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劑(ji),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(gang)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(yi)、高(gao)壓水除鱗裝置的結構


  高壓水除鱗裝置(zhi)設置(zhi)在(zai)加熱爐和再加熱爐之后,玻璃潤(run)滑工序之前。其結構基本上大同(tong)小異(yi),都是(shi)采用直通(tong)式的(de)(de)(de)金屬外殼內布置(zhi)高壓水噴(pen)嘴的(de)(de)(de)結構。噴(pen)嘴的(de)(de)(de)布置(zhi)必(bi)須使高壓水流噴(pen)射到坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)整個表面(mian)和端面(mian),以(yi)及以(yi)一(yi)定的(de)(de)(de)角度噴(pen)射到空心坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)內表面(mian)。


 高(gao)壓水除鱗裝置的尺(chi)寸取(qu)決于處理坯料的尺(chi)寸,其金屬(shu)外殼分為兩部分,一部分安裝有圓(yuan)形總(zong)管,其上有一系列的高(gao)壓噴嘴,按一定的角度布置;另一部分則是(shi)為了防止高(gao)壓水噴濺(jian)到車間內。


 一般情(qing)況下,高(gao)(gao)壓(ya)水除鱗裝置(zhi)的高(gao)(gao)壓(ya)水的壓(ya)力大多為(wei)(wei)(wei)12~20MPa,對于碳素鋼(gang)(gang)取下限,高(gao)(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(wei)(wei)(wei)12~15MPa,不銹鋼(gang)(gang)為(wei)(wei)(wei)18~20MPa。


 除鱗(lin)裝置噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)結構形(xing)式和幾(ji)何尺寸對(dui)噴(pen)(pen)射沖(chong)擊力的(de)(de)大(da)小、高壓(ya)水(shui)(shui)的(de)(de)消耗及除鱗(lin)效果等都有很大(da)的(de)(de)影響(xiang)。噴(pen)(pen)嘴(zui)結構應使(shi)高壓(ya)水(shui)(shui)流具有最大(da)的(de)(de)沖(chong)擊力,水(shui)(shui)流要薄,要具有一定的(de)(de)散(san)射角,而且(qie)水(shui)(shui)流在散(san)射角寬度上分布(bu)要均(jun)勻。同時,要使(shi)噴(pen)(pen)嘴(zui)加工制造(zao)簡單(dan),維修(xiu)更換方便(bian)。


 噴嘴(zui)在高壓水(shui)流作用下(xia),會發(fa)生磨損和腐蝕,因此一般采(cai)用經熱處(chu)理后HRC≥51的馬氏體不(bu)銹鋼3Cr13來制造。


 噴嘴和管(guan)坯的距離,一般在(zai)200~300mm,相鄰兩個噴嘴在(zai)圓(yuan)周(zhou)方(fang)向上(shang)的布置,要考慮使水流有10~30mm的重(zhong)疊(die)。


 噴(pen)射角度,即高壓水的流(liu)動方(fang)向和管坯前進方(fang)向之間的夾(jia)角,一般為40°左(zuo)右。


 高溫坯(pi)料通過高壓(ya)水除鱗(lin)之后的溫降,根據經驗一般(ban)為10~15℃。在坯(pi)料進行加熱時,也必須考慮(lv)到(dao)這一溫度損失。


 為了處理空心坯料(liao)(liao),在高(gao)壓(ya)水除(chu)鱗裝置(zhi)的(de)(de)(de)金屬外殼內(nei)裝有坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)液壓(ya)推(tui)(tui)料(liao)(liao)器,可(ke)以以不變的(de)(de)(de)速度直通式地推(tui)(tui)過(guo)金屬外殼,直接推(tui)(tui)向玻璃潤滑劑的(de)(de)(de)斜滾板。并在推(tui)(tui)料(liao)(liao)機(ji)上(shang)預先裝有與高(gao)壓(ya)系統連通的(de)(de)(de)可(ke)移動管(guan)(guan)子,管(guan)(guan)子端部裝有噴(pen)嘴(zui),可(ke)以進入空心坯內(nei)壁進行表面清理。操作(zuo)者僅控制推(tui)(tui)鋼機(ji),而噴(pen)嘴(zui)則由電磁閥控制開和關(guan)。


 高(gao)壓(ya)水(shui)(shui)來自中心泵蓄力(li)站,以18MPa的(de)壓(ya)力(li)輸出。用過(guo)的(de)水(shui)(shui)流(liu)回集水(shui)(shui)槽,經(jing)沉淀、過(guo)濾后又重(zhong)新(xin)進入(ru)閉(bi)路循環系統(tong)。



二、高壓水除鱗裝置(zhi)的性能(neng)


 表(biao)8-21是20MN(2000t)擠壓機(ji)和6.5MN(650t)穿孔機(ji)以(yi)及55MN(5500t)擠壓機(ji)和25MN(2500t)穿孔機(ji)生產的高壓水除鱗裝置(zhi)的技術(shu)性能。


表 21.jpg


德國(guo)施(shi)勞(lao)曼(man)公司設(she)計的管坯高壓水除磷裝(zhuang)置,由(you)光電(dian)控制自動(dong)進行(xing)操作。其(qi)性(xing)能如下:


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  另(ling)有資(zi)料報道:高(gao)壓水(shui)(shui)除鱗(lin)裝置是借助于高(gao)壓水(shui)(shui)的(de)(de)沖擊(ji)力(li)和(he)(he)急速冷卻的(de)(de)作用(yong)清除加(jia)熱坯(pi)料內外表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮。高(gao)壓水(shui)(shui)的(de)(de)壓力(li)一般為:9~16MPa,壓力(li)大(da),效果好(hao)。高(gao)壓水(shui)(shui)由專用(yong)的(de)(de)水(shui)(shui)泵站和(he)(he)蓄勢(shi)器供給(gei)。除鱗(lin)機由若(ruo)干個高(gao)壓噴(pen)(pen)嘴組成,噴(pen)(pen)嘴與除鱗(lin)中心線成0°和(he)(he)40°交角。0°交角的(de)(de)噴(pen)(pen)嘴處理端(duan)面(mian)和(he)(he)內表面(mian),而40°交角的(de)(de)噴(pen)(pen)嘴清除坯(pi)料外表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮,而且噴(pen)(pen)嘴的(de)(de)角度大(da),噴(pen)(pen)射(she)的(de)(de)面(mian)積大(da),沖力(li)小。如果噴(pen)(pen)嘴垂直布置時,則沖力(li)大(da),但噴(pen)(pen)射(she)面(mian)積較(jiao)小。


  高壓噴(pen)嘴的(de)(de)數量,根據坯(pi)料的(de)(de)大(da)小和(he)所處理坯(pi)料的(de)(de)部位(wei)而定。為了(le)安全,除鱗(lin)外部設有防護罩,由運輸(shu)輥道、光電(dian)管(guan)裝置、電(dian)磁閥等液(ye)壓和(he)電(dian)氣(qi)設備組成自動作業線。以下是(shi)除鱗(lin)機的(de)(de)技術性能(neng):


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三、噴(pen)嘴(zui)環的使用


  奧地利聯合特殊(shu)鋼公司Kapfenberg廠(chang)認為(wei),為(wei)了使除鱗裝置的高壓水能噴射到除鱗坯料的整(zheng)個(ge)表面(mian),應(ying)將高壓水噴嘴排列成一(yi)個(ge)噴嘴環,如圖(tu)8-19所示。


圖 19.jpg


四(si)、高(gao)壓水(shui)除(chu)鱗裝置(zhi)各(ge)參數(shu)的(de)選擇


 為了獲得(de)令人(ren)滿意的(de)除(chu)鱗(lin)效果,除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)的(de)另一(yi)個非常重要的(de)先決條件是要選擇各個噴嘴的(de)噴射角度α、y和嚙合面D(圖8-20).


  此外,坯(pi)料至噴嘴的距離(li)A、各個噴嘴環彼(bi)此的距離(li)E及傾(qing)斜角β,在除(chu)鱗(lin)裝置的設計中,都是(shi)十分重要的參數(shu)(圖(tu)8-21).


圖 21.jpg


  同時,護板和收集槽需安(an)置好,以使氧化(hua)鐵皮或水不會從(cong)除鱗設(she)備(bei)中向外溢出(chu)。這(zhe)一(yi)點(dian)非常重(zhong)要。


  為了能針對各(ge)種(zhong)不同直徑的坯料迅速改裝噴嘴,護板是可移動的,儲壓(ya)器的容(rong)積取決于所需(xu)的噴嘴的型式和數目。


  除鱗(lin)時,需使用(yong)(yong)一般的自來(lai)水。對于廢水要注意采用(yong)(yong)分離(li)器,能把鱗(lin)片或(huo)鱗(lin)片與耐(nai)火材料的混合(he)物大部(bu)分從(cong)廢水中分離(li)出去。


  采用(yong)安裝(zhuang)在(zai)除鱗設備前(qian)后的光柵來控制除鱗裝(zhuang)置(zhi)的啟動(dong)和(he)切斷過(guo)程。坯料冷卻根據經驗(yan)會(hui)冷卻至10~15℃,在(zai)坯料加(jia)熱時(shi)必(bi)須(xu)考慮這一種溫度損(sun)失。


  坯料至噴嘴的距離A,各(ge)個噴嘴環彼此的距離E以及斜(xie)角β都是重(zhong)要參數。



五、除鱗(lin)裝置最佳參(can)數的選擇


 1. 穿孔機前(qian)除鱗設(she)備的(de)最佳參數


   對于各種不同(tong)尺寸(cun)的(de)坯料(liao)必(bi)須使(shi)用不同(tong)的(de)噴嘴環,在穿孔機的(de)前面(mian)必(bi)須去除加熱(re)坯料(liao)上的(de)氧(yang)化鐵皮(pi)。采用如下參數(shu)的(de)除鱗設備是有效(xiao)的(de)。


   使用(yong)1個噴(pen)嘴環,扁(bian)噴(pen)嘴FUH4型,裝(zhuang)有硬金屬嵌套的扁(bian)噴(pen)嘴,即(ji)刃(ren)形強力噴(pen)嘴。這種噴(pen)嘴的位置總是由燕(yan)尾固定件保(bao)證的。扁(bian)噴(pen)嘴相對管子(zi)(坯料)中心(xin)線安裝(zhuang)成(cheng)5°角,流量變化范圍為+10%~0%。


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   如能遵守上述參(can)數(shu),則(ze)能(neng)算出(chu)充分除鱗設(she)備的除鱗效果。


2. 擠(ji)壓(ya)機(ji)前的除鱗設備的最佳參(can)數


  對于(yu)各種尺寸(cun)的坯料(liao)(liao)必(bi)須分別(bie)使用(yong)不(bu)同(tong)的噴(pen)嘴(zui)環。在擠壓機前面必(bi)須去除加(jia)熱坯料(liao)(liao)上的氧化鐵(tie)皮和耐(nai)火材料(liao)(liao)的混合物。除鱗(lin)機使用(yong)3個(ge)噴(pen)嘴(zui)環,間距為150~250mm,參數(shu)如下:


   扁噴嘴                       FUH4

  噴嘴輻射角α                26°

  軸線位移y                    5°

  噴嘴(zui)傾角β                   5°~10°

  坯(pi)料至噴嘴(zui)的距離(li)A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥道(dao)速度                    400~500mm/s


如果能(neng)遵守以上所列的(de)數據(ju),則能(neng)算出除鱗設備充分的(de)除鱗效果。