本发明涉及取向硅钢制备，尤其涉及一种高效制备取向硅钢薄带无底层原料的系统及方法。
背景技术：
1、在特殊取向硅钢的生产工艺中，常以取向硅钢成品为原料，通过冷轧、退火或渗硅工艺而制得。如取向硅钢超薄带(厚度≤0.10mm)以厚规格取向硅钢成品为原料，经冷轧和退火工艺而制得；高硅含量的取向硅钢以普通取向硅钢成品为母材，通过渗硅工艺而制得。然而，在传统取向硅钢工业生产中，钢板表面在脱碳退火阶段形成氧化层，其与涂覆的mgo隔离剂在高温退火阶段发生固态扩散反应而形成mg2sio4玻璃膜底层。这就给特殊取向硅钢的加工造成较大困难，必须清除mg2sio4底层方可进行冷轧、退火或渗硅等加工工艺。此外，mg2sio4底层具有较高的硬度，造成刃模一次的冲片数量大大降低。基于上述现象，近年来多家企业通过控制脱碳退火工艺使得钢板表面不存在氧化层，最终获得无底层取向硅钢。然而，这种无底层取向硅钢存在抑制剂不稳定、二次再结晶不完善、成本昂贵而难以规模化生产的问题。
2、在现有技术中，特殊取向硅钢的原料仍以传统工艺生产的取向硅钢成品为主，但仍缺乏高效去除mg2sio4玻璃膜底层的方法。传统方法是通过热盐酸进行长时间浸泡而去除底层，该方法生产成本高，过程繁冗，生产效率低，并存在严重的环境污染。cn109112395a公布了一种物理喷砂方式制备取向硅钢薄带无底层原料的方法，采用两台喷砂机串联完成，即第一台喷砂机进行表面粗加工，第二台喷砂机进行表面精加工，随后通过退火消除喷砂引入的应力，其中，这一方面需要多台喷砂机串联而进行多级喷砂处理，造成成本的提高和空间需求的增大，另一方面存在严重的粉尘问题，需要配备除尘系统，再一方面，钢带的输送速度仅为0.5m/min～5m/min，存在低生产效率和高成本的问题。cn113215374b利用激光刻痕的物理方法制备了无底层取向硅钢，该过程需要去应力退火来补偿钢带在激光刻痕过程中产生的塑性变形，延长了生产工艺流程，同时，激光刻痕设备价格昂贵，给企业带来较大的经济负担而难以进行规模化生产。
3、鉴于当前材料制备领域对取向硅钢薄带无底层原料制备方法的迫切需求，我们亟需开发一种能够高效制备取向硅钢薄带无底层原料的新方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效制备取向硅钢薄带无底层原料的系统及方法。本发明所述系统通过采用机械打磨和酸洗相结合的方式，能够在线连续高效制备取向硅钢无底层原料，具有极高的生产效率，可实现规模化生产。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种高效制备取向硅钢薄带无底层原料的系统，所述系统包括机械打磨系统5、酸洗系统6、活套7、张力辊8、切尾剪9、转向夹送辊10、收卷机11和取向硅钢薄带12；所述机械打磨系统5包括宽带砂光机13、测厚仪14、plc控制器15和显示屏幕16；所述酸洗系统6、活套7、张力辊8、切尾剪9、转向夹送辊10、收卷机11依次分布在机械打磨系统5之后；所述取向硅钢薄带12通过转向夹送辊10后，通过收卷机11实现收卷。
4、进一步地，所述系统还包括开卷机1、转向夹送辊2、九辊矫直机3、切头剪4；所述取向硅钢薄带12上料到开卷机1后，在转向夹送辊2、九辊矫直机3的作用下进入切头剪4，随后进入机械打磨系统5。
5、进一步地，所述宽带砂光机13、测厚仪14依次分布在切头剪4之后；所述plc控制器15和显示屏幕16之间电性连接，实现检测数据的处理和显示；所述宽带砂光机13上下布置有环状砂带和砂辊；所述环状砂带紧固箍在砂辊表面，在驱动电机带动下进行转动。
6、进一步地，所述酸洗系统6包括1#酸洗槽21、2#酸洗槽22、酸罐i19、酸罐ii 20、漂洗槽和烘干箱；所述1#酸洗槽21、2#酸洗槽22、漂洗槽和烘干箱依次分布在机械打磨系统5之后；所述酸罐ii 20通过管道依次与2#酸洗槽22、酸罐i19、1#酸洗槽21连通。
7、进一步地，所述2#酸洗槽22中的酸洗液用于取向硅钢薄带12酸洗后，通过管道流入酸罐i19储存中，作为1#酸洗槽21的酸洗液。
8、一种所述的系统进行高效制备取向硅钢薄带无底层原料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
9、s1：将热轧坯料经酸洗去除表面氧化铁后进行轧制，再经脱碳退火、涂覆隔离剂、高温退火、热拉伸平整后，得到具有玻璃膜底层的取向硅钢薄带12；
10、s2：取向硅钢薄带12进入所述系统，经开卷，调整方向，再进行平直处理，随后去除取向硅钢薄带12多余的头部区域；
11、s3：去除多余的头部区域后的取向硅钢薄带12进入机械打磨系统5，取向硅钢薄带12从上下布置的环状砂带的间隙中穿过而进行磨削，磨削后的取向硅钢薄带12通过测厚仪14在线测量厚度；
12、s4：plc控制器15实时计算并通过显示屏幕16显示反馈取向硅钢薄带12厚度波动值；当厚度波动值在预设的厚度波动值范围内，系统正常运行，得到无底层的取向硅钢薄带12；否则，系统报警平台启动而终止异常取向硅钢薄带无底层原料的生产。
13、进一步地，步骤s3中，所述机械打磨系统5中的宽带砂光机13上下布置的环状砂带的目数为80～200目，所述磨削时的取向硅钢薄带12的输送速度为30～130m/min。
14、进一步地，步骤s4中，所述系统正常运行具体为：当厚度波动值在预设的厚度波动值范围内，取向硅钢薄带12依次进入酸洗系统6中的1#酸洗槽21、2#酸洗槽22进行酸洗，再进入漂洗槽进行漂洗，然后进入烘干箱干燥，经活套7纠偏后穿过张力辊8，再经转向夹送辊10调整方向，通过收卷机11实现收卷，得到无底层的取向硅钢薄带12。
15、进一步地，所述酸洗采用的酸洗液为盐酸；所述酸洗液的体积百分浓度为25～40％；所述酸洗的温度为60～90℃；所述酸洗时的取向硅钢薄带12的输送速度为30～130m/min，时间为0.6～2.6min。
16、本发明有益的技术效果在于：
17、本发明通过采用机械打磨和酸洗相结合的方式，在线连续高效制备取向硅钢无底层原料；采用宽带砂光机在线连续打磨取向硅钢带的底层，通过测厚仪实时检测钢带厚度，并利用plc控制器在线反馈钢带厚度均匀性。通过采用浅流式紊流方式连续酸洗和漂洗取向硅钢薄带，即通过提高酸洗液的流速，使酸洗液在取向硅钢薄带表面流动形成紊流，进而促进物质传递，造成薄带表面急速升温，再加上紊流作用使取向硅钢薄带表面接触的酸洗液不断更新，加速取向硅钢薄带与酸的反应，大幅提高酸洗效率；同时酸洗槽设计为2级逆流结构，即从酸罐ii经加热后向2#酸洗槽中输入新盐酸，待反应后，2#酸洗槽的盐酸进入酸罐i，再经加热输入1#酸洗槽，因此，磨削后的钢带首先进入浓度最低和最浑浊的1#酸洗槽酸洗，随后进入高浓度和高纯净度的2#酸洗槽清洗，有利于提高酸洗效率和质量。后续漂洗槽采用浅流式紊流水洗，通过逆向水流的高流速冲洗钢带表面残留的酸洗液，烘干箱采用热风干燥方式，即经加热器加热的热风吹向钢带，带走表面的水而获得干燥的钢带。
18、本发明所述方法采用技术更成熟和成本更低的砂带机打磨取向硅钢薄带的底层，造成底层破裂而为后续酸洗液与底层充分接触创造条件，这一方面避免了cn109112395a中存在的喷砂机串联而需要较大空间的问题；另一方面，后续的酸洗可以去除应力而无需去应力退火，可显著降低生产成本；再一方面，钢带的输送速度达到30～130m/min，具有极高的生产效率，能够进行规模化生产。
19、本发明通过在机械打磨系统5中设置plc控制器15来实时反馈磨削后钢带厚度均匀性，并根据反馈结果调节磨削厚度，从而实现对取向硅钢薄带板型的精准控制。同时，本发明通过设置酸洗系统6，并采用浅流式紊流方式连续酸洗的方式处理经机械打磨系统5磨削后的取向硅钢薄带，从而使酸洗液均匀高效地清洗残留的底层，避免了薄带基体被过度清洗的问题。此外，本发明通过优化调控机械打磨和酸洗的工艺参数，使机械打磨和酸洗之间高度配合，在有效去除取向硅钢的底层的基础上，大大提升了底层的去除效率，实现取向硅钢无底层原料的连续生产。
1.一种高效制备取向硅钢薄带无底层原料的系统，其特征在于，所述系统包括机械打磨系统(5)、酸洗系统(6)、活套(7)、张力辊(8)、切尾剪(9)、转向夹送辊(10)、收卷机(11)和取向硅钢薄带(12)；所述机械打磨系统(5)包括宽带砂光机(13)、测厚仪(14)、plc控制器(15)和显示屏幕(16)；所述酸洗系统(6)、活套(7)、张力辊(8)、切尾剪(9)、转向夹送辊(10)、收卷机(11)依次分布在机械打磨系统(5)之后；所述取向硅钢薄带(12)通过转向夹送辊(10)后，通过收卷机(11)实现收卷。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括开卷机(1)、转向夹送辊(2)、九辊矫直机(3)、切头剪(4)；所述取向硅钢薄带(12)上料到开卷机(1)后，在转向夹送辊(2)、九辊矫直机(3)的作用下进入切头剪(4)，随后进入机械打磨系统(5)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述宽带砂光机(13)、测厚仪(14)依次分布在切头剪(4)之后；所述plc控制器(15)和显示屏幕(16)之间电性连接，实现检测数据的处理和显示；所述宽带砂光机(13)上下布置有环状砂带和砂辊；所述环状砂带紧固箍在砂辊表面，在驱动电机带动下进行转动。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸洗系统(6)包括1#酸洗槽(21)、2#酸洗槽(22)、酸罐i(19)、酸罐ii(20)、漂洗槽和烘干箱；所述1#酸洗槽(21)、2#酸洗槽(22)、漂洗槽和烘干箱依次分布在机械打磨系统(5)之后；所述酸罐ii(20)通过管道依次与2#酸洗槽(22)、酸罐i(19)、1#酸洗槽(21)连通。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述2#酸洗槽(22)中的酸洗液用于取向硅钢薄带(12)酸洗后，通过管道流入酸罐i(19)储存中，作为1#酸洗槽(21)的酸洗液。
6.一种权利要求1-5任一项所述的系统进行高效制备取向硅钢薄带无底层原料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述机械打磨系统(5)中的宽带砂光机(13)上下布置的环状砂带的目数为80～200目，所述磨削时的取向硅钢薄带(12)的输送速度为30～130m/min。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s4中，所述系统正常运行具体为：当厚度波动值在预设的厚度波动值范围内，取向硅钢薄带(12)依次进入酸洗系统(6)中的1#酸洗槽(21)、2#酸洗槽(22)进行酸洗，再进入漂洗槽进行漂洗，然后进入烘干箱干燥，经活套(7)纠偏后穿过张力辊(8)，再经转向夹送辊(10)调整方向，通过收卷机(11)实现收卷，得到无底层的取向硅钢薄带(12)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述酸洗采用的酸洗液为盐酸；所述酸洗液的体积百分浓度为25～40％；所述酸洗的温度为60～90℃；所述酸洗时的取向硅钢薄带(12)的输送速度为30～130m/min，时间为0.6～2.6min。
