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(li)潤滑劑,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、高壓水除鱗裝置的結構


  高壓水除(chu)鱗(lin)裝(zhuang)置設置在加熱爐和再加熱爐之后,玻璃(li)潤滑(hua)工序之前。其結(jie)構基本上大(da)同小異(yi),都是采用直(zhi)通(tong)式的(de)(de)金屬外殼(ke)內布(bu)置高壓水噴(pen)嘴的(de)(de)結(jie)構。噴(pen)嘴的(de)(de)布(bu)置必須使高壓水流噴(pen)射到(dao)坯料的(de)(de)整個表面和端面,以(yi)及以(yi)一定(ding)的(de)(de)角度噴(pen)射到(dao)空心坯料的(de)(de)內表面。


 高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水除(chu)鱗裝置(zhi)(zhi)的(de)尺寸取(qu)決于處理坯料的(de)尺寸,其金屬(shu)外殼分為(wei)兩部(bu)分,一(yi)(yi)(yi)(yi)部(bu)分安裝有圓形總管,其上有一(yi)(yi)(yi)(yi)系(xi)列的(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)噴嘴(zui),按一(yi)(yi)(yi)(yi)定的(de)角度(du)布(bu)置(zhi)(zhi);另一(yi)(yi)(yi)(yi)部(bu)分則(ze)是為(wei)了防止高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水噴濺到車間內(nei)。


 一般情況(kuang)下(xia),高(gao)壓(ya)水(shui)除鱗裝置的高(gao)壓(ya)水(shui)的壓(ya)力大多為12~20MPa,對于碳素鋼(gang)(gang)取下(xia)限,高(gao)合金(jin)鋼(gang)(gang)取上限。即(ji)碳鋼(gang)(gang)用8~10MPa,合金(jin)鋼(gang)(gang)為12~15MPa,不銹鋼(gang)(gang)為18~20MPa。


 除鱗裝(zhuang)置(zhi)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)結(jie)構(gou)形式(shi)和幾何尺(chi)寸對噴(pen)(pen)(pen)射(she)沖(chong)擊(ji)力的(de)(de)大小、高壓水(shui)的(de)(de)消(xiao)耗及(ji)除鱗效果等都有(you)(you)很大的(de)(de)影響。噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)結(jie)構(gou)應使高壓水(shui)流具(ju)有(you)(you)最大的(de)(de)沖(chong)擊(ji)力,水(shui)流要薄(bo),要具(ju)有(you)(you)一定的(de)(de)散射(she)角,而且水(shui)流在(zai)散射(she)角寬度上分布要均勻(yun)。同(tong)時,要使噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)加工制(zhi)造簡(jian)單,維修更換方便。


 噴嘴在高(gao)壓水(shui)流作(zuo)用下,會發生磨(mo)損和(he)腐蝕,因(yin)此一般采用經熱處理后HRC≥51的馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)3Cr13來(lai)制造。


 噴嘴和管坯的(de)距離,一般(ban)在(zai)200~300mm,相鄰兩(liang)個噴嘴在(zai)圓(yuan)周方(fang)向上的(de)布(bu)置(zhi),要考慮使水流有10~30mm的(de)重疊。


 噴射(she)角度,即高(gao)壓水的(de)流(liu)動方向和管坯(pi)前(qian)進(jin)方向之間(jian)的(de)夾角,一般為(wei)40°左右。


 高溫坯料(liao)通過高壓水除鱗之后的(de)溫降,根據(ju)經驗一般為(wei)10~15℃。在坯料(liao)進行加熱時,也必須考慮到這(zhe)一溫度損失。


 為了處(chu)理空心坯(pi)(pi)料,在高(gao)壓水除鱗裝(zhuang)置的(de)(de)金屬外殼內裝(zhuang)有(you)坯(pi)(pi)料的(de)(de)液壓推料器,可(ke)以以不(bu)變的(de)(de)速度直通(tong)式地(di)推過金屬外殼,直接推向玻璃(li)潤滑劑的(de)(de)斜滾(gun)板。并(bing)在推料機(ji)上預先裝(zhuang)有(you)與(yu)高(gao)壓系(xi)統連通(tong)的(de)(de)可(ke)移動(dong)管(guan)(guan)子,管(guan)(guan)子端部裝(zhuang)有(you)噴嘴,可(ke)以進(jin)入空心坯(pi)(pi)內壁進(jin)行表面清理。操(cao)作(zuo)者僅(jin)控制(zhi)推鋼機(ji),而噴嘴則(ze)由電磁閥控制(zhi)開和關。


 高壓水來自中心泵蓄力(li)(li)站,以18MPa的壓力(li)(li)輸出(chu)。用過的水流回集水槽,經(jing)沉(chen)淀(dian)、過濾(lv)后又重新進(jin)入閉(bi)路循環系(xi)統(tong)。



二、高(gao)壓水除(chu)鱗裝置的性能(neng)


 表(biao)8-21是20MN(2000t)擠(ji)壓(ya)機(ji)和6.5MN(650t)穿孔機(ji)以及(ji)55MN(5500t)擠(ji)壓(ya)機(ji)和25MN(2500t)穿孔機(ji)生產的高(gao)壓(ya)水除鱗裝置的技術性能。


表 21.jpg


德(de)國施勞曼(man)公司設(she)計的(de)管坯高壓水除磷(lin)裝(zhuang)置,由光電控(kong)制(zhi)自動進行(xing)操作。其性(xing)能如下:


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  另有資料報道(dao):高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)除鱗裝置(zhi)是借助于高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)沖(chong)擊力(li)(li)和急速冷卻(que)的(de)(de)作(zuo)用(yong)清除加熱坯(pi)料內(nei)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)。高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)一般為:9~16MPa,壓(ya)(ya)力(li)(li)大,效果(guo)好(hao)。高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)(shui)(shui)由(you)專用(yong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)站和蓄勢器供給。除鱗機(ji)由(you)若(ruo)干(gan)個高(gao)壓(ya)(ya)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)組成,噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)與除鱗中(zhong)心(xin)線成0°和40°交(jiao)(jiao)(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)(jiao)(jiao)角(jiao)的(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)處理端面(mian)(mian)(mian)(mian)和內(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian),而40°交(jiao)(jiao)(jiao)角(jiao)的(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)清除坯(pi)料外表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮(pi),而且(qie)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)角(jiao)度大,噴(pen)(pen)(pen)射的(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)大,沖(chong)力(li)(li)小。如(ru)果(guo)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)垂直布置(zhi)時(shi),則(ze)沖(chong)力(li)(li)大,但噴(pen)(pen)(pen)射面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)較(jiao)小。


  高(gao)壓噴嘴的數量,根據坯(pi)料的大小和所處理坯(pi)料的部位(wei)而(er)定。為(wei)了安全,除鱗外部設有防護罩,由運輸輥(gun)道、光電(dian)管裝置、電(dian)磁閥等液壓和電(dian)氣設備組(zu)成自動作業線。以下(xia)是(shi)除鱗機的技(ji)術性能:


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三、噴(pen)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)鱗裝置的高(gao)壓水能噴(pen)射到除(chu)鱗坯料的整(zheng)個表面(mian),應(ying)將高(gao)壓水噴(pen)嘴排列成一個噴(pen)嘴環,如(ru)圖8-19所示。


圖 19.jpg


四、高(gao)壓水除(chu)鱗裝置各參數的選擇(ze)


 為了(le)獲得令人滿意的(de)除鱗(lin)效果,除鱗(lin)裝置(zhi)的(de)另一個(ge)非(fei)常重(zhong)要的(de)先決條件(jian)是要選擇各個(ge)噴嘴的(de)噴射角度α、y和(he)嚙合面(mian)D(圖8-20).


  此外,坯(pi)料至噴嘴(zui)的(de)距(ju)離A、各個噴嘴(zui)環彼此的(de)距(ju)離E及傾斜角β,在除鱗(lin)裝置的(de)設計中,都是(shi)十(shi)分重要的(de)參數(圖8-21).


圖 21.jpg


  同時,護板和收集槽需安置好,以使氧化鐵皮(pi)或水不會從除鱗(lin)設備(bei)中向外溢出。這一點非常重要。


  為了能針對各種不同直徑的(de)坯(pi)料迅(xun)速(su)改裝噴嘴,護板是可移(yi)動的(de),儲壓器的(de)容(rong)積取決(jue)于所需的(de)噴嘴的(de)型式和數目。


  除(chu)鱗(lin)時,需使用一般的自來水。對(dui)于廢水要注意采用分(fen)離器,能(neng)把鱗(lin)片或鱗(lin)片與耐火材料的混(hun)合物大部分(fen)從廢水中分(fen)離出去。


  采(cai)用安裝(zhuang)在除(chu)(chu)鱗設備前(qian)后的(de)光(guang)柵(zha)來控制除(chu)(chu)鱗裝(zhuang)置的(de)啟動(dong)和(he)切(qie)斷過程。坯(pi)料(liao)冷(leng)(leng)卻(que)根據經驗會冷(leng)(leng)卻(que)至10~15℃,在坯(pi)料(liao)加熱時必須考慮這(zhe)一種(zhong)溫度損失。


  坯料至噴(pen)嘴(zui)的距(ju)離A,各個(ge)噴(pen)嘴(zui)環彼此的距(ju)離E以(yi)及斜(xie)角β都是重要(yao)參數(shu)。



五、除(chu)鱗裝置(zhi)最佳參數的選擇


 1. 穿孔機前除(chu)鱗設備的(de)最(zui)佳參數


   對于各種(zhong)不同尺(chi)寸的(de)坯料必(bi)須(xu)使用不同的(de)噴嘴環,在穿孔(kong)機的(de)前面必(bi)須(xu)去除加熱(re)坯料上的(de)氧化鐵(tie)皮。采用如下(xia)參數(shu)的(de)除鱗設備(bei)是有效的(de)。


   使(shi)用(yong)1個噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)環,扁(bian)(bian)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型(xing),裝有硬金屬嵌套的(de)(de)扁(bian)(bian)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui),即刃形強(qiang)力噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)。這種噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)位(wei)置總是由燕尾固定件保(bao)證(zheng)的(de)(de)。扁(bian)(bian)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)相對管子(坯料)中心線(xian)安裝成5°角,流量(liang)變化范圍為+10%~0%。


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   如能(neng)遵守(shou)上述(shu)參數(shu),則能算(suan)出(chu)充分(fen)除鱗設(she)備(bei)的除鱗效果。


2. 擠壓(ya)機(ji)前的除鱗設備的最(zui)佳參數


  對于各種(zhong)尺寸的坯料(liao)必須分別使(shi)用不同的噴嘴(zui)環。在(zai)擠壓機前面(mian)必須去除加熱坯料(liao)上(shang)的氧化鐵皮和耐火材料(liao)的混(hun)合物。除鱗機使(shi)用3個噴嘴(zui)環,間(jian)距為150~250mm,參(can)數如下:


   扁噴嘴                       FUH4

  噴嘴輻射(she)角α                26°

  軸線位移y                    5°

  噴嘴傾角β                   5°~10°

  坯料至(zhi)噴嘴(zui)的距離A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥道速度                    400~500mm/s


如(ru)果(guo)能(neng)遵守以(yi)上所列的數據,則能(neng)算(suan)出除鱗(lin)(lin)設備充分的除鱗(lin)(lin)效果(guo)。