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行业新闻

抛丸除锈设备在线材表面清理工序的实际应用

发布时间:2020.09.22    点击数: 1504

       采用传统化学酸洗工艺处理的线材表面质量不稳定,且环保运营成本高,作为替代的抛丸表面清理工艺近年来得到了快速的发展应用。介绍抛丸除锈设备工作原理、形式、结构及特点。着重对常用单线抛丸设备的结构、工艺参数和处理后线材表面质量进行分析。以Φ7.0 SUM24L快削钢为例,经单线抛丸的线材表面均匀一致,粗造度为Ra14.10,氧化物的残留为ASa2.5~3,符合线材产品后续加工要求。线材抛丸工艺技术解决了传统化学酸洗处理表面质量不易控制的难点,解决了广大中小企业环保不过关的续存难题,也为线材生产线实现在线探伤、热处理、连续拉拔等全工序、全流程的连续生产线的整合创造了条件。

       抛丸除锈原理采用物理打击方式,利用抛射丸粒打击线材表面使附着在线材表面的氧化皮脱落,达到清理的要求。线材进入抛丸区域时,定量的经过抛丸器高速旋转抛射出来的弹丸密集击打在钢材表面,造成对钢材表面的强力冲击和摩擦,使其表面的氧化皮、锈层及其它粘着的污物迅速被击打、脱落,线材表面获得一定粗糙度的光洁表面,达到所需要的清除表面氧化层的效果。

        抛丸设备结构由于抛丸丸粒是高速抛射的,所以整个抛丸清理过程必须是在一个封闭的装置内进行。一般的抛丸除锈设备由抛丸机主机(包括抛丸室、弹丸循环输送机构、抛丸器等)、除尘装置及线材输送装置等组成。抛丸机主机结构:抛丸室(清理室),钢结构件焊接而成,内壁衬有耐磨防护板形成分区内置结构;弹丸循环输送机构,由置于清理室底部的螺旋输送、提升机、弹丸分离机构及弹丸流量调整装置等组成;抛丸器,由溜丸管、分丸轮、定向套及叶轮装置等组成,按照所需清理的线材规格组距、进料形式,为达到全表面无死角的抛丸要求设计确定抛丸器的数量及布置。

        抛丸设备工作原理抛丸过程中,经弹丸流量调整装置定量供给的弹丸连续不断的由溜丸管进入分丸轮,分丸轮与叶轮同步高速旋转,弹丸经定向套上狭口无冲击地被分配到每一个叶轮的叶片上被加速后高速抛出。狭口的位置可通过转动定向套进行位置调整以决定弹丸流的抛射带方向,实际的弹丸流量根据电机负荷由电流表测出。散落下来的弹丸、尘及被打击脱落的钢材表面氧化皮等混合物经螺旋输送机汇集于提升机下部,再提升到机器上部的分离器进行筛选后,纯净弹丸落入储料斗中,实现再次被循环使用。抛丸清理中产生尘埃,由抽风管送向除尘系统净化处理后,达到环保要求的粉尘被排放到大气中,由于粉尘均为颗粒状物,仅需选择合适的布袋除尘器即可达标排放

        整捆抛丸线材在抛丸清理过程中,整捆线材作“上下起伏+左右摆动+正反旋转”的复合动作,使得整捆线材的每一根线材的全部外表面均能处于抛丸弹丸的抛射范围内,得到弹丸束的有效打击,抛丸室一般配置不同角度不同断面位置布置的6~8台抛丸器,电机功率22~30kW。弹丸抛射在整捆线材的外圈,并抛射到线材与线材间经线材起伏摆动产生的间隙中,完成对每圈线材全面的覆盖。这种方式的抛丸处理效果受到线材直径影响较大,线材线径越小(小于10mm)依靠线材起伏摆动产生的间隙越难,导致成捆线材内圈的除锈效果越差,氧化皮局部残留不受控制;还会造成线材表面的硬度不均匀,被充分抛到的表面极易被氧化,生成一层薄薄的表面氧化膜,以至于影响到下道线材磷化处理工序中的钝化层。因此,线材整捆抛丸不能与拉拔机联线使用,也不能完全替代酸洗。

        成组多线抛丸工艺流程:放卷→热处理→水淬→空冷→多根抛丸处理(原酸洗工位)→磷化→收卷。抛丸室一般配置不同角度不同断面位置布置的4~6台抛丸器,电机功率18.5~22kW,弹丸抛射的扇形面覆盖线材通过的整个宽度,一次最多40根。这种方式的线材抛丸处理效果对每根线材都是全覆盖的,无死角,处理效果好、效率高,可以达到传统酸洗去除线材表面氧化皮的效果。适合与热处理设备相结合,组成联合生产线。

        单线抛丸线材经过开卷、放线、予矫直以单根形式进行抛丸处理,抛丸室一般配置不同角度不同断面位置布置的4台抛丸器,电机功率11~22kW,弹丸抛射可完全均匀覆盖线材的整个圆周表面,是目前较为广泛应用的线材表面处理(抛丸除锈)形式。这种形式的线材抛丸表面处理,处理效果好、表面质量均匀统一,在实际生产中去除线材表面氧化皮的效果优于传统的酸洗工艺,设备操作简便,可通过调整丸粒量大小和抛射速度(抛丸器转速)来固化操作参数,可避免酸洗工艺(如过酸)带来的缺陷。表面上看单根抛丸似乎效率较低,但可根据后续的工艺要求通过提高线材的输送速度来保持较高的生产效率。这种形式的抛丸机设备还可直接与联合拉拔机或倒立式拉丝机形成联合生产线,是无酸洗无磷化“精准抛丸”的首选。

        抛丸技术的不断发展不仅为钢企对于线材表面处理的手段提供了更可控、更环保、更经济的选择,也为线材生产线实现在线探伤、热处理、连续拉拔等全工序、全流程的连续生产线的整合创造了条件。

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