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(hua)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(ya)水(shui)除(chu)鱗裝置(zhi)(zhi)設(she)置(zhi)(zhi)在加(jia)熱(re)爐和再加(jia)熱(re)爐之后(hou),玻(bo)璃(li)潤(run)滑工序之前。其(qi)結構基本上大同(tong)小(xiao)異,都是采(cai)用(yong)直通式的(de)金屬外殼內布(bu)置(zhi)(zhi)高壓(ya)水(shui)噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)結構。噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)布(bu)置(zhi)(zhi)必(bi)須(xu)使高壓(ya)水(shui)流噴(pen)(pen)射到(dao)坯料的(de)整(zheng)個表(biao)面(mian)和端面(mian),以及以一定(ding)的(de)角(jiao)度噴(pen)(pen)射到(dao)空(kong)心坯料的(de)內表(biao)面(mian)。


 高壓(ya)(ya)水除(chu)鱗裝置的尺寸取決(jue)于處(chu)理坯料(liao)的尺寸,其金屬外殼(ke)分為兩部分,一(yi)部分安裝有圓形總(zong)管,其上有一(yi)系列的高壓(ya)(ya)噴嘴(zui),按一(yi)定的角(jiao)度(du)布置;另一(yi)部分則是為了(le)防止高壓(ya)(ya)水噴濺(jian)到車間內。


 一般情況下(xia),高(gao)壓水除鱗裝置的高(gao)壓水的壓力大多為(wei)12~20MPa,對于碳素鋼取下(xia)限,高(gao)合金鋼取上限。即碳鋼用8~10MPa,合金鋼為(wei)12~15MPa,不(bu)銹(xiu)鋼為(wei)18~20MPa。


 除(chu)鱗裝置噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)結(jie)構形式(shi)和幾何尺寸對噴(pen)(pen)射(she)沖擊(ji)力(li)的(de)(de)(de)大(da)小、高壓水的(de)(de)(de)消耗及除(chu)鱗效果等(deng)都有(you)很大(da)的(de)(de)(de)影(ying)響。噴(pen)(pen)嘴(zui)結(jie)構應使高壓水流具(ju)(ju)有(you)最大(da)的(de)(de)(de)沖擊(ji)力(li),水流要(yao)薄,要(yao)具(ju)(ju)有(you)一定的(de)(de)(de)散射(she)角(jiao)(jiao),而且水流在散射(she)角(jiao)(jiao)寬度上分布要(yao)均勻(yun)。同時,要(yao)使噴(pen)(pen)嘴(zui)加工制造簡單,維(wei)修更(geng)換(huan)方(fang)便。


 噴嘴(zui)在高壓水流(liu)作用下,會發生(sheng)磨損和腐蝕(shi),因(yin)此一(yi)般采(cai)用經熱處理后(hou)HRC≥51的馬氏(shi)體不銹鋼3Cr13來制(zhi)造。


 噴嘴(zui)和管坯的距離,一(yi)般在(zai)200~300mm,相鄰(lin)兩個(ge)噴嘴(zui)在(zai)圓周方向上的布置(zhi),要考慮使(shi)水流(liu)有(you)10~30mm的重(zhong)疊。


 噴射角(jiao)(jiao)度,即高(gao)壓水的流動方(fang)向(xiang)和(he)管坯前進方(fang)向(xiang)之(zhi)間的夾角(jiao)(jiao),一般為(wei)40°左右(you)。


 高(gao)(gao)溫坯料通過高(gao)(gao)壓水(shui)除鱗(lin)之后(hou)的溫降,根據(ju)經驗一(yi)般為(wei)10~15℃。在(zai)坯料進行加熱時,也必須考慮到這一(yi)溫度損失(shi)。


 為了處理空(kong)心坯(pi)料,在高壓(ya)水(shui)除(chu)鱗裝置的(de)金屬(shu)外殼內裝有(you)坯(pi)料的(de)液壓(ya)推(tui)料器,可以(yi)以(yi)不(bu)變的(de)速度直(zhi)通(tong)式地推(tui)過金屬(shu)外殼,直(zhi)接推(tui)向玻璃潤滑劑(ji)的(de)斜滾(gun)板。并(bing)在推(tui)料機(ji)上預先裝有(you)與高壓(ya)系統連通(tong)的(de)可移動(dong)管(guan)子,管(guan)子端部裝有(you)噴嘴,可以(yi)進入(ru)空(kong)心坯(pi)內壁進行(xing)表面清理。操作者僅控(kong)制推(tui)鋼(gang)機(ji),而噴嘴則(ze)由電(dian)磁閥控(kong)制開和關。


 高壓水(shui)來自(zi)中(zhong)心(xin)泵(beng)蓄力(li)(li)站,以18MPa的壓力(li)(li)輸出。用過的水(shui)流(liu)回集水(shui)槽,經沉(chen)淀(dian)、過濾后又重新進(jin)入閉路循環(huan)系統。



二、高壓水(shui)除鱗裝置的(de)性能


 表(biao)8-21是(shi)20MN(2000t)擠壓機(ji)和6.5MN(650t)穿(chuan)孔(kong)機(ji)以及55MN(5500t)擠壓機(ji)和25MN(2500t)穿(chuan)孔(kong)機(ji)生產(chan)的高壓水除(chu)鱗裝(zhuang)置的技術(shu)性能。


表 21.jpg


德國施勞曼(man)公司設計(ji)的管坯高壓(ya)水除磷裝置,由(you)光電控制自(zi)動進行操作。其性能如下:


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  另有資料(liao)報道(dao):高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)(chu)鱗裝(zhuang)置是借助于高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)的(de)沖(chong)擊力和(he)急速冷(leng)卻的(de)作用清(qing)除(chu)(chu)加熱坯(pi)料(liao)內外(wai)(wai)表面(mian)(mian)(mian)的(de)氧化鐵(tie)皮。高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)的(de)壓(ya)力一般(ban)為:9~16MPa,壓(ya)力大(da)(da),效果好(hao)。高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)由專(zhuan)用的(de)水(shui)泵站(zhan)和(he)蓄勢器供給。除(chu)(chu)鱗機由若干(gan)個(ge)高(gao)(gao)壓(ya)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)組成,噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)與除(chu)(chu)鱗中心線成0°和(he)40°交角。0°交角的(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)處理端(duan)面(mian)(mian)(mian)和(he)內表面(mian)(mian)(mian),而40°交角的(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)清(qing)除(chu)(chu)坯(pi)料(liao)外(wai)(wai)表面(mian)(mian)(mian)的(de)氧化鐵(tie)皮,而且(qie)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)的(de)角度大(da)(da),噴(pen)(pen)射的(de)面(mian)(mian)(mian)積大(da)(da),沖(chong)力小。如果噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)(zui)垂(chui)直布置時,則沖(chong)力大(da)(da),但噴(pen)(pen)射面(mian)(mian)(mian)積較小。


  高壓(ya)噴嘴的(de)數量,根據(ju)坯料的(de)大(da)小和(he)所處理(li)坯料的(de)部位而(er)定(ding)。為了安全,除鱗(lin)外部設有(you)防護罩,由運輸輥道(dao)、光電(dian)(dian)管裝置、電(dian)(dian)磁閥等(deng)液壓(ya)和(he)電(dian)(dian)氣設備組成自動作業線。以下是除鱗(lin)機的(de)技術性能:


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三、噴嘴環的(de)使(shi)用


  奧地(di)利聯合特殊鋼公司(si)Kapfenberg廠認為,為了使除鱗裝置的高壓水能噴(pen)(pen)射到(dao)除鱗坯料的整(zheng)個表面(mian),應將高壓水噴(pen)(pen)嘴排列成(cheng)一個噴(pen)(pen)嘴環,如圖8-19所示。


圖 19.jpg


四、高(gao)壓水除(chu)鱗裝置各參數的選(xuan)擇


 為了獲得令(ling)人滿意的(de)(de)(de)除鱗(lin)效(xiao)果,除鱗(lin)裝置(zhi)的(de)(de)(de)另一(yi)個(ge)(ge)非常重(zhong)要的(de)(de)(de)先(xian)決條件是要選擇各個(ge)(ge)噴嘴的(de)(de)(de)噴射角(jiao)度(du)α、y和嚙(nie)合面D(圖(tu)8-20).


  此外,坯料至噴(pen)嘴的距離(li)A、各個噴(pen)嘴環彼此的距離(li)E及傾斜角β,在除(chu)鱗裝置的設計中,都(dou)是十分重要的參數(圖8-21).


圖 21.jpg


  同時,護(hu)板(ban)和收(shou)集槽需安(an)置好(hao),以使(shi)氧化(hua)鐵皮或水(shui)不會從(cong)除鱗設備中向外溢出。這一點非常重(zhong)要。


  為了能針對各種(zhong)不(bu)同直徑的(de)(de)(de)坯(pi)料迅速改裝噴(pen)嘴,護板是可移動的(de)(de)(de),儲壓器的(de)(de)(de)容積取決(jue)于所需的(de)(de)(de)噴(pen)嘴的(de)(de)(de)型式和數目。


  除鱗(lin)時(shi),需(xu)使用(yong)一般(ban)的自來水。對于廢水要注意(yi)采用(yong)分離器(qi),能把鱗(lin)片或(huo)鱗(lin)片與(yu)耐火材(cai)料(liao)的混合物大部分從(cong)廢水中分離出(chu)去。


  采用安(an)裝在(zai)除鱗設(she)備前后(hou)的(de)光柵(zha)來控制除鱗裝置的(de)啟動和切斷(duan)過程(cheng)。坯(pi)料冷卻(que)根(gen)據經驗會冷卻(que)至10~15℃,在(zai)坯(pi)料加熱時(shi)必須考慮(lv)這一種溫度損失。


  坯料至噴嘴(zui)的距離(li)A,各(ge)個噴嘴(zui)環(huan)彼此的距離(li)E以及斜(xie)角(jiao)β都是重要參(can)數。



五、除鱗裝置最佳參數的(de)選(xuan)擇


 1. 穿(chuan)孔機前除鱗設備的最佳參數


   對于各種不同尺寸的(de)(de)坯料(liao)必須使用不同的(de)(de)噴嘴環,在穿(chuan)孔機(ji)的(de)(de)前面必須去除(chu)加(jia)熱(re)坯料(liao)上(shang)的(de)(de)氧(yang)化(hua)鐵皮(pi)。采用如下參(can)數的(de)(de)除(chu)鱗設備是有效的(de)(de)。


   使用1個噴(pen)嘴(zui)(zui)環(huan),扁噴(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型,裝有硬金屬嵌套的扁噴(pen)嘴(zui)(zui),即刃形強(qiang)力噴(pen)嘴(zui)(zui)。這(zhe)種(zhong)噴(pen)嘴(zui)(zui)的位置總是(shi)由燕(yan)尾(wei)固定件保證的。扁噴(pen)嘴(zui)(zui)相對管子(zi)(坯料)中(zhong)心線安(an)裝成5°角,流量(liang)變化范圍為(wei)+10%~0%。


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   如能遵守(shou)上述參數(shu),則能算出(chu)充分除鱗設(she)備(bei)的除鱗效(xiao)果。


2. 擠壓機前的(de)除鱗設備的(de)最佳參(can)數


  對于各種尺寸(cun)的(de)坯料必須分別使用不同的(de)噴嘴環。在擠壓機前面(mian)必須去(qu)除(chu)加熱坯料上的(de)氧化鐵皮和耐火材(cai)料的(de)混合物。除(chu)鱗機使用3個噴嘴環,間(jian)距(ju)為150~250mm,參數如下(xia):


   扁噴嘴                       FUH4

  噴(pen)嘴輻射角α                26°

  軸線(xian)位移(yi)y                    5°

  噴嘴傾角β                   5°~10°

  坯料至噴(pen)嘴的(de)距離A      100~150mm

  水壓p                         25~28MPa

  輥(gun)道(dao)速度(du)                    400~500mm/s


如果能遵守(shou)以上(shang)所列的數據,則能算出除(chu)鱗設備充分的除(chu)鱗效果。