂: 抱合设计抱合设计(大于大于 900 m/min 高速高速)电极电极电极电极+导电辊导电辊机组电解脱脂机组电解脱脂: 喷射设计喷射设计( 0.15 - 0.5 mm 厚板厚板)电极栅板电极栅板
9、+电流密度电流密度: 大约大约75 - 150 A/dm脱脱 脂脂 剂剂: 含高氢氧化钠含高氢氧化钠低泡表面活性剂低泡表面活性剂电解液喷射电解液喷射导电辊导电辊导电辊导电辊 导电辊导电辊脱脂之前脱脂之前:表面铁粉表面铁粉 71 mg/m 表面碳粉表面碳粉 187 mg/m 电极极性电极极性: 阴极阴极 阳极阳极515255152502040608010056 5646384638334371555残留物残留物(%)铁粉铁粉 (Fe)油污油污 (C)电流密度电流密度 (A/dm)脱脂参数脱脂参数:- 浓度：浓度：25 g/l- 温度温度: 80 C- 时间时间: 5 sec- 无油污染槽液无油污
10、染槽液- 涂有乳化液的冷轧板涂有乳化液的冷轧板试验一试验一:浸渍浸渍刷洗刷洗 ( 4 组组)试验二试验二:浸渍浸渍电解电解 ( 4 对对 / 6000 A)试验三试验三:浸渍浸渍刷洗刷洗 ( 4 组组)电解电解 ( 4 对对 / 6000 A)试验一试验一试验二试验二010203040501414试验三试验三1211残留物残留物(%)16FeC机速机速 = 130 m/min温度温度 = 85 C浓度浓度 = 5 % 脱脂剂脱脂剂55槽液温度槽液温度: 70 - 75 C ( 喷淋喷淋/刷洗脱脂槽液刷洗脱脂槽液) 80 - 85 C ( 电解脱脂槽液电解脱脂槽液)脱脂时间脱脂时间: 8 - 1
11、2 秒秒 (喷淋喷淋/刷洗脱脂机组刷洗脱脂机组) 5 - 8 秒秒 (电解脱脂槽液电解脱脂槽液)槽液浓度槽液浓度: 2 4 % (浸渍法浸渍法) 3 5 % (电解法电解法)喷淋压力喷淋压力: 2 - 4 bar (喷嘴处喷嘴处)电流密度电流密度: 10 - 15 A/dm (电极周期转换电极周期转换)脱脂清洗工艺参数及维护脱脂清洗工艺参数及维护温度增加，脱脂液温度增加，脱脂液的作用加强。的作用加强。但较但较高的温度会缩短刷高的温度会缩短刷辊的寿命，增加水辊的寿命，增加水分的挥发。分的挥发。定期清洗电极板，定期清洗电极板，减小电极的电阻，减小电极的电阻，保证电流不改变。保证电流不改变。电极周期
12、转换可每卷一换，也可每小时一换。电极周期转换可每卷一换，也可每小时一换。脱脂槽液脱脂槽液最大槽液污染度最大槽液污染度寿命寿命 A(未维护未维护)槽液污染度槽液污染度时间时间排出量排出量V1补进量补进量M溢流量溢流量V2槽液维护量槽液维护量V3寿命寿命 B(维护维护)冷轧钢带的脱脂液冷轧钢带的脱脂液 (连退连退/热镀锌热镀锌)最大油污量最大油污量:5.0 - 7.0 / 2.0 - 3.0 g/l最大含铁量最大含铁量:0.6 - 0.8 / 0.2 - 0.3 g/l水水表面活性剂表面活性剂无机组份无机组份无机组份无机组份 + 表面活性剂表面活性剂020406080100013510脱脂时间脱脂
13、时间 (分分)去油去油 (%)浸渍脱脂浸渍脱脂无机盐组份浓度无机盐组份浓度: 2.0 %表面活性剂浓度表面活性剂浓度: 0.1 %脱脂工作液温度脱脂工作液温度: 60 C0 01 12 23 34 45 56 60 01010202030304040505060607070碱浓度（）碱浓度（）棕榈油残油率（）棕榈油残油率（）0 02 24 46 68 8101050506060707080809090100100棕棕榈榈油残油率油残油率（%）清洗温度（清洗温度（oC）空气空气1）表面活性剂水溶液）表面活性剂水溶液2）有空气进入，表面活性）有空气进入，表面活性剂在空气周围吸附。剂在空气周围吸附。
14、3）空气因比重差而上浮。此时水）空气因比重差而上浮。此时水膜表面亦有表面活性剂的吸附。膜表面亦有表面活性剂的吸附。4）泡吸附于空气上的）泡吸附于空气上的表面活性剂水膜、泡表面活性剂水膜、泡的稳定度根据表面活的稳定度根据表面活性剂的型号而不性剂的型号而不 同。同。水膜的薄膜化水膜的薄膜化* 消泡剂的添加消泡剂的添加 抑泡型与破泡型抑泡型与破泡型* 电解质等无机物的添加电解质等无机物的添加 对肥皂消泡对肥皂消泡* 溶液温度的调整溶液温度的调整* 降低喷淋压力降低喷淋压力* 改进回流口位置改进回流口位置脱脂液寿命和槽液污染脱脂液寿命和槽液污染脱脂液使用寿命决定于带进和带出污物的量，主要脱脂液使用寿命
15、决定于带进和带出污物的量，主要的污染物是油污和铁粒子。的污染物是油污和铁粒子。根据经验，槽液污染控制量不能超过下列范围：根据经验，槽液污染控制量不能超过下列范围：冷轧带钢冷轧带钢(退火前退火前) 预脱脂槽液中：预脱脂槽液中：乳化液乳化液 5 7 克克/升升 铁粒子铁粒子 600 800 毫克毫克/升升 后脱脂槽液中：乳化液后脱脂槽液中：乳化液 2 3 克克/升升 铁粒子铁粒子 200 300 毫克毫克/升升 退火后带钢退火后带钢(电镀锌前电镀锌前) 预脱脂槽液中：预脱脂槽液中： 防锈油防锈油 2.0 克克/升升 后脱脂槽液中：后脱脂槽液中： 防锈油防锈油 0.5 克克/升升 槽槽 液液 寿寿
16、命命 的的 延延 长长寿命延长的有效如下方法：寿命延长的有效如下方法： 防锈油和其它不能乳化的漂浮物，要防锈油和其它不能乳化的漂浮物，要 用擗油器去除；用擗油器去除； 乳化液和皂化油要用超滤器去除；乳化液和皂化油要用超滤器去除； 铁粒子要用磁过滤器去除；铁粒子要用磁过滤器去除； 渣和沉物要用沉淀法和传统的过滤器渣和沉物要用沉淀法和传统的过滤器 去除。去除。脱脱 脂脂 剂剂 的的 消消 耗耗脱脂剂的消耗主要根据脱脂剂的消耗主要根据1）槽液被带到水洗槽的带出损失）槽液被带到水洗槽的带出损失(3 12 ml/m2) 2）槽液维护排出：）槽液维护排出： 储存槽的倾槽周期储存槽的倾槽周期 (2周周 1月
17、月/次次) ； 连续溢流的量连续溢流的量 (50 300 升升/小时小时) 。按要求维护槽液可大大减少脱脂剂的消耗。按要求维护槽液可大大减少脱脂剂的消耗。实际消耗实际消耗 退火或热镀锌前：退火或热镀锌前： 0.2 0.6 公斤公斤/吨钢吨钢 镀板锡前：镀板锡前： 0.6 1.2 公斤公斤/吨钢吨钢1. 带出消耗带出消耗 (3 - 10 ml/m)2. 槽液排放槽液排放 (每每 2 - 4 星期一次星期一次)3. 泡沫的溢出泡沫的溢出5. 漏漏液，液，不不溶溶解解部部分分等损耗等损耗4. 皂化皂化CH3-(CH2)X-COO-R + NaOH CH3-(CH2)X-COONa + R-OH 逆逆
18、 流流 用用 水水脱脂后，必须用水冲洗。冲洗不但稀释和去掉脱脂后，必须用水冲洗。冲洗不但稀释和去掉多余的脱脂液，而且去除钢带表面的细小污物，多余的脱脂液，而且去除钢带表面的细小污物，因此冲洗一般是喷淋，并且第一步冲洗往往有因此冲洗一般是喷淋，并且第一步冲洗往往有刷洗。刷洗。为了节约用水，推荐用逆流用水。为了节约用水，推荐用逆流用水。比如：在第一步冲洗中为了以比如：在第一步冲洗中为了以 1:1000 的速度冲的速度冲稀脱脂液，假设每平方米表面有稀脱脂液，假设每平方米表面有 10 毫升槽液带毫升槽液带出，则每平方米表面需要出，则每平方米表面需要 10 升水。当采用三级升水。当采用三级逆流用水时，每
19、平方米表面仅需要逆流用水时，每平方米表面仅需要 0.1升水升水。脱脂液的分析控制脱脂液的分析控制碱性脱脂液的浓度分析采用盐酸或硫酸，加碱性脱脂液的浓度分析采用盐酸或硫酸，加酚酞或甲基橙指示剂来滴定。酚酞或甲基橙指示剂来滴定。连续在线分析可用电导仪测定。连续在线分析可用电导仪测定。脱脂液中油污的测定可采用石油醚萃取法。脱脂液中油污的测定可采用石油醚萃取法。脱脂液中铁含量的测定可先酸化测定碱液，脱脂液中铁含量的测定可先酸化测定碱液，然后用原子吸收仪或分光光度仪测定样液中然后用原子吸收仪或分光光度仪测定样液中溶解的铁含量。溶解的铁含量。水洗水的质量可采用水洗水的质量可采用 pH仪或电导率仪测定。仪或
20、电导率仪测定。 油油 污污 1) 在在110毫升长颈瓶中，加毫升长颈瓶中，加50毫升样液，毫升样液， 30毫升毫升50%H2SO4，并加水到刻度；，并加水到刻度； 2) 混和后放置混和后放置 30 60 分钟；分钟； 3) 油污量油污量(%) = 2 读数读数 固体杂物固体杂物 1) 样液样液10毫升过滤毫升过滤； 2) 固体杂物固体杂物(%) = (杂物重量杂物重量 100) 10脱脂剂污染程度分析脱脂剂污染程度分析钢带表面清洗度测定钢带表面清洗度测定表面残碳测定：表面残碳测定：一定面积待测样板放入多相含碳测定仪的石英管内，通入氧气，一定面积待测样板放入多相含碳测定仪的石英管内，通入氧气，并
21、使加热管加热从并使加热管加热从100 C到到 550 C，使试样表面的碳氢化合物转，使试样表面的碳氢化合物转变成二氧化碳和水，然后由红外吸收仪测出二氧化碳的含量。变成二氧化碳和水，然后由红外吸收仪测出二氧化碳的含量。表面残铁测定：表面残铁测定：先用一溶剂潮湿被测表面，再用干净的滤纸擦洗，然后把先用一溶剂潮湿被测表面，再用干净的滤纸擦洗，然后把滤滤纸浸纸浸入盐酸，使铁粒子溶入酸，最后用原子吸收仪或分光仪测定铁的入盐酸，使铁粒子溶入酸，最后用原子吸收仪或分光仪测定铁的含量。含量。表面污物简易测定：表面污物简易测定：先用透明的黏胶纸贴在被测表面上，然后把它撕下，并把它贴在先用透明的黏胶纸贴在被测表面
22、上，然后把它撕下，并把它贴在白纸上，以备和没脱脂钢板的取样黏胶纸比较，确定脱脂表面清白纸上，以备和没脱脂钢板的取样黏胶纸比较，确定脱脂表面清洗程度。洗程度。 含碳量测定含碳量测定(燃烧法燃烧法) 把含碳化合物燃烧成二氧化碳把含碳化合物燃烧成二氧化碳 用红外光谱仪测定得到的二氧化碳量用红外光谱仪测定得到的二氧化碳量 （残油量小于（残油量小于10 mg/m2） 含油试样含油试样 石英管石英管 加热加热O2CO2加热加热100 200 300 400 500 6000100温度温度 ( C)试样试样钢带钢带滤纸，滤纸，用酒精潮湿用酒精潮湿HCl原子吸收仪或光原子吸收仪或光度仪度仪 残留金属残留金属( (铁铁) )粒子测定粒子测定 用滤纸把试样表面的金属粒子擦下来用滤纸把试样表面的金属粒子擦下来 把滤纸浸入盐酸，溶解擦下的粒子把滤纸浸入盐酸，溶解擦下的粒子 用原子吸收仪测定盐酸里的金属含量用原子吸收仪测定盐酸里的金属含量 （残铁量小于（残铁量小于10 mg/m2） 表表面面清清洁洁度度测测定定 (胶带法胶带法) 黏一段胶带在测试的钢带表面黏一段胶带在测试的钢带表面 然后撕下胶带并黏在白纸上然后撕下胶带并黏在白纸上 在白纸上黏一干净的胶带作标准在白纸上黏一干净的胶带作标准 对不同胶带进行比较（反射率大于对不同胶带进行比较（反射率大于90%）
