[实用新型]一种实现金属管外表面清洗的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及表面清洗技术，特别是钢铁企业生产的钢管外表面清洗，尤其涉及一种实现金属外表面清洗的装置。

背景技术

金属表面的氧化铁皮或其它污染物(油污、杂质、夹杂物等)影响产品的表面质量以及后道工序的生产加工，是生产过程中的关键技术。如何高效、节能、环保地进行产品的清洗(包括除鳞)对生产和产品质量有着重要意义。

常用的金属产品表面清洗方式主要可分为机械方法、化学方法及电化学方法三种。机械方法的破鳞机如除鳞机、矫直机、平整机、钢刷对带钢表面的氧化铁皮进行拉伸、弯曲、破碎和碾压等处理；抛丸喷砂机通过高速钢(铁)丸或砂粒撞击处理对象表面，对表面进行清理与强化；高压除鳞水通过喷嘴形成射流喷向金属表面以打击掉表面氧化铁皮；超声波清洗设备利用超声波在液体传播中的空化效应，以空化气泡冲击清洗件表面而破坏污染物和吸附物并将其分散到液体中起到清洁表面的作用。化学方法指采用酸、碱等化学物质与钢铁材料表面的铁鳞起化学反应而去除氧化铁皮的方法。常用盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸和混合酸，也有采用氢氧化钠的水溶液等以达到除鳞的效果。电化学方法是通过电解清洗剂在溶液中与金属形成导电回路，根据电化学原理，由电解效应去除表面油污、氧化层和其它杂质。其中，中性电解法是采用无毒无害的中性盐作为电解液，如采用硫酸钠进行去鳞。

钢铁冶金过程涉及中间产品与成品的清洗工艺，产品主要有冷热轧带钢、钢管、圆方坯、板坯、线材等。根据不同的产品对象和表面情况可以选择以上各种清洗方式或进行组合与改进，采用不同的清洗方法工艺过程也不尽相同。现有的清洗工艺及装备的改进方法主要包括在原有工艺过程中的各种改进手段以及开发替代技术及其相关装备两方面，典型的方法例如对酸洗工艺的改进、氢还原新技术的开发等。这些清洗过程往往所需装置庞大昂贵而且方法复杂，还存在不能达到高质量表面清洁度的问题。

为了获得更好的表面质量以及发展环保型清洗技术而提出了基于等离子体技术的清洗方式和装置，处理对象包括小型金属零部件、焊缝局部、线材、管材和带材等。该技术的实现是在真空腔内布置电极，其中被处理对象作为阴极，在抽取获得真空后产生等离子体放电，所产生的阴极斑点将阴极表面污染物蒸发而达到清洗的效果。已经公布的采用该技术实现金属表面清洗的专利有：

日本专利，专利号JP5214438，专利名称“CONTINUOUS SURFACE TREATINGDEVICE LINE FOR METAL”对钢板在喷砂粗除鳞或轻度酸洗后再进行等离子体处理，以达到更有效的处理目的；

日本专利，专利号JP11077141，专利名称“LOCAL TREATMENT DEVICE FORMETAL SURFACE BY VACUUM ARC”将处理的金属表面局部密封对其进行等离子体表面处理。

PCT国际申请公开号WO2004044257，专利名称“METHOD AND DEVICE FORDESCALING AND/OR CLEANING A METAL CASTING”提出了采用多模块式的电极实现热轧带钢等离子体处理改善表面质量的方法。

美国专利，专利号US2008190449，专利名称“Method and Device forDescaling Metal Strip”提出了等离子体处理带钢后的冷却装置以满足之后涂层的需要。

人们采取了一些方法以实现金属管体内外表面的清洗，现有的涉及到管体表面进行等离子体处理所描述的方法有：

中国专利，专利公开号CN1099812，专利名称“关于金属表面处理的改进”提出了线材的等离子体连续处理方法和装置，同时包括了一种对金属圆柱体内表面的处理方案。如图5所示，将管体两端通过73，74密封，以抽气系统76达到真空状态，电极72在管体71内轴向移动以处理管体内表面。

PCT国际申请公开号WO0100337，专利名称“METHOD FOR THE ELECTRIC-ARCCLEANING OF METALLIC ARTICLES，MAINLY TUBES，DEVICE FOR REALISING THESAME AND VARIANTS”提出了对管道外表面的清洗方法与装置，如图6所示，经过腔体8与机械钢刷1的预处理后，钢管外表面在腔体2内实现等离子体清洗。该方案的特点是管道处于静止状态，腔体2与纵向位移驱动单元的相连实现移动，逐步处理管道外壁。专利中还描述了一种将管体整体密封在固定的真空腔内进行处理的方案。