微波加热在钛带冷轧酸洗中的应用

在钛带冷轧轧制生产工艺中，酸洗是必须的非常重要的工序，酸洗的主要作用是把热轧厂来的钛带表面氧化层及污垢去掉，得到表面清洁的钛带，避免轧制时产生缺陷。氧化层是通过钛带进人酸洗槽后与酸液发生化学反应而被除去，但由于化学反应是需要在一定温度下进行活化的，温度太低，反应就慢，除锈效果就差，温度过高，就造成过酸洗，不能满足生产要求;因此，为保证最佳酸洗效果，就要不断对酸液进行加热，使其满足除锈反应的温度需要，并保持酸在一定温度范围内。

　　传统酸洗工艺采用石墨换热器来实现对酸液的加热，生产时，锅炉产生高温水蒸气通过石墨换热器将热量传递给酸液。但在生产应用中，石墨换热器存在加热效率低、操作麻烦、锅炉燃烧造成环境污染、碳排放过高等重大弊端。

　　采用微波加热方式对酸液进行加热，改变了酸液的受热方式，从根本上解决传统工艺中出现的问题。与传统加热相比，微波加热具有选择性加热、升温速率快、加热效率高、易于实现自动控制等优点。

　　昆明理工大学微波应用研究所研制了一种新型的微波加热钛带冷轧酸洗液的装置，以及与之相配套的控制柜、操作台和冷却系统。该装置主要结构为腔体、微波发生器、温度传感器、加热管等。其中腔体设计为七面体结构，微波发生器呈环状布置在腔体的七个面上，微波发生器的数量决定微波加热装置的最大功率，加热管选用PPH材质，置于微波加热装置腔体内，温度传感器分别设在加热管的输入端和输出端内。该装置采用PLC控制，对钛带冷轧酸洗液进行直接加热，自动控制电路根据温度传感器的输出信号可自动控制微波加热功率的大小，即可方便地控制酸洗液的加热温度。

　　采用微波加热钛带冷轧酸洗液的工艺流程工作时，开启酸泵，不断地将酸洗介质从循环罐中抽出，通过微波加热装置加热后流至酸洗槽，对酸洗槽内的钛带进行酸洗，酸洗槽内因有新的酸洗介质注入，多余的酸洗液会沿管道回流至循环罐，形成一个酸洗液的闭环回路。生产时钛带以一定速度通过酸洗槽进行酸洗，钛带在酸洗槽进行酸洗工艺时带走酸液一部分热量，加上酸液在管道、循环罐和酸洗槽散失的热量，需要补充这部分热量以维持酸洗液的工作温度。这时自动控制电路根据温度传感器的输出信号控制微波加热功率的大小，使得加热后的酸洗液温度始终满足酸洗生产需要。这样，通过微波加热设备的加热，酸洗液在闭环回路中形成升温—降温—升温的循环。