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(run)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(yi)、高壓水除(chu)鱗裝置(zhi)的結構
高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)除鱗裝置(zhi)(zhi)設(she)置(zhi)(zhi)在加(jia)熱爐(lu)和再(zai)加(jia)熱爐(lu)之(zhi)后,玻璃潤(run)滑工序(xu)之(zhi)前。其結構(gou)基(ji)本上大同小異,都是采用直通式的(de)金(jin)屬外殼內布置(zhi)(zhi)高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)結構(gou)。噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)布置(zhi)(zhi)必須使高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)(shui)流噴(pen)(pen)射到坯料的(de)整(zheng)個表面(mian)和端面(mian),以及以一定的(de)角度噴(pen)(pen)射到空心坯料的(de)內表面(mian)。
高(gao)壓水(shui)除鱗裝置的(de)(de)(de)尺寸取決于處理坯料(liao)的(de)(de)(de)尺寸,其金屬外殼分(fen)為兩(liang)部分(fen),一部分(fen)安裝有(you)圓形總管,其上有(you)一系列的(de)(de)(de)高(gao)壓噴嘴,按一定(ding)的(de)(de)(de)角度布(bu)置;另一部分(fen)則是為了防止高(gao)壓水(shui)噴濺(jian)到車間內(nei)。
一般(ban)情況下(xia),高壓(ya)水除鱗(lin)裝置的(de)(de)高壓(ya)水的(de)(de)壓(ya)力大多為12~20MPa,對于碳(tan)素鋼(gang)(gang)取(qu)下(xia)限,高合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)取(qu)上限。即碳(tan)鋼(gang)(gang)用8~10MPa,合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)為12~15MPa,不(bu)銹鋼(gang)(gang)為18~20MPa。
除鱗(lin)裝置(zhi)噴嘴的結(jie)構形式和幾何尺寸對噴射(she)沖擊(ji)力的大小、高壓(ya)水(shui)的消耗及除鱗(lin)效果等都有(you)(you)(you)很大的影響(xiang)。噴嘴結(jie)構應(ying)使高壓(ya)水(shui)流具有(you)(you)(you)最大的沖擊(ji)力,水(shui)流要(yao)薄(bo),要(yao)具有(you)(you)(you)一定的散射(she)角(jiao),而(er)且水(shui)流在(zai)散射(she)角(jiao)寬度(du)上分布要(yao)均勻。同(tong)時,要(yao)使噴嘴加工制造簡單,維修(xiu)更(geng)換(huan)方(fang)便。
噴嘴在高壓(ya)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HRC≥51的馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)3Cr13來(lai)制(zhi)造。
噴嘴和管(guan)坯(pi)的(de)距離(li),一般(ban)在200~300mm,相鄰兩個噴嘴在圓周方向上(shang)的(de)布置,要考慮使水流有10~30mm的(de)重疊。
噴(pen)射角度,即高壓水的流動方向和管坯前進方向之間(jian)的夾角,一(yi)般為40°左右。
高(gao)溫(wen)坯料(liao)通過高(gao)壓水除鱗之后的溫(wen)降,根據經(jing)驗(yan)一般為(wei)10~15℃。在坯料(liao)進行加熱時,也必須考慮(lv)到(dao)這(zhe)一溫(wen)度(du)損(sun)失。
為了處(chu)理空心(xin)(xin)坯料(liao),在(zai)高壓水除鱗裝(zhuang)置的(de)金(jin)(jin)屬外(wai)殼內裝(zhuang)有(you)坯料(liao)的(de)液壓推料(liao)器(qi),可(ke)(ke)以以不變的(de)速度直通(tong)式地推過(guo)金(jin)(jin)屬外(wai)殼,直接推向玻(bo)璃(li)潤滑劑的(de)斜(xie)滾板。并在(zai)推料(liao)機上預(yu)先裝(zhuang)有(you)與高壓系統連(lian)通(tong)的(de)可(ke)(ke)移動管(guan)子(zi),管(guan)子(zi)端部裝(zhuang)有(you)噴(pen)嘴,可(ke)(ke)以進(jin)入(ru)空心(xin)(xin)坯內壁(bi)進(jin)行表面清理。操作者僅控制推鋼機,而噴(pen)嘴則由(you)電磁閥(fa)控制開和(he)關。
高壓水(shui)(shui)來自中心(xin)泵蓄力站,以18MPa的壓力輸出。用過(guo)的水(shui)(shui)流回集水(shui)(shui)槽,經沉淀、過(guo)濾后又重新進(jin)入閉路(lu)循(xun)環系統。
二、高壓(ya)水除鱗(lin)裝置的性能
表8-21是20MN(2000t)擠壓(ya)機(ji)和6.5MN(650t)穿(chuan)孔機(ji)以及(ji)55MN(5500t)擠壓(ya)機(ji)和25MN(2500t)穿(chuan)孔機(ji)生產(chan)的(de)高壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置的(de)技術性能(neng)。
德國施勞(lao)曼公司設計的管坯高壓水(shui)除(chu)磷裝(zhuang)置,由光(guang)電控制(zhi)自動進行(xing)操作。其性能如下:
另有資料(liao)報道:高壓水(shui)(shui)除鱗(lin)裝(zhuang)置(zhi)是借助(zhu)于高壓水(shui)(shui)的(de)(de)(de)沖擊力(li)(li)和(he)(he)急速冷卻(que)的(de)(de)(de)作(zuo)用清(qing)除加熱坯(pi)料(liao)內外(wai)表面的(de)(de)(de)氧化鐵皮。高壓水(shui)(shui)的(de)(de)(de)壓力(li)(li)一般為:9~16MPa,壓力(li)(li)大(da)(da),效(xiao)果好(hao)。高壓水(shui)(shui)由專用的(de)(de)(de)水(shui)(shui)泵站和(he)(he)蓄(xu)勢(shi)器供給。除鱗(lin)機由若(ruo)干個高壓噴(pen)嘴組(zu)成,噴(pen)嘴與除鱗(lin)中心線(xian)成0°和(he)(he)40°交(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)嘴處理(li)端面和(he)(he)內表面,而(er)40°交(jiao)角(jiao)的(de)(de)(de)噴(pen)嘴清(qing)除坯(pi)料(liao)外(wai)表面的(de)(de)(de)氧化鐵皮,而(er)且噴(pen)嘴的(de)(de)(de)角(jiao)度(du)大(da)(da),噴(pen)射(she)的(de)(de)(de)面積(ji)大(da)(da),沖力(li)(li)小。如果噴(pen)嘴垂直(zhi)布置(zhi)時,則(ze)沖力(li)(li)大(da)(da),但噴(pen)射(she)面積(ji)較小。
高壓(ya)噴嘴的數量(liang),根據坯(pi)料(liao)的大小和所(suo)處理坯(pi)料(liao)的部位而定(ding)。為了安全,除鱗外部設(she)有防護罩,由(you)運輸(shu)輥(gun)道、光電管裝置、電磁(ci)閥等液壓(ya)和電氣(qi)設(she)備組成自(zi)動作(zuo)業(ye)線。以下是除鱗機的技術性能(neng):
三、噴嘴環的使用
奧(ao)地利聯合特殊鋼(gang)公司(si)Kapfenberg廠認(ren)為,為了使除(chu)鱗(lin)裝(zhuang)置的高(gao)壓水能噴(pen)射到除(chu)鱗(lin)坯料(liao)的整個表面(mian),應將高(gao)壓水噴(pen)嘴排列成一個噴(pen)嘴環(huan),如圖8-19所示(shi)。
四、高壓水除鱗裝置各參數的(de)選擇
為(wei)了獲得(de)令(ling)人滿(man)意(yi)的除(chu)鱗效果,除(chu)鱗裝置的另(ling)一個非(fei)常重要的先決條件(jian)是要選擇各(ge)個噴嘴(zui)的噴射角度α、y和嚙合面(mian)D(圖8-20).
此外,坯(pi)料至噴嘴的(de)距(ju)離A、各個噴嘴環彼此的(de)距(ju)離E及(ji)傾斜角β,在除鱗裝(zhuang)置的(de)設(she)計中,都是十分(fen)重(zhong)要的(de)參數(shu)(圖8-21).
同時,護板(ban)和收集槽需安置好,以(yi)使(shi)氧化鐵(tie)皮或水(shui)不會從(cong)除(chu)鱗設(she)備中向(xiang)外溢出(chu)。這一點非(fei)常重要。
為了能針對各種不同直徑的(de)坯料迅速改(gai)裝噴(pen)嘴,護(hu)板(ban)是可移(yi)動(dong)的(de),儲壓(ya)器的(de)容積取(qu)決于所(suo)需(xu)的(de)噴(pen)嘴的(de)型(xing)式和數目。
除鱗(lin)時(shi),需使用一般的(de)(de)自來(lai)水。對于廢水要注意采(cai)用分離(li)器,能(neng)把(ba)鱗(lin)片(pian)或鱗(lin)片(pian)與耐火材(cai)料的(de)(de)混合物大部分從廢水中分離(li)出去。
采(cai)用(yong)安裝(zhuang)在(zai)除(chu)鱗(lin)設備前(qian)后的光(guang)柵來控制(zhi)除(chu)鱗(lin)裝(zhuang)置的啟動和(he)切斷過程。坯料冷卻根據經驗會冷卻至10~15℃,在(zai)坯料加熱時必須考慮這一種(zhong)溫度損失。
坯料(liao)至噴嘴(zui)(zui)的距(ju)離A,各個噴嘴(zui)(zui)環彼(bi)此的距(ju)離E以及斜(xie)角(jiao)β都是重要參數。
五(wu)、除鱗裝(zhuang)置最佳參數的選(xuan)擇
1. 穿孔機前除鱗設備的最佳參數(shu)
對(dui)于各種不(bu)同(tong)尺(chi)寸的(de)坯料(liao)必(bi)須使用不(bu)同(tong)的(de)噴嘴環,在(zai)穿孔機的(de)前(qian)面必(bi)須去除加熱(re)坯料(liao)上的(de)氧化鐵皮。采用如(ru)下參數的(de)除鱗設(she)備是(shi)有效(xiao)的(de)。
使用(yong)1個噴(pen)(pen)嘴環,扁(bian)噴(pen)(pen)嘴FUH4型(xing),裝(zhuang)有硬金(jin)屬嵌套(tao)的(de)扁(bian)噴(pen)(pen)嘴,即刃形強(qiang)力噴(pen)(pen)嘴。這種(zhong)噴(pen)(pen)嘴的(de)位置總是由燕尾固定件(jian)保證的(de)。扁(bian)噴(pen)(pen)嘴相對(dui)管子(坯料)中心線安裝(zhuang)成5°角,流量變化范圍為+10%~0%。
如能(neng)遵守上述參(can)數,則能算出(chu)充分除鱗(lin)設備的(de)除鱗(lin)效果。
2. 擠壓(ya)機前的(de)除鱗(lin)設備的(de)最(zui)佳參數
對于各種尺寸(cun)的坯(pi)料必(bi)須分別使用(yong)(yong)不同的噴嘴環(huan)。在擠壓機(ji)(ji)前(qian)面必(bi)須去除加熱坯(pi)料上的氧化鐵皮和耐火材料的混合物。除鱗機(ji)(ji)使用(yong)(yong)3個噴嘴環(huan),間距為150~250mm,參數如下:
扁噴(pen)嘴 FUH4
噴嘴輻射(she)角α 26°
軸線位(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
輥道(dao)速度 400~500mm/s
如果能遵(zun)守以上所列的(de)(de)數據,則(ze)能算出除(chu)鱗(lin)(lin)設備(bei)充分(fen)的(de)(de)除(chu)鱗(lin)(lin)效果。