盤條無(wú)酸洗拉拔技術(shù)及設(shè)備的研究與實(shí)踐

1、盤條無(wú)酸洗拉拔技術(shù)及設(shè)備的研究與實(shí)踐李湘民（江西渝州科技職業(yè)學(xué)院，江西新余338029）摘要針對(duì)傳統(tǒng)酸洗工藝生產(chǎn)成本較高，操作不當(dāng)易使盤條出現(xiàn)質(zhì)量缺陷等不足，研究了盤條無(wú)酸洗拉拔技術(shù)及設(shè)備。無(wú)酸洗拉拔技術(shù)是通過(guò)機(jī)械剝殼除鱗的方式清除盤條表面的氧化鐵皮，同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的壓力模潤(rùn)滑工藝，改善盤條進(jìn)入拉絲模的潤(rùn)滑條件，取代傳統(tǒng)鋼絲生產(chǎn)中的酸洗和磷化。給出組成無(wú)酸洗拉拔機(jī)組的彎曲剝殼機(jī)、鋼刷除銹機(jī)和潤(rùn)滑壓力模裝置的主要參數(shù)。彎曲剝殼機(jī)盤條最大進(jìn)線

2、直徑14mm，延伸率7.7%，彎曲輥直徑155mm；鋼刷除銹機(jī)的鋼刷尺寸8mm150mm，最高轉(zhuǎn)速2800rmin，盤條在輪上最大包角156.5；潤(rùn)滑壓力模裝置中壓力模的工作直徑與配套的工作模直徑相比略大0.3～0.5mm，冷卻壓力模與拉絲模及壓力腔的水流量為1︰2︰4較為合適。關(guān)鍵詞盤條除銹；無(wú)酸洗拉拔；彎曲剝殼；鋼刷除銹；壓力模潤(rùn)滑中圖分類號(hào)TG155.41金屬制品行業(yè)盤條拉拔前需進(jìn)行表面處理。酸洗技術(shù)作為傳統(tǒng)的化學(xué)除銹方法，由于具

3、有技術(shù)易于掌握、操作簡(jiǎn)單、酸洗質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)而一直沿用至今，但酸洗的同時(shí)帶來(lái)的環(huán)境污染使業(yè)內(nèi)專家不得不尋求酸洗以外的方法來(lái)對(duì)盤條進(jìn)行表面除銹。早在1999年，兩年一屆的德國(guó)杜塞爾多夫國(guó)際線纜會(huì)議的主要議題之一就是“機(jī)械除銹”。機(jī)械除銹的主要有彎曲剝殼、離心噴丸、高速鋼刷以及它們的混合使用[1][1]。拋丸技術(shù)由于高碳鋼的磁化現(xiàn)象，在企業(yè)應(yīng)用的很不成功。國(guó)內(nèi)外主要采用的方法是高碳鋼盤條的彎曲剝殼鋼刷表面機(jī)械除銹，其中法國(guó)DECALUB公司

4、的DCCD技術(shù)對(duì)于高碳鋼盤條的表面機(jī)械除銹適用性能好，已在英國(guó)和澳大利亞成功應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)主要在小直徑盤條的表面機(jī)械除銹應(yīng)用得較為成功。筆者在對(duì)某廠引進(jìn)的歐美無(wú)酸洗拉拔設(shè)備進(jìn)行消化吸收的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐摸索，在盤條無(wú)酸洗拉拔技術(shù)及設(shè)備方面進(jìn)行研究并取得成果。1傳統(tǒng)盤條酸洗工藝金屬制品行業(yè)大多數(shù)企業(yè)仍采用的傳統(tǒng)盤條酸洗工藝：盤條酸洗→沖洗→磷化→沖洗→涂石灰或硼化→干燥。具體生產(chǎn)過(guò)程：（1）將表面附有氧化鐵皮的盤條置入質(zhì)量濃度約為25

5、0gL的硫酸溶液池中振蕩酸洗3～8min（銹蝕嚴(yán)重的需要延長(zhǎng)時(shí)間）；（2）將盤條吊起，置入沖洗池中用水壓0.6MPa的高壓水對(duì)盤條表面殘留物進(jìn)行沖洗；（3）快速置于磷化池中進(jìn)行表面磷化處理，使盤條表面獲得磷化膜，增加拉拔時(shí)的表面潤(rùn)滑帶粉效果；（4）磷化后的盤條表面附有磷化碴需再次用高壓水沖洗干凈；（5）對(duì)盤條表面進(jìn)行涂石灰或硼化處理，進(jìn)一步改善表面潤(rùn)滑條件，同時(shí)硼化還可中和酸洗后鋼絲盤條表面的殘酸；（6）用約200℃的熱風(fēng)烘干，脫去磷化

6、層中的部分結(jié)晶水，待盤條完全干燥后進(jìn)入拉拔工序。采用化學(xué)酸洗技術(shù)對(duì)盤條表面進(jìn)行處理雖操作簡(jiǎn)單、易掌握，酸洗后盤條表面質(zhì)量也能達(dá)到拉拔技術(shù)要求，但仍存在許多不足。（1）配制酸洗液、磷化液和硼化液需要大量的化學(xué)溶液，生產(chǎn)成本較高；（2）需要2～3名操作人員和專用起重機(jī)，增加了人工和設(shè)備成本；（3）操作不當(dāng)可能會(huì)使盤條出現(xiàn)氫脆、欠酸洗、過(guò)酸洗等質(zhì)量缺陷；（4）生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的三廢（廢水、廢氣、廢碴），對(duì)環(huán)境造成污染，廢物的處理增加了生產(chǎn)成本。

7、設(shè)計(jì)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)該部分時(shí)主要是彎曲輥和間距的確定。實(shí)踐證明，去除盤條表面氧化鐵皮與盤條彎曲變形程度關(guān)系密切，當(dāng)盤條彎曲變形率在3%～5%時(shí)，氧化鐵皮開始剝落，達(dá)到8%～9%時(shí)大部分氧化鐵皮剝落。采用大變形率能得到較好的除銹效果，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致盤條力學(xué)性能和內(nèi)部組織遭到破壞，選8%的變形率較為理想。盤條的彎曲程度還和盤條與彎曲輥的包角大小有關(guān)，即和彎曲輥輥間距有關(guān)。一般按下式計(jì)算，L=D（2~3）d，（1）式（1）中：L為彎曲輥輥間距，mm

8、；D為彎曲輥直徑，mm；d為盤條直徑，mm。在彎曲輥設(shè)計(jì)時(shí)，可將輪槽設(shè)計(jì)成帶肋條狀，更有利于氧化鐵皮剝落，提高除銹效果[3][3]。另外，彎曲輥直接與鋼絲接觸，輥面不僅要有很高的硬度，也要有較高的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，因此輥?zhàn)硬捎描偺资浇Y(jié)構(gòu)，即輥芯部位選用40Cr合金調(diào)質(zhì)鋼而輥環(huán)部位選用碳化鎢硬質(zhì)合金材料以增加耐磨性。2.2.2鋼刷除銹機(jī)主要參數(shù)：鋼刷尺寸8mm150mm；鋼刷最高轉(zhuǎn)速2800rmin；除銹電機(jī)型號(hào)Y8022，電機(jī)功率1.