SCS板卷表面处理新技术-转录自中国重型机械

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[技术] 板巻钢材表面处理新技术——SCS 表面处理, 钢材, SCS, 新技术SCS, 钢材, 表面处理, 新技术热轧板巻为除锈及防锈其表面处理过去一直采用酸洗，冷轧，热镀锌或涂层等工艺技术，这些技术对板巻钢材表面处理起了很大的作用，大大拓宽了板材使用的范围，进一步提高了板材使用性能，并延长了板材使用寿命等优点，但不可避免也带来了一些美中不足。采用酸洗工艺后不可避免地对环境带来一定的污染。无论酸洗还是镀涂工艺生产成本还是比较高的。为此世界各国都为改进，提高这些工艺在进行研究和攻关，并尋找有效的新技术。其中美国TMW（The Material Works）公司进行多年卓有成效的研究和不断改进首先取得了成功，终于在2003年成功研究出板巻钢材表面处理新技术——SCS（Smooth Clean Surface光滑清洁表面），并在当年3月在美国自已的公司　TMW（The Material Works）板材生产线上应用取得成功，2005年4月SCS板材生产线推广到欧洲比利时HOLVOET成功应用，2006年12月进一步扩大到巻材的SCS生产技术，到目前为止，欧美各国已有12条生产线成功推广使用，这些生产线不仅对板巻钢材表面进行处理，根据不同需要还可对板巻钢材进行拉伸矫直，切边以及平整等多种功能和用途。由于SCS新技术在短时期内迅速的推广，并产生了很好的技术，经济及社会效果。已引起板巻钢材深加工，尤其表面处理技术有关人士的高度注意和浓厚兴趣，而且不仅在美洲，欧洲，甚至在亚洲及其它各大洲有关人士的广泛兴趣。 1.表面氧化铁皮组成及氧化保护膜生成 热轧生产过程中，经终轧及层流冷却后生成的氧化铁皮一般由三层结构组成，最上层为红色三氧化二铁Fe2O3即铁锈层，约占2%，中间层为磁性四氧化三铁Fe3O4约占18%和最下层的维氏体（主要是氧化亚铁FeO）约占80%。带钢氧化铁皮厚度一般为7.5－15µｍ。以下为基体层。其结构如图1所示： 下载 (7.7 KB) 2009-5-31 17:57 下载 (5.28 KB) 2009-5-31 17:57 图1热轧板的氧化铁结构　　 　放大氧化层结构 如果我们能去除上面的氧化铁皮，仅保留最下层几微米厚的氧化亚铁FeO。而SCS在研磨刷光过程中就能去除铁皮的最上面部分，仅留下很薄（大概7微米）的维氏体层。维氏体的化学特性不同于顶部的氧化铁皮层—在分子机构中它有更少的原子，氧的含量仅为23.26%（化学分子式是FeO）。经SCS处理就能生成氧化保护膜，不再生锈，不容易被锈蚀。这是一个非常好的设想，经美国TMW（The Material Works）公司的努力目前已成为现实。 2.美国SCS（Smooth Clean Surface光滑清洁的表面）处理原理 根据以上的设想，首先由美国TMW（The Material Works）公司在2003年3月发明和成功应用了SCS板巻表面处理新技术，其基本工作原理如图2所示： 下载 (6.26 KB) 2009-5-31 17:57图2　SCS工作原理图 它是在密闭的空间内，根据板巻厚度尺寸的大小，通过上下经自动调节的研磨辊，通过辊缝，由研磨辊研磨洗刷掉钢板表面的氧化铁皮，仅保留最底层几微米厚的氧化亚铁FeO表面，并由SCS装置中的循环过滤水冲洗掉SCS工艺除下的氧化铁皮，同时过滤循环水不断对钢板表面进行冲洗，最终形成约7微米厚的防锈层，经SCS处理后的表面至少4年不会生锈，下图为4年后也没有生锈实物，如图3所示： 下载 (9.68 KB) 2009-5-31 17:57 图3经SCS处理3年后的表面并使钢板成为光滑清洁的表面，形成的SCS板巻钢材已成功取代部分冷轧板巻，酸洗干燥，酸洗涂油，喷丸，平整等产品。 3.SCS专机及其组成生产线　 根据以上原理组成的SCS专机结构如图4所示： 下载 (10.99 KB) 2009-5-31 17:57图4　SCS专机内部结构 SCS专机由研磨辊和导向辊等组成，同时采用循环水过滤系统用于过滤和循环未经处理的普通水，予冲洗掉SCS工艺研磨洗刷下来的氧化铁皮和清洗钢板的表面，装置可收集氧化铁皮，收集的氧化铁皮可与废钢一起处理，净化过的水则可重新循环利用，其结构如图5所示。 下载 (9.87 KB) 2009-5-31 17:57 图5　SCS过滤水系统 由SCS专机等组成的生产线 由研磨辊和循环过滤水系统等组成SCS专机是本系统的核心设备，并与开巻机，切头（尾）剪，辊式矫直机，切边机，张力机架，干燥台，张力机架，巻取机等组成灵活可变的生产线，予满足不同需求的用户需要，其生产线布置如图6所示： 下载 (17.42 KB) 2009-5-31 17:57图6　SCS生产线组成 其中切头剪，辊式矫直机，切边剪等根据用户需要而配置，在SCS板材线上则不需要配置开巻机和巻取机。由SCS生产线生产出的产品表面不需要进行任何涂油处理，钢板在一般情况下可保存四年不会生锈，经SCS处理的热轧板可直接替代部分冷轧板使用，达到以热代冷的目的，可以替代部分产品的酸洗功能。经SCS处理前后的热轧巻产品表面如图7所示： 下载 (10.48 KB) 2009-5-31 17:57图7　经SCS处理前后热轧巻的表面 4.SCS技术及产品加工特点 1）经SCS加工的表面能达到清洁，光滑的表面；2）系统和产品能达到完全环保，能替代酸洗，消除了酸洗过程中有危害的盐酸，生产过程中采用的是密闭式循环冷却，冲洗系统的水为普通循环过滤冷却水；3）设备成本大大低于酸洗和涂油生产线；4）生产运行总成本大大低于酸洗涂油生产线；5）生产线占地面积约为酸洗涂油生产线20%；6）对钢板能进行修边，拉伸矫直，并消除所有巻板的裂纹痕迹，使不平的材料达到非常平直；7）经SCS处理的钢板表面不需要做任何涂油处理，钢板在一般情况下保存四年不会生锈；8）部分热轧板经SCS处理后可直接替代冷轧板使用，可以实现以热代冷的效果。 SCS产品加工制作有以下优点： 1）使用激光切割速度更快，几乎没有回弹力。比经酸洗涂油或热轧钢板快25～50%，可以同时切割两块SCS钢板。 2）SCS板具有更好的焊接性能，与酸洗涂油板相比，由于减少了焊接过程中油烟，使焊接得更加牢固和整齐，焊接强度比传统酸洗涂油板提高20%以上。 3）由于SCS表面清洁，干燥，无油渍，使涂层前的准备工作更加少了，而且涂层附着效果更好。 4）SCS板具有更优越的抗腐性能。 5）SCS产品由于清洁，干燥在冲压时不会粘在工具或输送设备上，完全可以替代冷轧产品。 6）SCS产品由于有良好的焊接性，防锈性，同时消除了巻材的裂纹，从而大大改善了产品的形状，从而能制作出更加清洁，高质量的管子。 由于SCS具有以上的优点，尤其对巻材加工商来说他们可以省去酸洗涂油工艺的成本，而且SCS产品更加光滑，清洁，平整使其产品更具有市场竞争力，因此，SCS产品已成功应用在管材、结构件、汽车及农机具、柜体、储芷装置、机动轨道车、拖车、机器、钢制的容器等大量领域。 目前SCS生产线还存在以下局限性： 1）经过SCS生产线加工后的板材不是全部都能替代冷热板材的，它有一定的局限性，它可替代75%以上的热轧板，50%以上的酸洗涂油板 ，和15%以上的冷轧板。 2）对钢铁强力挤压和变形可能导致破坏SCS氧化保护层，对这些加工工艺应尽量避免：如冷轧，深度冲压和旋转深度冲压等。 3）如果镀层时间较短，如进行连续热镀锌，电镀锌也是比较困难的，但能较好地应用在单张浸入式热镀锌上。 采用SCS钢材表面处理新技术加工出来的产品质量好，成本低，又可替代酸洗等工艺，也可达到以热代冷的目的，更是一项完全环保型新工艺，新技术。至今已在美国和欧洲得到广泛应用和推广，产生很好技术，经济及社会效益，我们深信SCS技术不仅在美国和欧洲得到广泛应用和推广，而且将会在中国，亚洲，甚至全世界得到广泛推广和应用。转载自中国重型机械技术社区 http://www.ydheavy.com/bbs/,原文地址:http://www.ydheavy.com/bbs/thread-5961-1-1.html