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(bo)璃潤(run)滑劑,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(xiu)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(gao)壓水(shui)除鱗裝(zhuang)置的結構
高壓水除鱗裝置(zhi)設(she)置(zhi)在(zai)加(jia)(jia)熱爐和(he)再加(jia)(jia)熱爐之后,玻(bo)璃(li)潤(run)滑工序之前。其結構(gou)(gou)基(ji)本上大同小異,都是采用直通式的(de)金屬(shu)外殼內布(bu)(bu)置(zhi)高壓水噴(pen)嘴(zui)的(de)結構(gou)(gou)。噴(pen)嘴(zui)的(de)布(bu)(bu)置(zhi)必須使高壓水流噴(pen)射到(dao)坯料(liao)的(de)整個表(biao)面和(he)端面,以(yi)及以(yi)一定(ding)的(de)角(jiao)度(du)噴(pen)射到(dao)空心坯料(liao)的(de)內表(biao)面。
高(gao)壓水除鱗(lin)裝置的(de)尺寸取決(jue)于處理(li)坯料的(de)尺寸,其金屬(shu)外(wai)殼分為兩部(bu)分,一(yi)(yi)部(bu)分安裝有圓形總管,其上有一(yi)(yi)系列的(de)高(gao)壓噴(pen)嘴,按一(yi)(yi)定的(de)角度布置;另一(yi)(yi)部(bu)分則是為了防止高(gao)壓水噴(pen)濺到(dao)車間內。
一般情(qing)況下(xia),高(gao)壓水除鱗裝置(zhi)的(de)(de)高(gao)壓水的(de)(de)壓力(li)大(da)多為(wei)12~20MPa,對(dui)于碳(tan)素鋼取(qu)下(xia)限(xian),高(gao)合金(jin)鋼取(qu)上限(xian)。即碳(tan)鋼用8~10MPa,合金(jin)鋼為(wei)12~15MPa,不銹鋼為(wei)18~20MPa。
除鱗裝(zhuang)置噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)結構形式和幾何尺寸(cun)對噴(pen)(pen)射(she)(she)沖擊(ji)力的(de)(de)大小、高壓(ya)水(shui)(shui)的(de)(de)消耗及除鱗效果等都(dou)有(you)很大的(de)(de)影響。噴(pen)(pen)嘴(zui)結構應(ying)使高壓(ya)水(shui)(shui)流具有(you)最大的(de)(de)沖擊(ji)力,水(shui)(shui)流要(yao)(yao)薄,要(yao)(yao)具有(you)一定的(de)(de)散(san)(san)射(she)(she)角,而(er)且水(shui)(shui)流在散(san)(san)射(she)(she)角寬度上分布要(yao)(yao)均勻。同時,要(yao)(yao)使噴(pen)(pen)嘴(zui)加工制造簡單,維修更換(huan)方便。
噴嘴在高壓水流作用下,會發(fa)生磨損和腐蝕,因此(ci)一般(ban)采用經熱(re)處理(li)后HRC≥51的(de)馬氏體不銹鋼3Cr13來制造。
噴嘴和(he)管坯的距離,一(yi)般在(zai)(zai)200~300mm,相(xiang)鄰兩個(ge)噴嘴在(zai)(zai)圓周方(fang)向(xiang)上的布(bu)置,要考慮使(shi)水流有10~30mm的重疊。
噴射角(jiao)度(du),即高壓水的流(liu)動(dong)方向和管坯前進(jin)方向之間的夾角(jiao),一(yi)般為40°左右。
高溫坯(pi)料通過高壓水除鱗之(zhi)后的溫降,根據(ju)經驗(yan)一(yi)般為10~15℃。在坯(pi)料進行加(jia)熱時(shi),也必須考慮到這一(yi)溫度損(sun)失。
為(wei)了處理空(kong)心(xin)坯(pi)料(liao),在高壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置(zhi)的金屬外(wai)殼(ke)內裝(zhuang)有(you)坯(pi)料(liao)的液壓(ya)推(tui)料(liao)器,可以以不變的速度直(zhi)通式地推(tui)過金屬外(wai)殼(ke),直(zhi)接推(tui)向玻璃潤滑劑的斜滾板。并在推(tui)料(liao)機(ji)上預先裝(zhuang)有(you)與高壓(ya)系統連通的可移動管子,管子端(duan)部裝(zhuang)有(you)噴嘴,可以進(jin)入空(kong)心(xin)坯(pi)內壁進(jin)行(xing)表面清理。操作(zuo)者(zhe)僅控制(zhi)(zhi)推(tui)鋼(gang)機(ji),而噴嘴則由(you)電磁(ci)閥控制(zhi)(zhi)開和關。
高壓水來自中心泵蓄力站,以18MPa的壓力輸出。用過的水流回集水槽,經沉淀、過濾后(hou)又重(zhong)新(xin)進入閉路循環系統。
二、高(gao)壓(ya)水除(chu)鱗裝置(zhi)的性(xing)能(neng)
表8-21是20MN(2000t)擠壓機(ji)和(he)6.5MN(650t)穿孔(kong)機(ji)以及55MN(5500t)擠壓機(ji)和(he)25MN(2500t)穿孔(kong)機(ji)生產(chan)的高壓水除鱗裝置的技術性(xing)能(neng)。

德國施勞曼公(gong)司設計(ji)的管(guan)坯高壓(ya)水除磷(lin)裝置,由光電(dian)控制自(zi)動進行操作。其(qi)性能如下:

另有資料(liao)(liao)報(bao)道(dao):高壓水(shui)(shui)除(chu)鱗裝置(zhi)是借(jie)助于高壓水(shui)(shui)的沖(chong)擊力和(he)急速冷卻的作用清(qing)除(chu)加熱坯料(liao)(liao)內(nei)外表(biao)面(mian)(mian)的氧化鐵皮。高壓水(shui)(shui)的壓力一般(ban)為:9~16MPa,壓力大,效果好。高壓水(shui)(shui)由(you)專用的水(shui)(shui)泵站和(he)蓄勢器供給。除(chu)鱗機由(you)若干(gan)個高壓噴(pen)(pen)嘴組成,噴(pen)(pen)嘴與除(chu)鱗中心線成0°和(he)40°交(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)的噴(pen)(pen)嘴處理(li)端(duan)面(mian)(mian)和(he)內(nei)表(biao)面(mian)(mian),而(er)40°交(jiao)角(jiao)的噴(pen)(pen)嘴清(qing)除(chu)坯料(liao)(liao)外表(biao)面(mian)(mian)的氧化鐵皮,而(er)且噴(pen)(pen)嘴的角(jiao)度大,噴(pen)(pen)射(she)的面(mian)(mian)積大,沖(chong)力小(xiao)(xiao)。如果噴(pen)(pen)嘴垂直(zhi)布置(zhi)時(shi),則沖(chong)力大,但噴(pen)(pen)射(she)面(mian)(mian)積較小(xiao)(xiao)。
高壓(ya)(ya)噴嘴的(de)(de)數量,根據(ju)坯料(liao)的(de)(de)大小和所處(chu)理坯料(liao)的(de)(de)部(bu)(bu)位而(er)定。為了安全,除(chu)鱗(lin)外部(bu)(bu)設有(you)防護罩,由(you)運(yun)輸輥道(dao)、光電管(guan)裝置、電磁(ci)閥(fa)等液壓(ya)(ya)和電氣設備組成自動作業線。以下(xia)是除(chu)鱗(lin)機的(de)(de)技術性能(neng):


三(san)、噴嘴環的使(shi)用
奧地利聯(lian)合特殊鋼公司Kapfenberg廠認為,為了使除(chu)鱗裝(zhuang)置的高壓水(shui)能噴(pen)射到除(chu)鱗坯料的整個表(biao)面,應將(jiang)高壓水(shui)噴(pen)嘴排列成一個噴(pen)嘴環,如圖(tu)8-19所(suo)示。

四(si)、高壓水除鱗(lin)裝(zhuang)置各參(can)數(shu)的選擇
為了獲(huo)得(de)令(ling)人滿意(yi)的(de)(de)除(chu)鱗效果(guo),除(chu)鱗裝置的(de)(de)另一個(ge)(ge)非(fei)常重要(yao)的(de)(de)先(xian)決條件(jian)是(shi)要(yao)選擇各個(ge)(ge)噴(pen)嘴的(de)(de)噴(pen)射角(jiao)度α、y和嚙合面(mian)D(圖(tu)8-20).
此(ci)外,坯料(liao)至噴(pen)嘴的(de)距離A、各個噴(pen)嘴環彼此(ci)的(de)距離E及傾斜角β,在除鱗裝置(zhi)的(de)設計中,都(dou)是十分重(zhong)要的(de)參數(圖8-21).

同時,護板(ban)和收集槽需安置好,以使(shi)氧化(hua)鐵皮或水(shui)不會從除鱗設(she)備中向(xiang)外(wai)溢(yi)出。這(zhe)一(yi)點(dian)非(fei)常(chang)重要。
為了能針對各種不同直徑的坯(pi)料(liao)迅速改裝(zhuang)噴嘴,護板是可(ke)移動的,儲壓器的容(rong)積(ji)取決(jue)于所(suo)需(xu)的噴嘴的型式和數目(mu)。
除鱗(lin)時,需使(shi)用一(yi)般的自來水(shui)。對于廢水(shui)要注(zhu)意采用分(fen)離(li)(li)器(qi),能把鱗(lin)片或鱗(lin)片與耐火材料的混(hun)合物大部分(fen)從(cong)廢水(shui)中(zhong)分(fen)離(li)(li)出去。
采用安(an)裝(zhuang)在除鱗(lin)設備前后的光(guang)柵來控制(zhi)除鱗(lin)裝(zhuang)置的啟動和切斷(duan)過程。坯料(liao)冷(leng)卻根據經驗(yan)會(hui)冷(leng)卻至10~15℃,在坯料(liao)加熱時必(bi)須(xu)考(kao)慮這一種溫度損失。
坯料至噴(pen)嘴的(de)距(ju)(ju)離A,各(ge)個噴(pen)嘴環彼此的(de)距(ju)(ju)離E以(yi)及(ji)斜角β都是重要參數。
五(wu)、除鱗裝置(zhi)最佳參數的選擇
1. 穿(chuan)孔機前除鱗設備的最佳參數
對(dui)于各種(zhong)不同尺(chi)寸(cun)的(de)坯料必須使(shi)用(yong)不同的(de)噴(pen)嘴(zui)環,在(zai)穿孔機的(de)前面必須去除加熱坯料上的(de)氧化鐵(tie)皮。采用(yong)如(ru)下參數的(de)除鱗設備是有(you)效(xiao)的(de)。
使用1個噴(pen)嘴(zui)(zui)環,扁(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型(xing),裝(zhuang)有(you)硬金(jin)屬嵌套的扁(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui),即刃形(xing)強(qiang)力噴(pen)嘴(zui)(zui)。這種噴(pen)嘴(zui)(zui)的位置總是由燕(yan)尾(wei)固定(ding)件(jian)保(bao)證的。扁(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui)相對管(guan)子(坯料)中(zhong)心(xin)線安裝(zhuang)成5°角,流量變化范圍為+10%~0%。

如能遵守上述參數,則能算出充分除(chu)鱗設備(bei)的除(chu)鱗效果。
2. 擠壓機前的除鱗設備(bei)的最佳(jia)參數
對于各(ge)種(zhong)尺寸的(de)(de)坯(pi)料必須分(fen)別使用(yong)不同的(de)(de)噴嘴(zui)(zui)環。在擠(ji)壓機前面必須去(qu)除(chu)(chu)加熱坯(pi)料上的(de)(de)氧化(hua)鐵皮和耐火材料的(de)(de)混(hun)合物。除(chu)(chu)鱗機使用(yong)3個噴嘴(zui)(zui)環,間距為150~250mm,參數如下:
扁噴(pen)嘴 FUH4
噴嘴輻射角α 26°
軸線位移y 5°
噴嘴傾角β 5°~10°
坯料(liao)至(zhi)噴嘴的距(ju)離A 100~150mm
水壓(ya)p 25~28MPa
輥道速度 400~500mm/s
如果能(neng)遵守以上所列的數據(ju),則(ze)能(neng)算出除(chu)鱗設(she)備充分的除(chu)鱗效果。

