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(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(ya)水除鱗裝(zhuang)置的結構
高(gao)壓水除鱗裝置(zhi)設置(zhi)在加熱(re)爐(lu)和再加熱(re)爐(lu)之后,玻璃潤滑工序之前。其結構(gou)基本上(shang)大(da)同小異,都是采用(yong)直(zhi)通式的(de)金屬(shu)外(wai)殼內布(bu)置(zhi)高(gao)壓水噴嘴的(de)結構(gou)。噴嘴的(de)布(bu)置(zhi)必須使高(gao)壓水流(liu)噴射(she)到(dao)坯料的(de)整個表面和端(duan)面,以及以一(yi)定的(de)角度(du)噴射(she)到(dao)空心坯料的(de)內表面。
高壓(ya)水除鱗裝置的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)取決于(yu)處理坯料的(de)尺(chi)(chi)寸(cun),其金屬(shu)外(wai)殼分為兩部(bu)分,一部(bu)分安裝有圓形總管,其上有一系列的(de)高壓(ya)噴嘴,按一定的(de)角度(du)布置;另一部(bu)分則(ze)是為了(le)防止高壓(ya)水噴濺(jian)到車間(jian)內(nei)。
一(yi)般情況下,高(gao)壓水(shui)除鱗裝置(zhi)的高(gao)壓水(shui)的壓力(li)大多為12~20MPa,對于碳(tan)素鋼取下限,高(gao)合金鋼取上限。即(ji)碳(tan)鋼用8~10MPa,合金鋼為12~15MPa,不銹鋼為18~20MPa。
除(chu)鱗(lin)裝置噴(pen)嘴(zui)的(de)結(jie)構形式(shi)和幾何(he)尺(chi)寸對噴(pen)射沖(chong)擊力(li)的(de)大小(xiao)、高壓水(shui)的(de)消耗及(ji)除(chu)鱗(lin)效果(guo)等都(dou)有(you)很大的(de)影響。噴(pen)嘴(zui)結(jie)構應使高壓水(shui)流具有(you)最(zui)大的(de)沖(chong)擊力(li),水(shui)流要(yao)薄(bo),要(yao)具有(you)一(yi)定的(de)散(san)射角,而且(qie)水(shui)流在散(san)射角寬度上(shang)分布要(yao)均勻。同時,要(yao)使噴(pen)嘴(zui)加工制造(zao)簡(jian)單,維修更(geng)換方便。
噴嘴在高壓(ya)水流作用(yong)下,會發生磨(mo)損和腐蝕,因此一般采用(yong)經(jing)熱處理后HRC≥51的(de)馬氏體不銹(xiu)鋼3Cr13來制造。
噴嘴和管坯(pi)的(de)(de)距離,一(yi)般(ban)在200~300mm,相(xiang)鄰兩個噴嘴在圓周方向上的(de)(de)布(bu)置,要考(kao)慮使水(shui)流有(you)10~30mm的(de)(de)重疊。
噴射角(jiao)度(du),即高(gao)壓水的流(liu)動(dong)方向和管(guan)坯前(qian)進方向之間的夾(jia)角(jiao),一(yi)般(ban)為(wei)40°左右(you)。
高(gao)溫坯(pi)料(liao)通(tong)過高(gao)壓水除鱗(lin)之后的(de)溫降,根據經驗一般為10~15℃。在坯(pi)料(liao)進行(xing)加熱時,也必須考(kao)慮到這一溫度(du)損失(shi)。
為了處理(li)空心坯料(liao),在高壓水除鱗裝置(zhi)的(de)(de)金屬(shu)外殼(ke)內裝有坯料(liao)的(de)(de)液(ye)壓推(tui)料(liao)器,可(ke)以(yi)以(yi)不變的(de)(de)速度直(zhi)通式地推(tui)過金屬(shu)外殼(ke),直(zhi)接推(tui)向玻(bo)璃潤(run)滑劑的(de)(de)斜滾板(ban)。并(bing)在推(tui)料(liao)機上預(yu)先(xian)裝有與高壓系(xi)統連通的(de)(de)可(ke)移動管子,管子端(duan)部(bu)裝有噴嘴(zui),可(ke)以(yi)進(jin)入空心坯內壁(bi)進(jin)行表面清理(li)。操作者(zhe)僅控制推(tui)鋼(gang)機,而噴嘴(zui)則由電磁閥控制開和關。
高壓水(shui)來自中心泵蓄力站,以18MPa的壓力輸(shu)出(chu)。用過的水(shui)流(liu)回集水(shui)槽,經沉(chen)淀、過濾(lv)后又重新進入閉路循環系統。
二、高壓水除鱗裝置的(de)性能
表8-21是20MN(2000t)擠壓(ya)機(ji)和(he)6.5MN(650t)穿孔(kong)機(ji)以及(ji)55MN(5500t)擠壓(ya)機(ji)和(he)25MN(2500t)穿孔(kong)機(ji)生產的高壓(ya)水除鱗(lin)裝置的技術性(xing)能(neng)。

德國施(shi)勞曼(man)公(gong)司設計的管坯高壓水(shui)除磷裝置,由光電控制自動進(jin)行操作。其(qi)性(xing)能(neng)如下:

另有(you)資(zi)料(liao)報道:高(gao)壓水(shui)除(chu)(chu)鱗(lin)裝置是借助于(yu)高(gao)壓水(shui)的(de)(de)沖擊力和急速(su)冷卻(que)的(de)(de)作用(yong)清除(chu)(chu)加熱坯料(liao)內外表面的(de)(de)氧化鐵皮。高(gao)壓水(shui)的(de)(de)壓力一般為:9~16MPa,壓力大,效果好。高(gao)壓水(shui)由專用(yong)的(de)(de)水(shui)泵站(zhan)和蓄勢器供給。除(chu)(chu)鱗(lin)機(ji)由若干個高(gao)壓噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)組成,噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)與除(chu)(chu)鱗(lin)中心線成0°和40°交(jiao)角。0°交(jiao)角的(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)處(chu)理端面和內表面,而40°交(jiao)角的(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)清除(chu)(chu)坯料(liao)外表面的(de)(de)氧化鐵皮,而且(qie)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)角度(du)大,噴(pen)(pen)(pen)射(she)的(de)(de)面積(ji)大,沖力小。如果噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)垂直布置時,則沖力大,但(dan)噴(pen)(pen)(pen)射(she)面積(ji)較小。
高(gao)壓噴嘴(zui)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(er)定。為了安全(quan),除鱗外部(bu)設有防護罩(zhao),由(you)運輸輥道(dao)、光電(dian)(dian)管裝置、電(dian)(dian)磁閥等(deng)液(ye)壓和(he)(he)電(dian)(dian)氣設備組成自動作業線(xian)。以下是除鱗機的技術性能:


三、噴嘴環的使用
奧地利聯合特殊鋼公司Kapfenberg廠認為,為了使除鱗裝置的(de)高壓(ya)水能(neng)噴射(she)到除鱗坯(pi)料的(de)整(zheng)個表面,應將高壓(ya)水噴嘴排列成(cheng)一個噴嘴環,如圖(tu)8-19所示。

四、高壓水(shui)除鱗裝置(zhi)各(ge)參數的(de)選擇
為了獲得令人滿意的除鱗效果,除鱗裝置(zhi)的另一個(ge)非常重要的先決條件是要選擇各個(ge)噴(pen)嘴的噴(pen)射角度α、y和嚙合面D(圖8-20).
此外,坯料至噴(pen)嘴(zui)的(de)距(ju)離A、各(ge)個噴(pen)嘴(zui)環彼此的(de)距(ju)離E及傾斜角β,在(zai)除(chu)鱗裝(zhuang)置的(de)設計中,都是十分重要的(de)參數(圖8-21).

同時,護板和收集槽需安置(zhi)好,以(yi)使氧化鐵皮或水不會從(cong)除鱗設備中向外(wai)溢(yi)出。這(zhe)一(yi)點非常重(zhong)要。
為了能(neng)針對各種不同直徑(jing)的(de)坯料迅速(su)改裝噴嘴,護板是(shi)可移動的(de),儲壓器的(de)容積取決于所需(xu)的(de)噴嘴的(de)型式和數(shu)目。
除(chu)鱗時(shi),需使用一般的自來(lai)水。對(dui)于廢(fei)水要注意采用分離器,能把鱗片或鱗片與耐火材料的混(hun)合物大部分從(cong)廢(fei)水中分離出去。
采(cai)用安裝在(zai)除鱗(lin)設備(bei)前后(hou)的(de)光(guang)柵來控制除鱗(lin)裝置的(de)啟動和切(qie)斷過(guo)程。坯(pi)料(liao)冷卻根(gen)據(ju)經驗會冷卻至10~15℃,在(zai)坯(pi)料(liao)加熱時必須考慮這一種溫度損失。
坯料(liao)至噴(pen)嘴(zui)的(de)距離(li)A,各個噴(pen)嘴(zui)環彼此的(de)距離(li)E以及斜(xie)角β都(dou)是重要參數。
五、除鱗裝(zhuang)置最(zui)佳參數的選擇
1. 穿(chuan)孔機前除鱗(lin)設備(bei)的(de)最佳(jia)參數
對(dui)于各種不(bu)(bu)同(tong)尺寸的(de)坯料必須使(shi)用不(bu)(bu)同(tong)的(de)噴嘴環,在(zai)穿孔機的(de)前(qian)面必須去除(chu)加熱坯料上的(de)氧化鐵皮。采(cai)用如下(xia)參(can)數(shu)的(de)除(chu)鱗設備是(shi)有效的(de)。
使用1個(ge)噴(pen)嘴(zui)環,扁噴(pen)嘴(zui)FUH4型,裝有硬金屬嵌套(tao)的扁噴(pen)嘴(zui),即刃(ren)形強力噴(pen)嘴(zui)。這種噴(pen)嘴(zui)的位置總是由燕尾固定(ding)件保證的。扁噴(pen)嘴(zui)相對管子(坯料)中心線(xian)安裝成5°角,流量變(bian)化范圍為(wei)+10%~0%。

如(ru)能(neng)遵守上(shang)述(shu)參數,則(ze)能(neng)算(suan)出充分除鱗(lin)設備(bei)的除鱗(lin)效果(guo)。
2. 擠壓機前的除鱗設(she)備的最佳(jia)參數
對于各種尺寸的(de)坯料(liao)必(bi)須分(fen)別使(shi)用不同的(de)噴(pen)嘴(zui)環(huan)。在擠(ji)壓機(ji)前面必(bi)須去除加(jia)熱坯料(liao)上的(de)氧化鐵皮(pi)和耐火材料(liao)的(de)混合物(wu)。除鱗機(ji)使(shi)用3個噴(pen)嘴(zui)環(huan),間距為150~250mm,參(can)數如下:
扁(bian)噴嘴(zui) FUH4
噴嘴輻射角α 26°
軸線位移y 5°
噴嘴傾(qing)角β 5°~10°
坯料(liao)至噴嘴的(de)距離A 100~150mm
水壓p 25~28MPa
輥道速(su)度(du) 400~500mm/s
如果(guo)能遵守(shou)以上所列的數(shu)據,則能算出除鱗設備充分(fen)的除鱗效(xiao)果(guo)。

