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(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、高壓水(shui)除鱗裝置的結(jie)構


  高壓(ya)水(shui)除鱗(lin)裝置設置在加熱爐和再加熱爐之(zhi)后,玻璃(li)潤滑工序之(zhi)前(qian)。其(qi)結構(gou)基本上(shang)大同小異,都是采用直通(tong)式的(de)金屬外(wai)殼內布置高壓(ya)水(shui)噴(pen)嘴的(de)結構(gou)。噴(pen)嘴的(de)布置必須使高壓(ya)水(shui)流(liu)噴(pen)射到(dao)坯料的(de)整個表(biao)面(mian)和端(duan)面(mian),以及以一定的(de)角(jiao)度噴(pen)射到(dao)空(kong)心坯料的(de)內表(biao)面(mian)。


 高壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)尺寸取決(jue)于處理坯料的(de)(de)(de)(de)尺寸,其(qi)金屬外殼分(fen)為(wei)兩部分(fen),一(yi)(yi)部分(fen)安裝(zhuang)有(you)圓形(xing)總管,其(qi)上有(you)一(yi)(yi)系列的(de)(de)(de)(de)高壓(ya)噴嘴(zui),按(an)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)角度布置(zhi)(zhi);另(ling)一(yi)(yi)部分(fen)則是為(wei)了(le)防止(zhi)高壓(ya)水噴濺到車間內。


 一(yi)般情況下,高壓(ya)(ya)水(shui)除鱗裝置的(de)(de)高壓(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)壓(ya)(ya)力大多為12~20MPa,對于碳素(su)鋼取下限,高合金鋼取上(shang)限。即碳鋼用8~10MPa,合金鋼為12~15MPa,不銹鋼為18~20MPa。


 除(chu)鱗裝置噴嘴(zui)的結構形式和幾何尺(chi)寸(cun)對噴射沖擊力的大(da)(da)小(xiao)、高壓(ya)水(shui)的消(xiao)耗及除(chu)鱗效果等都有很大(da)(da)的影響。噴嘴(zui)結構應使高壓(ya)水(shui)流(liu)具有最大(da)(da)的沖擊力,水(shui)流(liu)要(yao)(yao)薄,要(yao)(yao)具有一定的散(san)射角,而且水(shui)流(liu)在散(san)射角寬度上分(fen)布要(yao)(yao)均勻(yun)。同(tong)時(shi),要(yao)(yao)使噴嘴(zui)加工制造(zao)簡單(dan),維修更(geng)換方便。


 噴嘴在(zai)高壓水流作(zuo)用(yong)(yong)下,會發生磨損和腐蝕,因此一般采用(yong)(yong)經熱處理(li)后HRC≥51的馬(ma)氏體不(bu)銹鋼3Cr13來制造(zao)。


 噴(pen)嘴(zui)(zui)和(he)管坯的距離,一般(ban)在200~300mm,相鄰兩個(ge)噴(pen)嘴(zui)(zui)在圓(yuan)周方(fang)向上的布置,要考慮使水流有10~30mm的重(zhong)疊。


 噴射角度(du),即高壓(ya)水(shui)的流動方(fang)(fang)向和(he)管坯前進方(fang)(fang)向之間的夾角,一般(ban)為(wei)40°左(zuo)右。


 高溫(wen)坯料通過高壓水除鱗之后的溫(wen)降,根據經驗一般為10~15℃。在坯料進行加熱時(shi),也必須考慮到這一溫(wen)度損失。


 為了處理(li)空心(xin)坯(pi)料,在高壓(ya)水除鱗裝置的金屬(shu)外殼內裝有(you)坯(pi)料的液壓(ya)推(tui)(tui)料器,可(ke)以(yi)以(yi)不變的速(su)度直通式地推(tui)(tui)過(guo)金屬(shu)外殼,直接推(tui)(tui)向玻璃潤滑劑的斜滾板。并在推(tui)(tui)料機上預先裝有(you)與(yu)高壓(ya)系統連(lian)通的可(ke)移動管(guan)子,管(guan)子端部裝有(you)噴嘴,可(ke)以(yi)進入空心(xin)坯(pi)內壁進行(xing)表面(mian)清理(li)。操作者(zhe)僅(jin)控制推(tui)(tui)鋼機,而噴嘴則由電磁閥控制開和關。


 高壓(ya)水(shui)來自中心(xin)泵蓄力站,以18MPa的壓(ya)力輸出。用過(guo)的水(shui)流回集水(shui)槽,經(jing)沉淀、過(guo)濾后又重新進入閉路(lu)循環系統。



二(er)、高(gao)壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置(zhi)的性(xing)能


 表8-21是(shi)20MN(2000t)擠壓機和6.5MN(650t)穿孔機以(yi)及55MN(5500t)擠壓機和25MN(2500t)穿孔機生產的(de)高壓水除鱗裝置的(de)技術(shu)性能。


表 21.jpg


德國施勞(lao)曼公司設計(ji)的管(guan)坯高壓(ya)水除磷裝置,由(you)光電控(kong)制自動進行操作。其(qi)性(xing)能(neng)如下:


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  另(ling)有(you)資料(liao)報道:高(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)(chu)鱗(lin)裝置(zhi)(zhi)是(shi)借(jie)助(zhu)于高(gao)壓(ya)水(shui)的(de)(de)沖(chong)擊力(li)和(he)(he)急(ji)速(su)冷卻(que)的(de)(de)作(zuo)用清除(chu)(chu)加熱坯(pi)料(liao)內外表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化(hua)鐵(tie)皮。高(gao)壓(ya)水(shui)的(de)(de)壓(ya)力(li)一般為:9~16MPa,壓(ya)力(li)大(da)(da),效果好。高(gao)壓(ya)水(shui)由(you)專用的(de)(de)水(shui)泵站和(he)(he)蓄勢器供給。除(chu)(chu)鱗(lin)機由(you)若干個高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴組成,噴(pen)嘴與除(chu)(chu)鱗(lin)中心線成0°和(he)(he)40°交角(jiao)(jiao)。0°交角(jiao)(jiao)的(de)(de)噴(pen)嘴處理端面(mian)和(he)(he)內表(biao)面(mian),而40°交角(jiao)(jiao)的(de)(de)噴(pen)嘴清除(chu)(chu)坯(pi)料(liao)外表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化(hua)鐵(tie)皮,而且噴(pen)嘴的(de)(de)角(jiao)(jiao)度(du)大(da)(da),噴(pen)射的(de)(de)面(mian)積(ji)大(da)(da),沖(chong)力(li)小(xiao)。如果噴(pen)嘴垂直布置(zhi)(zhi)時,則沖(chong)力(li)大(da)(da),但噴(pen)射面(mian)積(ji)較小(xiao)。


  高壓噴嘴的數量,根據坯(pi)料(liao)的大小和(he)所處(chu)理坯(pi)料(liao)的部(bu)位而定(ding)。為了(le)安全,除鱗外(wai)部(bu)設有防護罩,由運輸輥道、光電管裝置、電磁閥(fa)等液壓和(he)電氣設備組成自動作(zuo)業線。以下是除鱗機的技術性能:


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三、噴嘴環的使用(yong)


  奧地利聯合(he)特殊鋼公司Kapfenberg廠認為,為了使除(chu)鱗裝置的高(gao)壓水能噴射到除(chu)鱗坯料的整個表面,應將(jiang)高(gao)壓水噴嘴排列成(cheng)一個噴嘴環,如(ru)圖(tu)8-19所(suo)示。


圖 19.jpg


四、高壓(ya)水除(chu)鱗裝(zhuang)置各參數的選擇


 為了獲得(de)令人滿意(yi)的(de)除(chu)鱗效果(guo),除(chu)鱗裝(zhuang)置的(de)另一個(ge)非常重要(yao)的(de)先決條件(jian)是要(yao)選擇各(ge)個(ge)噴嘴(zui)的(de)噴射角度α、y和嚙合面D(圖8-20).


  此外,坯料至噴(pen)嘴(zui)(zui)的(de)距離(li)A、各個(ge)噴(pen)嘴(zui)(zui)環彼此的(de)距離(li)E及傾(qing)斜角β,在除鱗裝(zhuang)置(zhi)的(de)設(she)計中,都是十分重(zhong)要的(de)參數(shu)(圖8-21).


圖 21.jpg


  同(tong)時(shi),護(hu)板和收集槽需安(an)置(zhi)好,以使氧化鐵皮或(huo)水不會從除鱗設備中向外溢(yi)出。這一點(dian)非常重要。


  為(wei)了能針對各種不同直徑的坯料迅速改裝噴嘴,護板是(shi)可移動的,儲(chu)壓器的容(rong)積(ji)取決(jue)于所(suo)需(xu)的噴嘴的型式和數目。


  除鱗時,需使(shi)用一(yi)般的自來水(shui)。對于廢水(shui)要(yao)注意采用分離器,能把鱗片或(huo)鱗片與(yu)耐(nai)火材料的混合物(wu)大部分從(cong)廢水(shui)中(zhong)分離出去。


  采用(yong)安裝在除(chu)鱗設(she)備前(qian)后(hou)的光柵來控制除(chu)鱗裝置的啟動和切斷過程。坯料(liao)冷(leng)卻根據經(jing)驗會冷(leng)卻至10~15℃,在坯料(liao)加熱時必(bi)須考慮這一種(zhong)溫度損失。


  坯料至噴(pen)嘴的距(ju)離A,各個噴(pen)嘴環彼此的距(ju)離E以及斜角(jiao)β都是重要(yao)參(can)數。



五、除鱗裝置最佳參數(shu)的選擇


 1. 穿孔機前除(chu)鱗設備的最佳(jia)參數(shu)


   對于各種不(bu)(bu)同尺寸的(de)(de)(de)坯料必須使用(yong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)噴嘴環,在穿孔(kong)機的(de)(de)(de)前(qian)面必須去除加熱(re)坯料上的(de)(de)(de)氧化鐵皮。采(cai)用(yong)如下參數的(de)(de)(de)除鱗(lin)設備是有效的(de)(de)(de)。


   使用1個噴(pen)嘴(zui)環,扁(bian)(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui)FUH4型,裝有硬(ying)金屬嵌(qian)套的扁(bian)(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui),即刃形(xing)強力噴(pen)嘴(zui)。這種噴(pen)嘴(zui)的位置(zhi)總是(shi)由燕尾固(gu)定件(jian)保證的。扁(bian)(bian)(bian)噴(pen)嘴(zui)相對管(guan)子(坯料)中心(xin)線安裝成5°角(jiao),流(liu)量變化(hua)范圍為+10%~0%。


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   如能遵守上(shang)述參數,則(ze)能算出充(chong)分除鱗設備的除鱗效果。


2. 擠壓機(ji)前的除鱗設備的最佳參數(shu)


  對(dui)于(yu)各種(zhong)尺寸的(de)(de)(de)坯料必須分(fen)別使(shi)用(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)噴(pen)嘴(zui)環。在擠(ji)壓(ya)機前面(mian)必須去除加熱坯料上(shang)的(de)(de)(de)氧化鐵皮和耐(nai)火材料的(de)(de)(de)混合物。除鱗(lin)機使(shi)用(yong)3個噴(pen)嘴(zui)環,間(jian)距為150~250mm,參(can)數如(ru)下(xia):


   扁噴嘴                       FUH4

  噴嘴輻射角α                26°

  軸線位(wei)移y                    5°

  噴嘴傾(qing)角β                   5°~10°

  坯料至噴嘴的(de)距離A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥道速(su)度(du)                    400~500mm/s


如果能遵守以(yi)上所列的數據,則能算出(chu)除鱗設備充分的除鱗效果。