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(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(shui)除鱗裝置的(de)結構
高(gao)壓水(shui)(shui)除(chu)鱗裝置(zhi)設置(zhi)在(zai)加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐之(zhi)后,玻璃潤滑工序(xu)之(zhi)前。其結(jie)構基(ji)本上大同小異(yi),都是采用直通式的(de)(de)金屬外殼內(nei)布置(zhi)高(gao)壓水(shui)(shui)噴嘴的(de)(de)結(jie)構。噴嘴的(de)(de)布置(zhi)必須使(shi)高(gao)壓水(shui)(shui)流(liu)噴射到坯(pi)料的(de)(de)整個(ge)表面(mian)和端面(mian),以及以一定的(de)(de)角度(du)噴射到空心(xin)坯(pi)料的(de)(de)內(nei)表面(mian)。
高壓(ya)水除鱗裝置(zhi)的(de)(de)尺寸(cun)取決于處(chu)理坯料的(de)(de)尺寸(cun),其金屬(shu)外(wai)殼(ke)分(fen)為兩部分(fen),一部分(fen)安裝有圓(yuan)形總管,其上(shang)有一系列的(de)(de)高壓(ya)噴嘴(zui),按一定的(de)(de)角度(du)布置(zhi);另(ling)一部分(fen)則(ze)是(shi)為了防止高壓(ya)水噴濺到車間內。
一般情況(kuang)下,高壓水除鱗裝(zhuang)置的高壓水的壓力大多為12~20MPa,對于碳素鋼(gang)取下限(xian),高合金(jin)鋼(gang)取上(shang)限(xian)。即碳鋼(gang)用8~10MPa,合金(jin)鋼(gang)為12~15MPa,不銹鋼(gang)為18~20MPa。
除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)噴(pen)嘴(zui)的(de)結構(gou)形式和幾何尺寸對噴(pen)射(she)沖擊(ji)力的(de)大(da)(da)小、高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)的(de)消(xiao)耗及除(chu)鱗(lin)效(xiao)果等(deng)都有(you)很大(da)(da)的(de)影響。噴(pen)嘴(zui)結構(gou)應(ying)使(shi)高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)流(liu)(liu)具有(you)最大(da)(da)的(de)沖擊(ji)力,水(shui)流(liu)(liu)要(yao)薄,要(yao)具有(you)一(yi)定的(de)散(san)射(she)角,而且(qie)水(shui)流(liu)(liu)在散(san)射(she)角寬度上分(fen)布要(yao)均勻。同時(shi),要(yao)使(shi)噴(pen)嘴(zui)加(jia)工制造簡(jian)單,維修更換(huan)方便。
噴嘴在高(gao)壓水(shui)流作用(yong)(yong)下,會發生磨損和腐蝕,因(yin)此一般采(cai)用(yong)(yong)經熱處理(li)后HRC≥51的馬氏體不銹鋼3Cr13來制造。
噴嘴(zui)和管坯的距(ju)離,一般(ban)在200~300mm,相鄰兩個(ge)噴嘴(zui)在圓周方向上的布置,要考慮使(shi)水(shui)流(liu)有10~30mm的重疊(die)。
噴射角度,即高壓(ya)水(shui)的流動方向和管坯前進方向之間(jian)的夾角,一般為(wei)40°左右(you)。
高(gao)溫坯料(liao)通過(guo)高(gao)壓水除(chu)鱗之(zhi)后(hou)的(de)溫降,根據經驗(yan)一般為10~15℃。在坯料(liao)進行(xing)加熱(re)時(shi),也必(bi)須考(kao)慮到(dao)這一溫度損失。
為了處(chu)理(li)(li)空心坯料(liao)(liao),在高壓(ya)水除鱗裝(zhuang)置(zhi)的(de)金屬外(wai)(wai)殼(ke)內(nei)(nei)裝(zhuang)有(you)坯料(liao)(liao)的(de)液(ye)壓(ya)推料(liao)(liao)器,可(ke)(ke)以(yi)(yi)以(yi)(yi)不變的(de)速(su)度直通式地推過金屬外(wai)(wai)殼(ke),直接推向玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)斜滾板。并在推料(liao)(liao)機上預先裝(zhuang)有(you)與高壓(ya)系統連通的(de)可(ke)(ke)移動管(guan)子(zi),管(guan)子(zi)端部裝(zhuang)有(you)噴(pen)嘴(zui),可(ke)(ke)以(yi)(yi)進入空心坯內(nei)(nei)壁(bi)進行表面清理(li)(li)。操作者僅控制推鋼機,而噴(pen)嘴(zui)則(ze)由電磁(ci)閥控制開(kai)和(he)關。
高(gao)壓水(shui)來自中心泵(beng)蓄(xu)力(li)站(zhan),以18MPa的壓力(li)輸出。用過的水(shui)流回集水(shui)槽,經沉淀(dian)、過濾后又(you)重新(xin)進入閉路循環系統。
二、高(gao)壓水(shui)除(chu)鱗(lin)裝置的(de)性能
表8-21是20MN(2000t)擠壓機(ji)(ji)和(he)6.5MN(650t)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)以及(ji)55MN(5500t)擠壓機(ji)(ji)和(he)25MN(2500t)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)生(sheng)產的高壓水除鱗裝置的技術(shu)性能。

德國施勞曼公司設計(ji)的管坯高(gao)壓(ya)水除磷裝置,由光電控制自動(dong)進行操作。其性能如(ru)下(xia):

另有資(zi)料(liao)報道:高壓水(shui)除(chu)鱗(lin)(lin)裝置(zhi)是(shi)借助于高壓水(shui)的(de)(de)沖(chong)擊力和(he)急速(su)冷(leng)卻的(de)(de)作用(yong)清(qing)除(chu)加熱坯料(liao)內(nei)外表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵皮。高壓水(shui)的(de)(de)壓力一般為(wei):9~16MPa,壓力大,效果好(hao)。高壓水(shui)由專用(yong)的(de)(de)水(shui)泵站和(he)蓄(xu)勢(shi)器(qi)供給。除(chu)鱗(lin)(lin)機由若干個高壓噴(pen)嘴(zui)(zui)組成,噴(pen)嘴(zui)(zui)與除(chu)鱗(lin)(lin)中(zhong)心(xin)線(xian)成0°和(he)40°交(jiao)角(jiao)。0°交(jiao)角(jiao)的(de)(de)噴(pen)嘴(zui)(zui)處理端(duan)面(mian)(mian)(mian)和(he)內(nei)表面(mian)(mian)(mian),而40°交(jiao)角(jiao)的(de)(de)噴(pen)嘴(zui)(zui)清(qing)除(chu)坯料(liao)外表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)氧(yang)化鐵皮,而且(qie)噴(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)角(jiao)度大,噴(pen)射(she)的(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積大,沖(chong)力小(xiao)。如果噴(pen)嘴(zui)(zui)垂直布置(zhi)時,則沖(chong)力大,但噴(pen)射(she)面(mian)(mian)(mian)積較(jiao)小(xiao)。
高壓噴(pen)嘴的數量,根據坯(pi)料的大小和(he)(he)所處理坯(pi)料的部(bu)位而定。為了安全,除(chu)鱗外部(bu)設有(you)防(fang)護罩,由(you)運輸輥道、光電管裝置、電磁閥等液(ye)壓和(he)(he)電氣設備組成自動作業線。以下是(shi)除(chu)鱗機(ji)的技(ji)術性能:


三、噴(pen)嘴(zui)環的使用
奧地(di)利聯合特殊鋼公(gong)司(si)Kapfenberg廠認為(wei),為(wei)了(le)使除鱗裝置的高壓水(shui)能(neng)噴射到除鱗坯料的整(zheng)個表面(mian),應(ying)將(jiang)高壓水(shui)噴嘴排列成(cheng)一個噴嘴環,如圖8-19所(suo)示。

四、高壓(ya)水除(chu)鱗裝置各參數的選擇
為了獲得令人(ren)滿意的除(chu)鱗效果,除(chu)鱗裝置的另(ling)一(yi)個非常重要的先(xian)決(jue)條(tiao)件是(shi)要選(xuan)擇各個噴嘴(zui)的噴射角度α、y和(he)嚙合面D(圖8-20).
此(ci)外,坯料至噴嘴的(de)距離(li)(li)A、各個(ge)噴嘴環彼(bi)此(ci)的(de)距離(li)(li)E及傾斜(xie)角β,在(zai)除(chu)鱗裝(zhuang)置(zhi)的(de)設計中,都是十分重要的(de)參數(圖(tu)8-21).

同時,護板(ban)和收集槽(cao)需安置(zhi)好,以使氧化(hua)鐵皮或水不會從除鱗設備(bei)中向外溢出。這(zhe)一點非(fei)常重(zhong)要(yao)。
為了能針對各種不同直徑的(de)坯料迅速改裝(zhuang)噴嘴,護板是可移(yi)動的(de),儲壓器(qi)的(de)容積取決于(yu)所需的(de)噴嘴的(de)型(xing)式和數目。
除鱗(lin)(lin)(lin)時(shi),需使(shi)用一般的自來(lai)水。對于廢(fei)水要注(zhu)意采用分離器,能把鱗(lin)(lin)(lin)片(pian)或鱗(lin)(lin)(lin)片(pian)與(yu)耐火材(cai)料的混(hun)合物大部分從廢(fei)水中分離出去。
采用安(an)裝(zhuang)在除鱗設備(bei)前(qian)后的光柵來(lai)控(kong)制除鱗裝(zhuang)置的啟動和切斷(duan)過(guo)程。坯料(liao)冷卻(que)根據經驗(yan)會冷卻(que)至10~15℃,在坯料(liao)加熱時必須考慮(lv)這一種溫度(du)損失。
坯料至(zhi)噴(pen)嘴的距(ju)離(li)A,各個噴(pen)嘴環彼此(ci)的距(ju)離(li)E以及斜角(jiao)β都是重要(yao)參數。
五、除鱗(lin)裝置最佳參數(shu)的(de)選擇(ze)
1. 穿孔機前除鱗(lin)設備(bei)的最佳參數(shu)
對于各種不同(tong)尺寸的(de)坯料必須使用不同(tong)的(de)噴嘴環,在穿孔機的(de)前面必須去除加熱坯料上的(de)氧化鐵(tie)皮。采(cai)用如下參數的(de)除鱗設備是有效的(de)。
使用1個噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)環,扁噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)FUH4型(xing),裝(zhuang)有硬金屬嵌套的(de)(de)扁噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui),即刃形強力噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)。這(zhe)種(zhong)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)的(de)(de)位置總(zong)是由(you)燕尾固定件保證的(de)(de)。扁噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)相對管子(坯料)中心線安裝(zhuang)成5°角,流量變化范圍為(wei)+10%~0%。

   如能遵守(shou)上述參(can)數,則能算出充分除(chu)鱗設備的除(chu)鱗效果。
2. 擠壓機(ji)前的(de)除(chu)鱗設(she)備的(de)最(zui)佳參數
對于各(ge)種尺寸的坯料(liao)必須分別使用(yong)不同的噴(pen)嘴環。在擠壓機前面必須去除加熱(re)坯料(liao)上(shang)的氧化鐵皮(pi)和耐火材料(liao)的混(hun)合物。除鱗機使用(yong)3個噴(pen)嘴環,間(jian)距為150~250mm,參數如下:
扁噴(pen)嘴 FUH4
噴(pen)嘴輻射角α 26°
軸線位移y 5°
噴嘴傾角β 5°~10°
坯料至噴嘴的距離(li)A 100~150mm
水(shui)壓p 25~28MPa
輥道速度 400~500mm/s
如(ru)果能遵守以上所列的數據(ju),則(ze)能算出除鱗設備充分的除鱗效果。


 
		