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、高壓水除鱗裝(zhuang)置的結構


  高(gao)壓水(shui)除鱗裝置(zhi)設置(zhi)在(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)和再加(jia)(jia)熱爐(lu)之后,玻璃潤滑(hua)工序(xu)之前。其結構基本(ben)上大同小異,都是采用直通式的(de)(de)金屬外殼內布置(zhi)高(gao)壓水(shui)噴嘴的(de)(de)結構。噴嘴的(de)(de)布置(zhi)必須使高(gao)壓水(shui)流噴射(she)到(dao)坯(pi)料的(de)(de)整(zheng)個表(biao)面和端面,以(yi)(yi)及以(yi)(yi)一定的(de)(de)角度(du)噴射(she)到(dao)空心坯(pi)料的(de)(de)內表(biao)面。


 高壓(ya)水除鱗裝置的尺寸取(qu)決于處理坯料的尺寸,其(qi)金屬外殼分為兩部分,一(yi)部分安裝有圓形總(zong)管(guan),其(qi)上有一(yi)系列(lie)的高壓(ya)噴(pen)嘴,按(an)一(yi)定的角度布置;另一(yi)部分則是為了防止高壓(ya)水噴(pen)濺(jian)到(dao)車間內。


 一般情(qing)況下(xia),高壓水除鱗裝置的(de)高壓水的(de)壓力(li)大(da)多為(wei)12~20MPa,對于碳素鋼取下(xia)限,高合金(jin)鋼取上(shang)限。即碳鋼用8~10MPa,合金(jin)鋼為(wei)12~15MPa,不銹鋼為(wei)18~20MPa。


 除鱗(lin)(lin)裝置噴嘴(zui)的結構形式和幾(ji)何尺寸對噴射沖(chong)擊力(li)的大(da)(da)小(xiao)、高(gao)壓(ya)水(shui)的消(xiao)耗及除鱗(lin)(lin)效果等(deng)都有(you)很大(da)(da)的影響。噴嘴(zui)結構應使高(gao)壓(ya)水(shui)流具有(you)最大(da)(da)的沖(chong)擊力(li),水(shui)流要薄,要具有(you)一定的散射角,而且水(shui)流在(zai)散射角寬(kuan)度上分布要均(jun)勻。同時(shi),要使噴嘴(zui)加工制造(zao)簡(jian)單(dan),維(wei)修更換(huan)方(fang)便。


 噴嘴(zui)在高壓水流(liu)作用(yong)(yong)下,會發(fa)生(sheng)磨損(sun)和腐蝕,因此一(yi)般采用(yong)(yong)經(jing)熱處(chu)理后HRC≥51的馬(ma)氏體不銹鋼(gang)3Cr13來(lai)制造。


 噴嘴和(he)管坯的距離(li),一般(ban)在200~300mm,相鄰兩個噴嘴在圓周方向上的布置,要考慮使水流有(you)10~30mm的重疊。


 噴(pen)射角度(du),即高壓水的流動方向和(he)管坯前進方向之(zhi)間的夾角,一(yi)般為40°左(zuo)右。


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


 為了處理空心坯料(liao),在(zai)高壓水除鱗裝置的(de)金屬外(wai)殼內(nei)裝有(you)坯料(liao)的(de)液壓推(tui)料(liao)器,可(ke)以(yi)以(yi)不變的(de)速(su)度直(zhi)(zhi)通(tong)(tong)式(shi)地(di)推(tui)過金屬外(wai)殼,直(zhi)(zhi)接推(tui)向玻璃潤(run)滑劑(ji)的(de)斜滾板。并在(zai)推(tui)料(liao)機上預先裝有(you)與(yu)高壓系(xi)統連通(tong)(tong)的(de)可(ke)移(yi)動(dong)管子,管子端(duan)部(bu)裝有(you)噴(pen)嘴(zui),可(ke)以(yi)進入空心坯內(nei)壁進行表面(mian)清(qing)理。操作(zuo)者僅控制推(tui)鋼機,而噴(pen)嘴(zui)則由電磁閥控制開(kai)和關。


 高壓水(shui)來自中心(xin)泵(beng)蓄(xu)力站,以18MPa的(de)壓力輸出(chu)。用(yong)過的(de)水(shui)流回集水(shui)槽,經沉淀(dian)、過濾后(hou)又(you)重新進(jin)入閉路(lu)循環系統(tong)。



二、高壓(ya)水除鱗(lin)裝(zhuang)置的性能


 表8-21是20MN(2000t)擠(ji)壓(ya)機(ji)和6.5MN(650t)穿孔機(ji)以及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(lin)裝置的技(ji)術性能。


表 21.jpg


德國(guo)施勞曼(man)公司設(she)計的管坯(pi)高壓水除(chu)磷(lin)裝置,由光(guang)電(dian)控制自動進行操作。其性能如下:


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  另有資料(liao)報(bao)道:高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)除(chu)鱗(lin)裝置是借助于高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)(de)沖擊力(li)和(he)急速冷卻(que)的(de)(de)(de)作用清除(chu)加熱(re)坯(pi)料(liao)內(nei)外(wai)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化鐵皮。高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)一般為:9~16MPa,壓(ya)(ya)(ya)力(li)大,效果(guo)好。高壓(ya)(ya)(ya)水(shui)由專用的(de)(de)(de)水(shui)泵站(zhan)和(he)蓄勢器供給。除(chu)鱗(lin)機由若干個高壓(ya)(ya)(ya)噴(pen)(pen)嘴(zui)組成(cheng),噴(pen)(pen)嘴(zui)與除(chu)鱗(lin)中(zhong)心線成(cheng)0°和(he)40°交(jiao)(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)(jiao)角(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)處(chu)理端面(mian)和(he)內(nei)表面(mian),而40°交(jiao)(jiao)角(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)清除(chu)坯(pi)料(liao)外(wai)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化鐵皮,而且噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)角(jiao)度大,噴(pen)(pen)射的(de)(de)(de)面(mian)積(ji)大,沖力(li)小。如果(guo)噴(pen)(pen)嘴(zui)垂直(zhi)布置時,則(ze)沖力(li)大,但噴(pen)(pen)射面(mian)積(ji)較(jiao)小。


  高壓噴(pen)嘴的(de)數(shu)量(liang),根據坯(pi)料的(de)大小和所處理坯(pi)料的(de)部位而(er)定(ding)。為了安全,除(chu)鱗外部設有防護(hu)罩,由運輸(shu)輥(gun)道、光電(dian)管裝置、電(dian)磁閥等液壓和電(dian)氣(qi)設備組(zu)成自動作業線(xian)。以(yi)下是除(chu)鱗機的(de)技術性能:


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三、噴嘴環(huan)的使用


  奧地(di)利聯合特(te)殊(shu)鋼公(gong)司Kapfenberg廠(chang)認為,為了(le)使除鱗裝置的高壓(ya)水能噴(pen)射到除鱗坯料的整(zheng)個表面,應將高壓(ya)水噴(pen)嘴排列成一個噴(pen)嘴環,如圖8-19所示。


圖 19.jpg


四、高壓水除鱗裝置各參數的選擇


 為了獲得(de)令人滿意的(de)除鱗(lin)效(xiao)果,除鱗(lin)裝置的(de)另一個非常(chang)重要的(de)先決條件是要選擇各個噴(pen)嘴的(de)噴(pen)射(she)角度α、y和嚙合面(mian)D(圖8-20).


  此(ci)外,坯(pi)料(liao)至噴(pen)嘴的(de)(de)距(ju)離(li)A、各個噴(pen)嘴環彼此(ci)的(de)(de)距(ju)離(li)E及傾斜(xie)角β,在(zai)除鱗裝(zhuang)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)收集槽需安(an)置好,以使(shi)氧化鐵(tie)皮或水不會從(cong)除鱗設備中向外溢出。這一點非常重(zhong)要。


  為了(le)能針(zhen)對(dui)各種不同(tong)直(zhi)徑(jing)的(de)坯料(liao)迅速改裝噴嘴(zui),護板(ban)是可移(yi)動的(de),儲(chu)壓器的(de)容積取決(jue)于所(suo)需的(de)噴嘴(zui)的(de)型式和(he)數目。


  除鱗時,需使用(yong)(yong)一(yi)般的自來水。對于(yu)廢水要注意采用(yong)(yong)分(fen)離器,能(neng)把鱗片(pian)或鱗片(pian)與耐(nai)火(huo)材料(liao)的混合物(wu)大部分(fen)從廢水中分(fen)離出(chu)去(qu)。


  采用(yong)安裝在除(chu)鱗(lin)設備前后的(de)光柵來控制(zhi)除(chu)鱗(lin)裝置的(de)啟動和切斷過程(cheng)。坯料冷卻根據(ju)經(jing)驗會冷卻至10~15℃,在坯料加熱時必(bi)須考(kao)慮這(zhe)一(yi)種溫度損失。


  坯料(liao)至噴嘴(zui)的(de)距離A,各(ge)個(ge)噴嘴(zui)環(huan)彼此的(de)距離E以及斜角β都是重要(yao)參數。



五、除鱗(lin)裝置最佳參數的選擇


 1. 穿孔機前(qian)除鱗設(she)備(bei)的最(zui)佳(jia)參數


   對于各種(zhong)不(bu)同尺(chi)寸的坯料(liao)必(bi)須(xu)(xu)使用不(bu)同的噴嘴環,在穿孔機的前面(mian)必(bi)須(xu)(xu)去除加熱坯料(liao)上的氧化(hua)鐵皮(pi)。采用如(ru)下參數的除鱗設備是有(you)效的。


   使(shi)用1個噴(pen)嘴(zui)環,扁噴(pen)嘴(zui)FUH4型,裝有硬金屬嵌套的(de)扁噴(pen)嘴(zui),即刃形強力噴(pen)嘴(zui)。這(zhe)種噴(pen)嘴(zui)的(de)位置總(zong)是(shi)由(you)燕尾固定件保證的(de)。扁噴(pen)嘴(zui)相對管子(坯料)中心線安(an)裝成(cheng)5°角,流(liu)量變化范圍為+10%~0%。


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   如能遵守上述(shu)參(can)數,則(ze)能算出充分除鱗設備(bei)的除鱗效果。


2. 擠(ji)壓機前的除(chu)鱗設備的最(zui)佳參數


  對于各種尺寸的(de)坯料(liao)必須(xu)分別使用不同的(de)噴嘴環。在擠壓機前面必須(xu)去除加熱坯料(liao)上的(de)氧化鐵皮(pi)和耐火(huo)材料(liao)的(de)混(hun)合物。除鱗(lin)機使用3個(ge)噴嘴環,間距為150~250mm,參數如下(xia):


   扁噴(pen)嘴                       FUH4

  噴嘴(zui)輻射角(jiao)α                26°

  軸線位移(yi)y                    5°

  噴嘴傾角β                   5°~10°

  坯料至噴嘴(zui)的(de)距離A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥道速度                    400~500mm/s


如果能遵(zun)守以上所列(lie)的數據,則(ze)能算出除鱗(lin)(lin)設備(bei)充(chong)分的除鱗(lin)(lin)效果。