為了獲得高質量的擠壓制品表面并能夠有效地在變形坯料內外表面涂敷玻璃潤滑(hua)劑,加熱后的坯料表面不應帶有氧化鐵皮和任何黏著物。碳鋼和低合金鋼坯料在敞焰的環形爐內直接加熱到穿孔或擠壓溫度后,對在坯料表面形成的嚴重的氧化鐵皮采用高壓水除鱗裝置來清除,是最經濟的方法;而對于不銹鋼和高鎳合金的坯料,在環形爐內僅作為坯料在無氧化溫度下的預熱,預熱后的坯料表面基本上無氧化鐵皮,然后送到工頻感應加熱爐內快速加熱到擠壓溫度,加熱后的坯料,無需進行高壓水除鱗,直接潤滑后進入穿孔工序。
一、高壓水除鱗(lin)裝置的(de)結構
高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)設(she)置(zhi)在加熱爐和再(zai)加熱爐之后(hou),玻璃潤滑工序之前。其結構基本(ben)上大(da)同小異,都是采用直(zhi)通(tong)式的金屬(shu)外殼內布置(zhi)高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)噴嘴(zui)的結構。噴嘴(zui)的布置(zhi)必(bi)須使(shi)高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)流噴射到坯料的整個表面和端面,以及以一定(ding)的角度噴射到空心(xin)坯料的內表面。
高(gao)(gao)壓水(shui)除鱗裝置的(de)尺寸取(qu)決于處理坯(pi)料(liao)的(de)尺寸,其金屬外(wai)殼分為(wei)兩(liang)部分,一部分安裝有(you)圓形(xing)總(zong)管(guan),其上有(you)一系列的(de)高(gao)(gao)壓噴嘴,按一定的(de)角度布置;另一部分則是為(wei)了(le)防止高(gao)(gao)壓水(shui)噴濺(jian)到車(che)間內(nei)。
一般情況下,高(gao)壓(ya)水除鱗裝置的高(gao)壓(ya)水的壓(ya)力大多為12~20MPa,對于(yu)碳素鋼(gang)(gang)取下限,高(gao)合(he)金鋼(gang)(gang)取上(shang)限。即碳鋼(gang)(gang)用8~10MPa,合(he)金鋼(gang)(gang)為12~15MPa,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為18~20MPa。
除(chu)鱗(lin)裝置噴(pen)嘴(zui)的結構形式和(he)幾何(he)尺寸對噴(pen)射(she)沖(chong)擊力的大小(xiao)、高(gao)壓水的消(xiao)耗及除(chu)鱗(lin)效果(guo)等都(dou)有很大的影(ying)響(xiang)。噴(pen)嘴(zui)結構應(ying)使高(gao)壓水流具有最大的沖(chong)擊力,水流要薄,要具有一定的散射(she)角,而且水流在(zai)散射(she)角寬度(du)上分布要均勻(yun)。同時,要使噴(pen)嘴(zui)加工制造(zao)簡單(dan),維修更換方便。
噴嘴(zui)在高(gao)壓水(shui)流作用下,會(hui)發生磨(mo)損和(he)腐(fu)蝕,因此一般采用經熱處理(li)后HRC≥51的(de)馬氏體(ti)不銹鋼3Cr13來制造。
噴嘴和管坯的(de)距離,一般在200~300mm,相(xiang)鄰(lin)兩個(ge)噴嘴在圓周方向上的(de)布置,要考慮使水流有10~30mm的(de)重(zhong)疊。
噴(pen)射(she)角(jiao)度(du),即(ji)高壓水的流(liu)動方(fang)向和管坯前進方(fang)向之間(jian)的夾角(jiao),一般為40°左右。
高(gao)(gao)溫坯料通過高(gao)(gao)壓(ya)水除鱗之后的溫降,根據經驗(yan)一(yi)(yi)般(ban)為(wei)10~15℃。在(zai)坯料進行加熱時,也必須考慮到這一(yi)(yi)溫度(du)損失。
為了(le)處理空心(xin)坯(pi)料,在高(gao)壓水除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)的(de)金屬外殼內裝有(you)坯(pi)料的(de)液壓推(tui)料器(qi),可以(yi)以(yi)不(bu)變的(de)速度直通式地推(tui)過金屬外殼,直接(jie)推(tui)向玻璃潤滑劑的(de)斜滾板。并在推(tui)料機(ji)(ji)上預(yu)先裝有(you)與(yu)高(gao)壓系統(tong)連通的(de)可移動(dong)管(guan)(guan)子(zi),管(guan)(guan)子(zi)端部裝有(you)噴(pen)嘴,可以(yi)進(jin)入空心(xin)坯(pi)內壁進(jin)行表面(mian)清理。操作者僅控制(zhi)推(tui)鋼機(ji)(ji),而噴(pen)嘴則由電磁閥(fa)控制(zhi)開和關(guan)。
高(gao)壓(ya)(ya)水來自中心泵蓄力(li)站(zhan),以(yi)18MPa的壓(ya)(ya)力(li)輸出(chu)。用過的水流回集水槽,經沉淀、過濾后(hou)又重新進入(ru)閉(bi)路循環(huan)系統(tong)。
二、高壓水除鱗裝置的(de)性能
表8-21是20MN(2000t)擠(ji)壓機(ji)和6.5MN(650t)穿孔機(ji)以及55MN(5500t)擠(ji)壓機(ji)和25MN(2500t)穿孔機(ji)生產的(de)高壓水除鱗裝置的(de)技(ji)術(shu)性能。

德國施勞曼公司設計的管坯高壓水除磷裝置,由光(guang)電(dian)控制自(zi)動進行(xing)操作。其性能(neng)如下:

另有資料報道(dao):高(gao)壓(ya)(ya)(ya)水除(chu)(chu)鱗裝置是借(jie)助于高(gao)壓(ya)(ya)(ya)水的沖擊力(li)和急速冷卻的作(zuo)用(yong)清(qing)除(chu)(chu)加熱坯(pi)料內外表(biao)面(mian)(mian)的氧(yang)化鐵皮。高(gao)壓(ya)(ya)(ya)水的壓(ya)(ya)(ya)力(li)一般為(wei):9~16MPa,壓(ya)(ya)(ya)力(li)大,效(xiao)果好。高(gao)壓(ya)(ya)(ya)水由(you)(you)專用(yong)的水泵站和蓄勢器(qi)供給。除(chu)(chu)鱗機由(you)(you)若(ruo)干個高(gao)壓(ya)(ya)(ya)噴嘴(zui)組成,噴嘴(zui)與(yu)除(chu)(chu)鱗中心線成0°和40°交(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)的噴嘴(zui)處(chu)理端面(mian)(mian)和內表(biao)面(mian)(mian),而40°交(jiao)角(jiao)的噴嘴(zui)清(qing)除(chu)(chu)坯(pi)料外表(biao)面(mian)(mian)的氧(yang)化鐵皮,而且噴嘴(zui)的角(jiao)度大,噴射(she)的面(mian)(mian)積大,沖力(li)小。如果噴嘴(zui)垂直布置時,則沖力(li)大,但噴射(she)面(mian)(mian)積較小。
高壓(ya)噴嘴(zui)的數量(liang),根據坯(pi)料(liao)的大(da)小和所處理坯(pi)料(liao)的部位而定。為了(le)安全,除(chu)鱗外部設有防護(hu)罩,由(you)運(yun)輸輥道、光電管裝置、電磁(ci)閥(fa)等液壓(ya)和電氣設備組成自動(dong)作業(ye)線。以下是除(chu)鱗機的技(ji)術性能(neng):


三(san)、噴嘴環(huan)的(de)使用
奧地利(li)聯合特殊鋼公司Kapfenberg廠認為(wei),為(wei)了(le)使(shi)除(chu)鱗裝置的(de)高(gao)(gao)壓水能噴射到除(chu)鱗坯(pi)料的(de)整個(ge)表面,應(ying)將(jiang)高(gao)(gao)壓水噴嘴排列成(cheng)一個(ge)噴嘴環,如(ru)圖8-19所示。

四、高壓水(shui)除鱗(lin)裝置各參數的(de)選擇
為了獲得令(ling)人(ren)滿意的(de)除鱗效果,除鱗裝置的(de)另一個(ge)(ge)非(fei)常重(zhong)要(yao)(yao)的(de)先決條件是(shi)要(yao)(yao)選(xuan)擇各個(ge)(ge)噴嘴的(de)噴射角度α、y和嚙合(he)面D(圖8-20).
此外(wai),坯料至噴嘴的(de)距離(li)A、各個噴嘴環(huan)彼此的(de)距離(li)E及傾斜(xie)角(jiao)β,在(zai)除鱗裝(zhuang)置的(de)設計中,都是(shi)十分(fen)重要的(de)參(can)數(圖8-21).

同時,護板(ban)和收集槽需安置好,以使氧化鐵皮或水不會從除(chu)鱗設備中向外溢出。這(zhe)一點非常重要。
為了(le)能(neng)針對各種不(bu)同直徑的(de)坯(pi)料迅速改裝噴嘴,護板是可移動的(de),儲壓器的(de)容積取決于所(suo)需的(de)噴嘴的(de)型式(shi)和數目。
除(chu)鱗時,需(xu)使用(yong)一般的自來水。對于廢水要(yao)注意(yi)采用(yong)分(fen)離器,能把鱗片(pian)或鱗片(pian)與耐火材料(liao)的混合物大(da)部分(fen)從廢水中分(fen)離出去。
采用安裝在(zai)除鱗(lin)設備前后(hou)的光柵來控制(zhi)除鱗(lin)裝置的啟動和(he)切斷過(guo)程。坯料(liao)冷卻(que)(que)根據經驗會(hui)冷卻(que)(que)至10~15℃,在(zai)坯料(liao)加熱時必須考慮這一種溫度(du)損失。
坯料至噴(pen)嘴(zui)的距離A,各個噴(pen)嘴(zui)環彼(bi)此(ci)的距離E以及斜角β都是重要參數。
五、除鱗裝(zhuang)置(zhi)最佳參(can)數的選擇(ze)
1. 穿孔(kong)機前(qian)除鱗設備的(de)最佳參數(shu)
對于(yu)各種不同尺(chi)寸的坯料必須使用不同的噴嘴環,在(zai)穿孔機的前面必須去除(chu)加熱(re)坯料上的氧化鐵皮。采用如下參數的除(chu)鱗設備是有(you)效的。
使(shi)用1個噴(pen)嘴環,扁(bian)噴(pen)嘴FUH4型,裝(zhuang)有硬(ying)金(jin)屬嵌套的扁(bian)噴(pen)嘴,即刃形強力噴(pen)嘴。這(zhe)種噴(pen)嘴的位置總(zong)是(shi)由燕尾(wei)固定件保證(zheng)的。扁(bian)噴(pen)嘴相對管子(坯(pi)料)中心線安裝(zhuang)成5°角,流量變化(hua)范(fan)圍為+10%~0%。

如能遵守上(shang)述參(can)數,則(ze)能算(suan)出充分除鱗(lin)(lin)設備(bei)的除鱗(lin)(lin)效果。
2. 擠壓機前的除鱗(lin)設備的最佳參數(shu)
對(dui)于各(ge)種尺寸的(de)坯(pi)料(liao)必須分別使(shi)(shi)用(yong)不同的(de)噴(pen)嘴(zui)環(huan)。在擠壓(ya)機前面(mian)必須去除加熱坯(pi)料(liao)上的(de)氧化鐵皮(pi)和耐火(huo)材(cai)料(liao)的(de)混合物。除鱗機使(shi)(shi)用(yong)3個(ge)噴(pen)嘴(zui)環(huan),間(jian)距為150~250mm,參數(shu)如下:
扁噴嘴 FUH4
噴嘴輻射角α 26°
軸線(xian)位移y 5°
噴嘴傾角β 5°~10°
坯料至(zhi)噴嘴(zui)的距(ju)離A 100~150mm
水(shui)壓(ya)p 25~28MPa
輥道速度 400~500mm/s
如果(guo)能遵守(shou)以上(shang)所(suo)列的(de)數據,則能算出除鱗設備充分(fen)的(de)除鱗效(xiao)果(guo)。

