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、高壓水除鱗裝置的結構
高壓水除鱗(lin)裝置(zhi)(zhi)設置(zhi)(zhi)在加熱爐(lu)和再加熱爐(lu)之后(hou),玻璃潤滑工(gong)序(xu)之前。其(qi)結構基本(ben)上大(da)同(tong)小異(yi),都是采(cai)用(yong)直通式的(de)金屬外殼內布置(zhi)(zhi)高壓水噴(pen)嘴(zui)的(de)結構。噴(pen)嘴(zui)的(de)布置(zhi)(zhi)必(bi)須使高壓水流噴(pen)射到坯(pi)料(liao)的(de)整個表面和端(duan)面,以及以一定的(de)角度噴(pen)射到空(kong)心坯(pi)料(liao)的(de)內表面。
高(gao)(gao)壓(ya)水除鱗裝置的(de)尺寸(cun)取決于處理坯料的(de)尺寸(cun),其金屬外殼分(fen)(fen)為兩(liang)部分(fen)(fen),一部分(fen)(fen)安(an)裝有圓形總管,其上有一系(xi)列的(de)高(gao)(gao)壓(ya)噴(pen)嘴(zui),按(an)一定的(de)角度布置;另一部分(fen)(fen)則(ze)是(shi)為了(le)防(fang)止高(gao)(gao)壓(ya)水噴(pen)濺到(dao)車間內(nei)。
一般情況(kuang)下(xia),高壓(ya)水除鱗裝置(zhi)的(de)高壓(ya)水的(de)壓(ya)力(li)大多(duo)為(wei)12~20MPa,對于碳(tan)素鋼(gang)取(qu)下(xia)限,高合金(jin)鋼(gang)取(qu)上限。即碳(tan)鋼(gang)用8~10MPa,合金(jin)鋼(gang)為(wei)12~15MPa,不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)18~20MPa。
除(chu)鱗(lin)裝(zhuang)置噴(pen)嘴的(de)結(jie)構形式和幾何尺(chi)寸對噴(pen)射沖擊力的(de)大(da)小、高(gao)壓水(shui)的(de)消耗及除(chu)鱗(lin)效果等都有(you)很大(da)的(de)影響。噴(pen)嘴結(jie)構應使高(gao)壓水(shui)流(liu)(liu)具有(you)最(zui)大(da)的(de)沖擊力,水(shui)流(liu)(liu)要薄,要具有(you)一定的(de)散(san)射角(jiao),而且水(shui)流(liu)(liu)在(zai)散(san)射角(jiao)寬度上分布要均勻。同時,要使噴(pen)嘴加工(gong)制造簡單,維修更換(huan)方便。
噴嘴在高壓水流作用下,會(hui)發生磨損和腐蝕,因此一般(ban)采用經熱處理后(hou)HRC≥51的馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)3Cr13來制造。
噴嘴和管坯的距離,一般在200~300mm,相鄰兩個噴嘴在圓周方(fang)向上的布置,要考慮使水流有10~30mm的重(zhong)疊。
噴(pen)射角度,即高壓水的流動方向(xiang)和管(guan)坯前進方向(xiang)之(zhi)間的夾角,一(yi)般為40°左右。
高(gao)(gao)溫坯料通過高(gao)(gao)壓(ya)水除鱗之后的溫降(jiang),根據經驗一般(ban)為10~15℃。在(zai)坯料進行加熱時(shi),也(ye)必須考慮到這一溫度損(sun)失。
為(wei)了處理空心坯(pi)(pi)料(liao),在高壓水除鱗裝置的金(jin)屬外殼內(nei)裝有坯(pi)(pi)料(liao)的液壓推(tui)(tui)料(liao)器,可以以不變的速度直(zhi)通式地推(tui)(tui)過金(jin)屬外殼,直(zhi)接推(tui)(tui)向玻璃潤滑劑的斜滾板。并在推(tui)(tui)料(liao)機上(shang)預先裝有與高壓系統連通的可移動管子,管子端部裝有噴(pen)(pen)嘴(zui),可以進(jin)(jin)入(ru)空心坯(pi)(pi)內(nei)壁(bi)進(jin)(jin)行表面清理。操作者(zhe)僅(jin)控制推(tui)(tui)鋼機,而噴(pen)(pen)嘴(zui)則由電磁(ci)閥(fa)控制開和關(guan)。
高壓(ya)水(shui)來自中心泵蓄力站(zhan),以18MPa的壓(ya)力輸出。用過的水(shui)流回集水(shui)槽,經沉淀、過濾后又重新進入閉路循環系統。
二、高壓水(shui)除鱗裝置的(de)性能(neng)
表8-21是20MN(2000t)擠壓(ya)機(ji)和(he)(he)6.5MN(650t)穿(chuan)孔機(ji)以及55MN(5500t)擠壓(ya)機(ji)和(he)(he)25MN(2500t)穿(chuan)孔機(ji)生產的高壓(ya)水除鱗(lin)裝置的技(ji)術(shu)性能。
德國施勞曼(man)公司設計的管坯高(gao)壓水(shui)除磷裝置,由光電(dian)控(kong)制自動進行操作。其性能如下(xia):
另有(you)資(zi)料報道:高(gao)壓(ya)(ya)水除鱗(lin)(lin)裝置是借助(zhu)于高(gao)壓(ya)(ya)水的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)力(li)(li)和(he)急速冷卻的(de)(de)(de)作用(yong)清(qing)除加熱坯料內(nei)外表面(mian)的(de)(de)(de)氧化鐵(tie)皮。高(gao)壓(ya)(ya)水的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)一般為:9~16MPa,壓(ya)(ya)力(li)(li)大,效果好。高(gao)壓(ya)(ya)水由(you)(you)專(zhuan)用(yong)的(de)(de)(de)水泵站(zhan)和(he)蓄勢器供給。除鱗(lin)(lin)機(ji)由(you)(you)若(ruo)干個高(gao)壓(ya)(ya)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)組成,噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)與(yu)除鱗(lin)(lin)中(zhong)心線成0°和(he)40°交角(jiao)(jiao)。0°交角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)處理(li)端面(mian)和(he)內(nei)表面(mian),而(er)40°交角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)清(qing)除坯料外表面(mian)的(de)(de)(de)氧化鐵(tie)皮,而(er)且(qie)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)(de)角(jiao)(jiao)度大,噴(pen)(pen)射的(de)(de)(de)面(mian)積(ji)大,沖(chong)力(li)(li)小。如(ru)果噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)垂(chui)直布置時,則(ze)沖(chong)力(li)(li)大,但噴(pen)(pen)射面(mian)積(ji)較小。
高壓噴嘴的(de)數量,根(gen)據坯(pi)料(liao)的(de)大小(xiao)和(he)所(suo)處(chu)理坯(pi)料(liao)的(de)部位而定(ding)。為了安全,除(chu)鱗外部設(she)有防護(hu)罩,由運輸輥道、光電(dian)管裝置、電(dian)磁閥等液(ye)壓和(he)電(dian)氣(qi)設(she)備組成自動作業線。以下是除(chu)鱗機(ji)的(de)技術(shu)性能(neng):
三、噴嘴環的使(shi)用
奧地利聯合特殊(shu)鋼(gang)公(gong)司Kapfenberg廠(chang)認(ren)為,為了(le)使(shi)除鱗(lin)裝置(zhi)的(de)高壓水能(neng)噴(pen)射到除鱗(lin)坯料(liao)的(de)整個表面,應將高壓水噴(pen)嘴(zui)排(pai)列(lie)成(cheng)一個噴(pen)嘴(zui)環(huan),如圖(tu)8-19所示(shi)。
四、高壓水除鱗裝置各參(can)數的(de)選擇
為了獲得(de)令(ling)人滿意(yi)的(de)除(chu)(chu)鱗(lin)效(xiao)果,除(chu)(chu)鱗(lin)裝置的(de)另一(yi)個非常重(zhong)要(yao)的(de)先決(jue)條(tiao)件(jian)是(shi)要(yao)選(xuan)擇各個噴嘴的(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)的距離A、各個噴(pen)嘴(zui)(zui)環(huan)彼此的距離E及傾斜角β,在(zai)除(chu)鱗裝(zhuang)置的設計中,都是十分重(zhong)要的參數(shu)(圖8-21).
同時,護板(ban)和收集(ji)槽需安置(zhi)好(hao),以使氧化鐵皮或水不會從除鱗設備中向外溢出。這一點非常重(zhong)要。
為了能針對(dui)各種不同直徑的坯(pi)料迅速改裝噴嘴,護(hu)板是可移動的,儲壓器的容積取決于所(suo)需(xu)的噴嘴的型式和數(shu)目。
除鱗(lin)時,需使用(yong)一般的自來水。對于廢水要注意采用(yong)分離器,能把鱗(lin)片(pian)或(huo)鱗(lin)片(pian)與(yu)耐火材(cai)料的混合物大部分從(cong)廢水中分離出去。
采用安(an)裝在除(chu)鱗(lin)設備前后的(de)光(guang)柵(zha)來控(kong)制(zhi)除(chu)鱗(lin)裝置的(de)啟動和(he)切斷過程。坯料冷卻根據經驗(yan)會(hui)冷卻至10~15℃,在坯料加熱(re)時必須考慮這一種溫度損(sun)失。
坯料(liao)至噴嘴(zui)(zui)的距離(li)A,各個(ge)噴嘴(zui)(zui)環彼(bi)此(ci)的距離(li)E以及(ji)斜角(jiao)β都是重要參數。
五、除(chu)鱗裝(zhuang)置最佳參數的(de)選擇
1. 穿(chuan)孔(kong)機(ji)前除鱗設備的最佳參數(shu)
對于各種不同尺寸的坯料必(bi)須使用不同的噴嘴環,在(zai)穿孔機的前(qian)面必(bi)須去除加(jia)熱(re)坯料上的氧(yang)化鐵皮。采用如下(xia)參(can)數的除鱗(lin)設(she)備是有(you)效的。
使用1個(ge)噴嘴(zui)(zui)(zui)環,扁噴嘴(zui)(zui)(zui)FUH4型,裝(zhuang)有硬金(jin)屬嵌套的扁噴嘴(zui)(zui)(zui),即刃形(xing)強力(li)噴嘴(zui)(zui)(zui)。這種(zhong)噴嘴(zui)(zui)(zui)的位置總是由燕尾固定件(jian)保證(zheng)的。扁噴嘴(zui)(zui)(zui)相對管子(坯料)中心線(xian)安(an)裝(zhuang)成(cheng)5°角(jiao),流量(liang)變(bian)化(hua)范圍為+10%~0%。
如能遵守上述參數,則能(neng)算出充分除(chu)鱗(lin)設備的除(chu)鱗(lin)效果。
2. 擠壓(ya)機前(qian)的(de)除鱗設(she)備的(de)最佳參數
對于各(ge)種(zhong)尺寸的(de)坯料必(bi)須(xu)分別使(shi)用(yong)不同的(de)噴(pen)嘴環。在擠壓機(ji)前面(mian)必(bi)須(xu)去除(chu)加熱坯料上的(de)氧化鐵皮(pi)和耐火(huo)材料的(de)混合物(wu)。除(chu)鱗機(ji)使(shi)用(yong)3個(ge)噴(pen)嘴環,間距為150~250mm,參數(shu)如下:
扁噴嘴 FUH4
噴嘴輻射角(jiao)α 26°
軸線(xian)位(wei)移y 5°
噴嘴傾角β 5°~10°
坯料至噴嘴的距離A 100~150mm
水壓p 25~28MPa
輥(gun)道速度(du) 400~500mm/s
如果能遵守以(yi)上所列的(de)數據,則能算(suan)出除鱗(lin)設備充分的(de)除鱗(lin)效果。