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(bo)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(lin)裝置的結構
高壓(ya)(ya)水除鱗(lin)裝置(zhi)(zhi)設置(zhi)(zhi)在(zai)加熱爐和再(zai)加熱爐之后,玻璃潤滑工序之前。其結構(gou)基本上大(da)同(tong)小異(yi),都是采(cai)用直通式的(de)金(jin)屬外殼內(nei)(nei)布(bu)置(zhi)(zhi)高壓(ya)(ya)水噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)結構(gou)。噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)布(bu)置(zhi)(zhi)必須使高壓(ya)(ya)水流噴(pen)(pen)射到坯(pi)料的(de)整個表面和端面,以及(ji)以一定(ding)的(de)角度噴(pen)(pen)射到空心(xin)坯(pi)料的(de)內(nei)(nei)表面。
高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)除鱗裝置的(de)尺寸取決于處理坯料的(de)尺寸,其(qi)金(jin)屬外殼分為(wei)兩部分,一部分安(an)裝有圓(yuan)形總管(guan),其(qi)上(shang)有一系列的(de)高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴,按一定的(de)角度(du)布置;另一部分則是(shi)為(wei)了防止高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)噴濺到車(che)間內。
一般情況下(xia),高壓(ya)水(shui)除鱗裝置的高壓(ya)水(shui)的壓(ya)力大多為(wei)12~20MPa,對于碳素(su)鋼(gang)(gang)取(qu)下(xia)限(xian),高合(he)金鋼(gang)(gang)取(qu)上限(xian)。即碳鋼(gang)(gang)用8~10MPa,合(he)金鋼(gang)(gang)為(wei)12~15MPa,不(bu)銹鋼(gang)(gang)為(wei)18~20MPa。
除鱗(lin)裝置噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)(de)(de)結構形式和幾何尺寸(cun)對噴(pen)(pen)射沖(chong)擊(ji)力的(de)(de)(de)(de)(de)大小、高(gao)壓(ya)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)耗及除鱗(lin)效果(guo)等(deng)都有很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)影響。噴(pen)(pen)嘴(zui)結構應使高(gao)壓(ya)水(shui)流具有最大的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)力,水(shui)流要薄,要具有一定的(de)(de)(de)(de)(de)散射角,而且水(shui)流在(zai)散射角寬度上分布(bu)要均勻(yun)。同時,要使噴(pen)(pen)嘴(zui)加(jia)工制造(zao)簡單(dan),維(wei)修更(geng)換方便。
噴嘴在高(gao)壓(ya)水(shui)流作(zuo)用(yong)下,會(hui)發生磨損和腐蝕,因此(ci)一般采(cai)用(yong)經熱(re)處理(li)后HRC≥51的馬氏體(ti)不銹鋼3Cr13來制造。
噴嘴和管坯(pi)的距離,一般在200~300mm,相鄰兩(liang)個(ge)噴嘴在圓周(zhou)方(fang)向上的布置(zhi),要考(kao)慮使(shi)水流(liu)有10~30mm的重疊。
噴射(she)角(jiao)(jiao)度,即高壓(ya)水的流動方向和管坯前(qian)進方向之間的夾(jia)角(jiao)(jiao),一般(ban)為40°左右。
高溫坯料通過高壓水除鱗之后的溫降(jiang),根據經驗一(yi)般為(wei)10~15℃。在坯料進行加熱(re)時(shi),也必須考慮到這一(yi)溫度損失。
為了處理空心坯(pi)料(liao)(liao),在(zai)高壓水除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)的(de)金屬(shu)外殼內裝有坯(pi)料(liao)(liao)的(de)液壓推料(liao)(liao)器,可以以不變的(de)速度直通式地推過金屬(shu)外殼,直接推向玻璃潤(run)滑劑的(de)斜(xie)滾板。并在(zai)推料(liao)(liao)機上預先裝有與高壓系統連通的(de)可移動管(guan)子,管(guan)子端部(bu)裝有噴嘴,可以進入空心坯(pi)內壁進行(xing)表面清(qing)理。操(cao)作者僅(jin)控制推鋼(gang)機,而噴嘴則(ze)由電磁閥(fa)控制開和關。
高壓水來(lai)自中心(xin)泵蓄力站(zhan),以18MPa的壓力輸出。用過的水流回集水槽(cao),經(jing)沉淀、過濾后(hou)又重新進入閉路循(xun)環系統。
二(er)、高壓(ya)水除鱗裝置的性能
表8-21是20MN(2000t)擠(ji)壓(ya)機和(he)6.5MN(650t)穿孔(kong)機以及55MN(5500t)擠(ji)壓(ya)機和(he)25MN(2500t)穿孔(kong)機生產的高(gao)壓(ya)水除(chu)鱗裝置的技術性能。

德國施(shi)勞曼公司設計的管坯(pi)高壓(ya)水除磷裝置,由光電控(kong)制(zhi)自(zi)動進(jin)行操(cao)作。其(qi)性能(neng)如(ru)下:

另有資料(liao)報道:高(gao)壓水(shui)除(chu)(chu)鱗裝置是借助于高(gao)壓水(shui)的沖(chong)擊(ji)力和(he)(he)急(ji)速冷卻(que)的作用清除(chu)(chu)加熱坯料(liao)內外表(biao)面的氧化鐵皮。高(gao)壓水(shui)的壓力一(yi)般為:9~16MPa,壓力大,效果好。高(gao)壓水(shui)由專用的水(shui)泵(beng)站(zhan)和(he)(he)蓄勢器供給(gei)。除(chu)(chu)鱗機由若(ruo)干(gan)個高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)(zui)組成,噴(pen)嘴(zui)(zui)與(yu)除(chu)(chu)鱗中心線成0°和(he)(he)40°交(jiao)角(jiao)(jiao)(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)(jiao)(jiao)的噴(pen)嘴(zui)(zui)處(chu)理端面和(he)(he)內表(biao)面,而40°交(jiao)角(jiao)(jiao)(jiao)的噴(pen)嘴(zui)(zui)清除(chu)(chu)坯料(liao)外表(biao)面的氧化鐵皮,而且噴(pen)嘴(zui)(zui)的角(jiao)(jiao)(jiao)度(du)大,噴(pen)射(she)的面積大,沖(chong)力小。如果噴(pen)嘴(zui)(zui)垂直布置時,則沖(chong)力大,但噴(pen)射(she)面積較小。
高壓噴嘴的(de)數量,根據坯料的(de)大小和所處理坯料的(de)部(bu)位而定(ding)。為了安全,除(chu)鱗外部(bu)設(she)有防(fang)護罩,由運輸輥(gun)道、光電管裝(zhuang)置(zhi)、電磁(ci)閥等液壓和電氣設(she)備組成(cheng)自動作業線(xian)。以下是(shi)除(chu)鱗機的(de)技術性能:


三、噴嘴環的使用(yong)
奧(ao)地利聯合特殊鋼公司Kapfenberg廠認為,為了(le)使除鱗裝置的高壓水能噴射到除鱗坯(pi)料的整個表面,應將高壓水噴嘴(zui)排列成一個噴嘴(zui)環(huan),如圖8-19所示。

四、高壓水除鱗裝(zhuang)置各(ge)參數的選擇(ze)
為了獲得令(ling)人(ren)滿(man)意的除鱗效果,除鱗裝(zhuang)置的另一個非常(chang)重要的先決條件(jian)是要選(xuan)擇各(ge)個噴嘴(zui)的噴射(she)角(jiao)度α、y和嚙合面D(圖8-20).
此外,坯料至噴嘴的距(ju)(ju)離A、各個噴嘴環(huan)彼此的距(ju)(ju)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(圖8-21).

同(tong)時,護(hu)板和收(shou)集槽(cao)需安置好,以(yi)使氧化鐵(tie)皮或水不會(hui)從除鱗設備中(zhong)向外溢(yi)出。這(zhe)一(yi)點非常(chang)重要。
為(wei)了能針對(dui)各(ge)種不同直徑的(de)(de)(de)坯料迅(xun)速改(gai)裝(zhuang)噴嘴,護板是可移(yi)動的(de)(de)(de),儲壓器的(de)(de)(de)容積取決于所需的(de)(de)(de)噴嘴的(de)(de)(de)型式和數目(mu)。
除鱗(lin)時,需使用一般的(de)自來水。對于(yu)廢水要(yao)注意(yi)采用分(fen)離(li)器,能把鱗(lin)片或鱗(lin)片與(yu)耐火(huo)材料(liao)的(de)混合物(wu)大部分(fen)從廢水中分(fen)離(li)出去。
采用安(an)裝在除鱗(lin)設備前后的光柵來控制除鱗(lin)裝置的啟(qi)動和切斷過程。坯料(liao)冷(leng)卻根據經驗會冷(leng)卻至10~15℃,在坯料(liao)加熱時必須(xu)考慮這一種(zhong)溫(wen)度損失。
坯料(liao)至噴(pen)嘴的距離(li)A,各個噴(pen)嘴環(huan)彼(bi)此的距離(li)E以及斜角β都是重要參數。
五、除鱗裝置(zhi)最(zui)佳(jia)參(can)數的(de)選(xuan)擇
1. 穿孔(kong)機前除鱗設備的最佳(jia)參(can)數
對于各種(zhong)不(bu)同(tong)尺寸的(de)坯料必須使用(yong)不(bu)同(tong)的(de)噴嘴環,在穿孔機(ji)的(de)前面(mian)必須去(qu)除(chu)加熱(re)坯料上的(de)氧化(hua)鐵皮。采(cai)用(yong)如(ru)下參數的(de)除(chu)鱗(lin)設備是(shi)有(you)效的(de)。
使(shi)用(yong)1個(ge)噴(pen)嘴(zui)(zui)環,扁(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型,裝(zhuang)有硬金屬嵌(qian)套的(de)扁(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui),即刃形強力噴(pen)嘴(zui)(zui)。這(zhe)種噴(pen)嘴(zui)(zui)的(de)位置總是由燕尾固定件保證的(de)。扁(bian)噴(pen)嘴(zui)(zui)相對管子(坯料)中心線安裝(zhuang)成(cheng)5°角,流量變化范圍為+10%~0%。

如能遵守上述參數,則能算(suan)出充分除鱗(lin)(lin)設備(bei)的(de)除鱗(lin)(lin)效果。
2. 擠(ji)壓機前的(de)除鱗設備的(de)最佳參(can)數
對于各(ge)種(zhong)尺寸的坯料必(bi)須分別使用不同(tong)的噴(pen)嘴(zui)環。在擠壓機(ji)前面必(bi)須去除加熱坯料上的氧(yang)化鐵皮和耐火材料的混(hun)合(he)物。除鱗機(ji)使用3個噴(pen)嘴(zui)環,間距為150~250mm,參數如下(xia):
扁噴(pen)嘴 FUH4
噴嘴輻(fu)射角(jiao)α 26°
軸線(xian)位(wei)移y 5°
噴嘴傾角β 5°~10°
坯料(liao)至噴嘴(zui)的距離A 100~150mm
水壓p 25~28MPa
輥道(dao)速(su)度 400~500mm/s
如果(guo)能遵守以上所列的數據(ju),則(ze)能算出(chu)除鱗(lin)設備(bei)充分的除鱗(lin)效(xiao)果(guo)。

