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(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(yi)、高壓水除鱗裝置的(de)結構


  高(gao)壓水除鱗裝(zhuang)置設置在加熱爐和再加熱爐之后,玻璃(li)潤滑工序之前。其結(jie)(jie)構(gou)基本上大同小異,都是采用直通式的(de)(de)(de)金屬外(wai)殼內布置高(gao)壓水噴(pen)嘴的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)。噴(pen)嘴的(de)(de)(de)布置必須使高(gao)壓水流噴(pen)射到坯料(liao)的(de)(de)(de)整個(ge)表(biao)面(mian)和端面(mian),以及以一(yi)定的(de)(de)(de)角度噴(pen)射到空心坯料(liao)的(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)。


 高(gao)壓(ya)水(shui)除鱗(lin)裝置的尺(chi)寸(cun)(cun)取決于處理坯料的尺(chi)寸(cun)(cun),其金屬外殼分為(wei)兩部分,一部分安裝有(you)圓形總管,其上有(you)一系列(lie)的高(gao)壓(ya)噴嘴,按一定的角度布置;另一部分則是(shi)為(wei)了防止高(gao)壓(ya)水(shui)噴濺到車(che)間內(nei)。


 一(yi)般情(qing)況(kuang)下,高(gao)壓水(shui)除鱗(lin)裝置的高(gao)壓水(shui)的壓力大多為(wei)12~20MPa,對于碳(tan)素鋼取下限,高(gao)合金鋼取上限。即碳(tan)鋼用8~10MPa,合金鋼為(wei)12~15MPa,不銹(xiu)鋼為(wei)18~20MPa。


 除鱗裝置噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)結構形式(shi)和幾(ji)何尺寸對噴(pen)(pen)射沖(chong)擊力的(de)(de)大小(xiao)、高(gao)壓水的(de)(de)消耗及除鱗效果(guo)等(deng)都有(you)很大的(de)(de)影響。噴(pen)(pen)嘴(zui)結構應(ying)使高(gao)壓水流具(ju)有(you)最(zui)大的(de)(de)沖(chong)擊力,水流要(yao)薄,要(yao)具(ju)有(you)一定的(de)(de)散(san)射角,而且(qie)水流在散(san)射角寬度上分布(bu)要(yao)均勻。同時,要(yao)使噴(pen)(pen)嘴(zui)加工制造簡單,維修(xiu)更換(huan)方便。


 噴嘴在高壓(ya)水流(liu)作(zuo)用下,會發(fa)生磨損和腐蝕,因此一(yi)般采用經熱處(chu)理后(hou)HRC≥51的馬氏(shi)體(ti)不銹鋼3Cr13來制造。


 噴嘴和管坯的距離,一(yi)般在200~300mm,相(xiang)鄰(lin)兩個噴嘴在圓(yuan)周方向上的布(bu)置,要考慮使水(shui)流(liu)有(you)10~30mm的重疊。


 噴射(she)角度,即高壓(ya)水的流動方向和管(guan)坯(pi)前(qian)進方向之間的夾角,一般為(wei)40°左右。


 高(gao)溫坯料通(tong)過高(gao)壓水除(chu)鱗之后的溫降(jiang),根(gen)據經驗一般為10~15℃。在坯料進行加熱時,也必(bi)須(xu)考慮到這(zhe)一溫度損失。


 為了處(chu)理(li)空(kong)心(xin)坯料,在高壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置的(de)(de)金(jin)(jin)屬外殼(ke)內裝(zhuang)有坯料的(de)(de)液壓(ya)推(tui)(tui)料器(qi),可以以不變的(de)(de)速度直通(tong)式地推(tui)(tui)過金(jin)(jin)屬外殼(ke),直接(jie)推(tui)(tui)向(xiang)玻璃潤滑劑的(de)(de)斜滾板。并在推(tui)(tui)料機(ji)上預先裝(zhuang)有與(yu)高壓(ya)系統連(lian)通(tong)的(de)(de)可移動管子,管子端部裝(zhuang)有噴(pen)嘴,可以進(jin)入(ru)空(kong)心(xin)坯內壁進(jin)行表(biao)面清(qing)理(li)。操作者僅控制(zhi)(zhi)推(tui)(tui)鋼機(ji),而噴(pen)嘴則由電磁(ci)閥控制(zhi)(zhi)開和關(guan)。


 高壓水(shui)來自中心泵(beng)蓄力站,以18MPa的壓力輸出。用過(guo)的水(shui)流回集水(shui)槽,經沉(chen)淀、過(guo)濾后又重新進入閉路循環系統。



二、高壓水除鱗裝(zhuang)置(zhi)的性能(neng)


 表8-21是(shi)20MN(2000t)擠壓機(ji)(ji)和6.5MN(650t)穿孔(kong)機(ji)(ji)以及55MN(5500t)擠壓機(ji)(ji)和25MN(2500t)穿孔(kong)機(ji)(ji)生產的高壓水除鱗裝置的技術性能(neng)。


表 21.jpg


德國施勞曼公司設計的管坯(pi)高壓(ya)水除磷(lin)裝置,由(you)光(guang)電(dian)控制自動進(jin)行操作(zuo)。其(qi)性(xing)能如下(xia):


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  另有(you)資料報道:高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水(shui)除(chu)鱗裝置是借助于高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊力和(he)(he)急速冷卻的(de)(de)(de)(de)(de)作用清(qing)除(chu)加熱坯料內外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力一般為:9~16MPa,壓(ya)(ya)力大(da),效果好。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水(shui)由專用的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)泵站和(he)(he)蓄勢器供給。除(chu)鱗機由若干(gan)個高(gao)(gao)壓(ya)(ya)噴嘴(zui)組(zu)成(cheng),噴嘴(zui)與除(chu)鱗中心(xin)線成(cheng)0°和(he)(he)40°交(jiao)角(jiao)(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)噴嘴(zui)處理端面(mian)(mian)和(he)(he)內表(biao)(biao)面(mian)(mian),而40°交(jiao)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)噴嘴(zui)清(qing)除(chu)坯料外(wai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化鐵(tie)皮,而且噴嘴(zui)的(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)(jiao)度大(da),噴射的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)積(ji)大(da),沖(chong)力小。如果噴嘴(zui)垂(chui)直布置時,則沖(chong)力大(da),但噴射面(mian)(mian)積(ji)較小。


  高壓(ya)噴(pen)嘴的(de)(de)數量(liang),根據坯料的(de)(de)大(da)小和所處理坯料的(de)(de)部位而定。為了(le)安全,除鱗(lin)外部設(she)有防護罩,由運輸(shu)輥道(dao)、光電(dian)管裝置、電(dian)磁閥(fa)等(deng)液壓(ya)和電(dian)氣設(she)備組成自動(dong)作業(ye)線(xian)。以下是除鱗(lin)機(ji)的(de)(de)技(ji)術性能:


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三、噴嘴環的使用


  奧地(di)利聯合(he)特殊鋼公司Kapfenberg廠(chang)認為,為了使(shi)除鱗(lin)裝(zhuang)置(zhi)的(de)高(gao)壓水能噴射到除鱗(lin)坯(pi)料的(de)整個(ge)表(biao)面(mian),應將(jiang)高(gao)壓水噴嘴排(pai)列成一個(ge)噴嘴環(huan),如圖8-19所(suo)示。


圖 19.jpg


四(si)、高壓水除鱗(lin)裝(zhuang)置各參(can)數的(de)選(xuan)擇


 為(wei)了獲(huo)得令人滿意的(de)(de)除鱗效果(guo),除鱗裝置的(de)(de)另一個非常(chang)重要的(de)(de)先決條(tiao)件(jian)是要選擇各個噴嘴(zui)的(de)(de)噴射角度α、y和嚙合面(mian)D(圖8-20).


  此外,坯料至噴嘴的(de)距離A、各個噴嘴環彼(bi)此的(de)距離E及傾斜(xie)角β,在除(chu)鱗裝置的(de)設計中,都(dou)是十分重(zhong)要的(de)參數(圖8-21).


圖 21.jpg


  同時,護(hu)板和收集槽需(xu)安置好(hao),以使氧化(hua)鐵皮(pi)或(huo)水不會從除鱗(lin)設備中向外溢出。這一點(dian)非常重(zhong)要。


  為了(le)能針對各(ge)種(zhong)不同直徑(jing)的坯料(liao)迅(xun)速改裝噴嘴(zui),護板是可移動的,儲壓(ya)器的容積取(qu)決于所需的噴嘴(zui)的型式和數目。


  除鱗時,需使用一般的自來水(shui)。對于廢(fei)水(shui)要(yao)注意采用分離器,能(neng)把鱗片或鱗片與(yu)耐火材(cai)料的混合物大(da)部分從(cong)廢(fei)水(shui)中分離出(chu)去。


  采用安(an)裝在除鱗(lin)設備(bei)前后的(de)光(guang)柵來控制除鱗(lin)裝置的(de)啟動和切斷過程(cheng)。坯料冷(leng)卻(que)根(gen)據經驗會冷(leng)卻(que)至10~15℃,在坯料加熱時必須考慮(lv)這一種溫度損失。


  坯料至噴(pen)嘴的(de)距離A,各個噴(pen)嘴環(huan)彼此(ci)的(de)距離E以及斜(xie)角β都是重要參數。



五、除鱗(lin)裝置最佳(jia)參數的選(xuan)擇


 1. 穿(chuan)孔機前除(chu)鱗(lin)設備的最佳參數


   對(dui)于各種不(bu)同(tong)尺寸的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料必須使用不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)噴嘴環,在穿孔機(ji)的(de)(de)(de)前面必須去(qu)除加熱坯(pi)(pi)料上的(de)(de)(de)氧化鐵皮。采(cai)用如下(xia)參數的(de)(de)(de)除鱗設備是(shi)有效的(de)(de)(de)。


   使用1個噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)環(huan),扁(bian)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)FUH4型,裝有硬金屬嵌套(tao)的扁(bian)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui),即刃形強(qiang)力噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)。這種噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)的位置總是由(you)燕尾固定件保證的。扁(bian)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)相對管子(坯料(liao))中(zhong)心線安裝成5°角,流量變化范(fan)圍為+10%~0%。


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   如能遵(zun)守(shou)上述參數,則能算出充分除(chu)鱗(lin)設備的除(chu)鱗(lin)效果。


2. 擠壓(ya)機前的除鱗(lin)設備(bei)的最佳參數


  對于各種尺寸的(de)(de)坯料(liao)(liao)必(bi)(bi)須分別使用(yong)不同的(de)(de)噴(pen)嘴環。在(zai)擠壓機前(qian)面必(bi)(bi)須去(qu)除加熱坯料(liao)(liao)上的(de)(de)氧化鐵皮(pi)和(he)耐火材料(liao)(liao)的(de)(de)混合物。除鱗機使用(yong)3個噴(pen)嘴環,間距為150~250mm,參(can)數如下:


   扁(bian)噴(pen)嘴                       FUH4

  噴嘴輻(fu)射角α                26°

  軸線位移y                    5°

  噴嘴傾角β                   5°~10°

  坯料(liao)至噴(pen)嘴的(de)距離A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥道(dao)速度                    400~500mm/s


如(ru)果能遵守(shou)以上所列(lie)的(de)數(shu)據,則能算出除(chu)(chu)鱗設備充(chong)分(fen)的(de)除(chu)(chu)鱗效(xiao)果。