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,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(bu)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(de)結構(gou)


  高壓水(shui)除鱗裝置(zhi)(zhi)設置(zhi)(zhi)在加(jia)熱(re)爐和再加(jia)熱(re)爐之(zhi)后,玻璃潤(run)滑(hua)工序之(zhi)前。其結(jie)構(gou)基本上大同(tong)小異(yi),都是采(cai)用直(zhi)通(tong)式的(de)(de)金屬外殼內(nei)布置(zhi)(zhi)高壓水(shui)噴(pen)嘴(zui)的(de)(de)結(jie)構(gou)。噴(pen)嘴(zui)的(de)(de)布置(zhi)(zhi)必(bi)須(xu)使(shi)高壓水(shui)流(liu)噴(pen)射(she)到坯料(liao)的(de)(de)整(zheng)個(ge)表面和端面,以及(ji)以一定的(de)(de)角度噴(pen)射(she)到空(kong)心坯料(liao)的(de)(de)內(nei)表面。


 高壓(ya)水(shui)除鱗裝(zhuang)置(zhi)的尺(chi)寸(cun)取決于處(chu)理坯料(liao)的尺(chi)寸(cun),其(qi)金屬外殼分(fen)為(wei)兩部分(fen),一部分(fen)安(an)裝(zhuang)有圓(yuan)形總管(guan),其(qi)上有一系列的高壓(ya)噴嘴,按一定的角(jiao)度(du)布置(zhi);另一部分(fen)則是為(wei)了防止(zhi)高壓(ya)水(shui)噴濺(jian)到車間內。


 一般情況下,高壓水除鱗裝置的高壓水的壓力大多(duo)為(wei)12~20MPa,對于碳素鋼取(qu)下限(xian),高合金鋼取(qu)上限(xian)。即(ji)碳鋼用8~10MPa,合金鋼為(wei)12~15MPa,不銹鋼為(wei)18~20MPa。


 除(chu)鱗裝置(zhi)噴嘴(zui)的(de)結(jie)構(gou)形式和(he)幾(ji)何尺寸對噴射沖(chong)擊(ji)力的(de)大小、高壓水(shui)(shui)的(de)消耗及除(chu)鱗效果等都有很大的(de)影(ying)響。噴嘴(zui)結(jie)構(gou)應使(shi)高壓水(shui)(shui)流(liu)具有最大的(de)沖(chong)擊(ji)力,水(shui)(shui)流(liu)要(yao)薄(bo),要(yao)具有一定的(de)散(san)射角(jiao),而(er)且(qie)水(shui)(shui)流(liu)在散(san)射角(jiao)寬(kuan)度上分布要(yao)均勻。同時,要(yao)使(shi)噴嘴(zui)加工(gong)制造簡(jian)單,維修更換方便。


 噴嘴在(zai)高壓水流作用(yong)下,會發生磨損(sun)和腐(fu)蝕(shi),因(yin)此一般采用(yong)經熱處理(li)后HRC≥51的馬氏體不(bu)銹鋼3Cr13來制造。


 噴嘴(zui)(zui)和管坯(pi)的距離,一般在(zai)200~300mm,相鄰兩個噴嘴(zui)(zui)在(zai)圓周方向上的布(bu)置,要考慮使水流有(you)10~30mm的重疊(die)。


 噴射角度,即(ji)高壓(ya)水的流(liu)動方向和管坯前進方向之間的夾角,一般為40°左(zuo)右。


 高溫(wen)坯料通過高壓水除鱗之后的(de)溫(wen)降,根據(ju)經驗(yan)一(yi)般為10~15℃。在坯料進行加熱時,也必須考慮到這一(yi)溫(wen)度損失。


 為(wei)了處理(li)(li)空心坯(pi)料,在高(gao)壓(ya)(ya)水除鱗裝(zhuang)置的(de)金屬外(wai)殼內(nei)裝(zhuang)有(you)坯(pi)料的(de)液壓(ya)(ya)推料器,可(ke)以(yi)以(yi)不變的(de)速度(du)直通(tong)式地(di)推過金屬外(wai)殼,直接推向(xiang)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑的(de)斜滾(gun)板。并在推料機(ji)上預先裝(zhuang)有(you)與高(gao)壓(ya)(ya)系統(tong)連(lian)通(tong)的(de)可(ke)移動管(guan)子,管(guan)子端部裝(zhuang)有(you)噴(pen)嘴,可(ke)以(yi)進入(ru)空心坯(pi)內(nei)壁(bi)進行表面清理(li)(li)。操作者僅(jin)控制推鋼機(ji),而噴(pen)嘴則(ze)由電磁閥控制開和關。


 高(gao)壓水來自中(zhong)心泵蓄力站,以(yi)18MPa的壓力輸出。用過的水流回集水槽,經沉淀、過濾后又重新進入閉(bi)路循環(huan)系統(tong)。



二、高壓水(shui)除鱗裝(zhuang)置的性能


 表8-21是20MN(2000t)擠(ji)(ji)壓機(ji)和6.5MN(650t)穿孔(kong)機(ji)以(yi)及55MN(5500t)擠(ji)(ji)壓機(ji)和25MN(2500t)穿孔(kong)機(ji)生(sheng)產的高壓水除鱗裝置的技術性能。


表 21.jpg


德國(guo)施勞曼公司設計的管(guan)坯高壓水除磷裝(zhuang)置,由光電控制自動進行操作。其(qi)性能如下:


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  另有資料(liao)報道:高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)借助于高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)沖擊力和急速冷卻的(de)(de)作用清(qing)除(chu)(chu)加熱(re)坯料(liao)內(nei)外表面(mian)(mian)的(de)(de)氧化鐵皮。高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力一(yi)般為:9~16MPa,壓(ya)(ya)(ya)力大,效果(guo)好。高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)由(you)專用的(de)(de)水(shui)泵站和蓄勢器供給。除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)機由(you)若干個高壓(ya)(ya)(ya)噴(pen)嘴(zui)(zui)組(zu)成,噴(pen)嘴(zui)(zui)與除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)中心(xin)線成0°和40°交(jiao)角。0°交(jiao)角的(de)(de)噴(pen)嘴(zui)(zui)處理端面(mian)(mian)和內(nei)表面(mian)(mian),而40°交(jiao)角的(de)(de)噴(pen)嘴(zui)(zui)清(qing)除(chu)(chu)坯料(liao)外表面(mian)(mian)的(de)(de)氧化鐵皮,而且噴(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)角度大,噴(pen)射的(de)(de)面(mian)(mian)積大,沖力小。如果(guo)噴(pen)嘴(zui)(zui)垂直布置(zhi)時,則(ze)沖力大,但噴(pen)射面(mian)(mian)積較小。


  高壓(ya)噴嘴的數(shu)量,根據坯料(liao)的大小和所處理坯料(liao)的部位而定。為了(le)安(an)全(quan),除鱗外部設有防護罩,由運輸輥道、光電(dian)(dian)管裝置(zhi)、電(dian)(dian)磁閥等液壓(ya)和電(dian)(dian)氣設備組成(cheng)自動作業線。以下是除鱗機的技術性能(neng):


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三、噴嘴環的使用


  奧地利(li)聯(lian)合(he)特(te)殊鋼(gang)公司Kapfenberg廠認為(wei),為(wei)了(le)使除鱗裝置的(de)高壓水能噴(pen)射(she)到除鱗坯(pi)料的(de)整個表面,應將(jiang)高壓水噴(pen)嘴排列成一個噴(pen)嘴環(huan),如圖8-19所(suo)示。


圖 19.jpg


四、高壓(ya)水除鱗裝置(zhi)各參數的選擇


 為(wei)了獲得令人滿意的除鱗效果,除鱗裝置(zhi)的另一個非常重要(yao)的先(xian)決條件是(shi)要(yao)選擇各個噴嘴的噴射角(jiao)度α、y和嚙合面D(圖8-20).


  此(ci)外,坯料(liao)至噴嘴的(de)(de)距(ju)(ju)離A、各(ge)個噴嘴環彼此(ci)的(de)(de)距(ju)(ju)離E及傾斜角(jiao)β,在除鱗裝置的(de)(de)設計中,都是十(shi)分重(zhong)要的(de)(de)參數(圖8-21).


圖 21.jpg


  同時,護板和(he)收(shou)集槽需安置好,以使氧(yang)化鐵皮或(huo)水不會(hui)從除鱗設(she)備中向外溢出。這一點非常重要。


  為了能針對各(ge)種不同直徑的坯料迅速改裝噴(pen)嘴,護板是可移動的,儲壓(ya)器(qi)的容積取決于所需(xu)的噴(pen)嘴的型式(shi)和數目。


  除鱗時,需使用一般的(de)自來水(shui)。對于廢(fei)水(shui)要注意采用分離器(qi),能把鱗片或(huo)鱗片與耐(nai)火材(cai)料的(de)混(hun)合物(wu)大部分從廢(fei)水(shui)中(zhong)分離出去(qu)。


  采(cai)用安(an)裝(zhuang)在除鱗設備前后的光柵來控(kong)制除鱗裝(zhuang)置的啟動和(he)切斷過程。坯(pi)料(liao)冷(leng)卻(que)根據經驗(yan)會冷(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(du)損失。


  坯料至(zhi)噴(pen)嘴(zui)的(de)距離A,各(ge)個噴(pen)嘴(zui)環彼(bi)此的(de)距離E以及斜角β都(dou)是重要參(can)數。



五、除鱗(lin)裝置最佳參數的選擇


 1. 穿孔機前除鱗設備的最佳參數


   對于各種不同尺寸(cun)的(de)坯料必須使用不同的(de)噴嘴(zui)環,在(zai)穿孔機的(de)前面必須去除加(jia)熱(re)坯料上的(de)氧化鐵皮。采用如下(xia)參數(shu)的(de)除鱗設(she)備(bei)是有效的(de)。


   使用1個噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)環,扁(bian)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型,裝有硬金(jin)屬嵌套的(de)扁(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)位置總是由燕尾(wei)固定件保證的(de)。扁(bian)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)相對管(guan)子(坯料)中(zhong)心線(xian)安裝成5°角,流量變化范圍為(wei)+10%~0%。


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   如能遵守上述參數,則能算出充分(fen)除鱗設(she)備的除鱗效果。


2. 擠壓機前的除(chu)鱗設備的最佳參數


  對于各種尺寸的(de)坯料(liao)必須分別使(shi)用(yong)不(bu)同的(de)噴嘴環(huan)。在擠壓(ya)機前面(mian)必須去除加熱坯料(liao)上的(de)氧化(hua)鐵皮和耐(nai)火材料(liao)的(de)混合(he)物。除鱗(lin)機使(shi)用(yong)3個噴嘴環(huan),間距為(wei)150~250mm,參(can)數(shu)如下:


   扁噴嘴(zui)                       FUH4

  噴嘴輻射角(jiao)α                26°

  軸線位移y                    5°

  噴嘴傾(qing)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(du)                    400~500mm/s


如果能遵守以上所列的(de)數據,則能算出除鱗(lin)設(she)備充分(fen)的(de)除鱗(lin)效果。