專(zhuān)利名稱(chēng)：線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置，用于金屬線材表面連續(xù)除鱗，屬于冶金領(lǐng)域。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)金屬線材表面除鱗一般采用化學(xué)法和機(jī)械法。普通使用的化學(xué)法是將整捆的線材浸在稀硫酸中除鱗，機(jī)械法除磷用輥式機(jī)械將金屬線材反復(fù)彎曲變形去除表面鱗皮。
現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于化學(xué)法除鱗主機(jī)和配套設(shè)備投資大、操作環(huán)境差、廢酸和廢氣量大、除鱗質(zhì)量難以控制、易產(chǎn)生過(guò)酸洗或處理不凈。機(jī)械法除鱗金屬材料表面粗糙、靜電作用和化學(xué)性粘附等原因，表面殘余的鱗量較大，一般為0.84～1.22／kg。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置，其特征在于酸洗槽由貯液槽4、托槽5和電解酸洗槽體6組成，電解酸洗槽體6由端面封板7、極板8、進(jìn)液管9、漏液管10和酸洗管11組成，酸洗管11頂端開(kāi)口，電解酸洗槽的每個(gè)電解酸洗槽體6帶一個(gè)極性，極板8采用不同極性，可以是陽(yáng)極或陰極，該裝置可將金屬線材表面除鱗干凈、改善勞動(dòng)環(huán)境、投資和占地面積小。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到將原有機(jī)械除鱗后的金屬線材經(jīng)過(guò)沖洗槽、電解酸洗槽、清洗槽和涂槽成連續(xù)預(yù)處理裝置，金屬線材由放線架出來(lái)→機(jī)械除鱗→沖洗→電解酸洗→清洗→涂潤(rùn)滑劑→拉拔→放線。


圖1為輥?zhàn)硬贾脠D，機(jī)械除鱗裝置的輥?zhàn)?為10～20個(gè)，輥徑D50～100MM，輥距t60～80MM，輥?zhàn)臃殖?～4組，各組輥?zhàn)虞S線互為空間交錯(cuò)布置。由于收線機(jī)給金屬線材一個(gè)微張力，用幾組彎曲輥對(duì)金屬線材進(jìn)行反復(fù)彎曲，可使線材表層纖維得到足夠伸長(zhǎng)，達(dá)到除鱗目的，對(duì)金屬線材還有矯直作用。各組輥?zhàn)虞S線互為空間交錯(cuò)布置，由于金屬線材通過(guò)空間位置不同的輥?zhàn)?，不僅去除了金屬線材表面的鱗皮，還可將經(jīng)輥?zhàn)臃磸?fù)彎曲后產(chǎn)生的應(yīng)變互相疊加，最終使全斷面獲得均勻的塑性延伸，使線材矯直。
輥徑D與金屬線材的直徑、強(qiáng)度極限有關(guān)，若直徑一定，強(qiáng)度極限越高則輥徑越小，因線材越硬，變形就越難，要使其表面纖維得到拉伸務(wù)必加大曲率半徑，一般為50～100mm。輥距t越小，金屬線材彎曲變形越大，除鱗效果越好，但工作輥受力越大，一般為60～80mm。輥數(shù)多有利于提高除鱗質(zhì)量，但會(huì)增加金屬線材的硬化和收線裝置的牽引功率，選擇原則是在保證除鱗質(zhì)量的前提下，輥數(shù)盡量少，一般為10～20個(gè)。
圖2為沖洗裝置結(jié)構(gòu)示意圖，金屬線材1經(jīng)過(guò)水沖洗可使表面殘留的松散的鱗皮及灰塵去除，以提高下道工序的質(zhì)量。槽體底部有一噴咀3，金屬線材與噴咀間夾角α為30～50°，使金屬線材在逆流中強(qiáng)迫沖洗，提高沖洗質(zhì)量。
圖3為電解酸洗槽結(jié)構(gòu)示意圖，由貯液槽4、托槽5和電解酸洗槽體6組成，貯液槽4用薄鋼板焊接而成，內(nèi)襯環(huán)氧樹(shù)脂。托槽5由槽鋼襯以環(huán)氧樹(shù)脂制成，起到支撐電解酸洗槽體6的作用。圖4為電解酸洗槽體結(jié)構(gòu)圖，圖5為電解酸洗槽體A－A剖面圖，電解酸洗槽體6由端面封板7、極板8、進(jìn)液管9、漏液管10和酸洗管11組成，金屬線材1通過(guò)電解酸洗槽體中心，不接觸電極，電解酸洗槽體6至少有二個(gè)組成，每一個(gè)酸洗槽體6只有一個(gè)極性。酸洗管11材質(zhì)為硬聚氯乙烯管，頂端開(kāi)口，可便于穿引金屬線材1，極板8一般采用在低酸低電壓下不易溶解的金屬材料，常用的為價(jià)廉、容易購(gòu)買(mǎi)的鉛極板。為了提高酸洗速度和酸洗質(zhì)量，采用陽(yáng)、陰極交替電解酸洗，當(dāng)金屬線材行走在極板為陽(yáng)極的酸洗槽中時(shí)，金屬線材為陰極，由于電極反映，金屬線材析出的氫氣對(duì)其表面的氧化物起還原作用和機(jī)械剝離作用；反之，當(dāng)極板為陰極時(shí)，金屬線材為陽(yáng)極，表面鱗皮的去除是借助于金屬的電化學(xué)和化學(xué)溶解，以及線材表面析出的氣泡進(jìn)行機(jī)械剝離鱗皮。電解酸洗過(guò)程中，極板交替為陽(yáng)、陰極，既能避免“氫脆”，又能不產(chǎn)生過(guò)酸洗。電解酸洗槽內(nèi)的電解酸洗槽體6至少有二個(gè)組成，一個(gè)極板為陽(yáng)極，一個(gè)為陰極，每一個(gè)電解酸洗槽體6只有一個(gè)極性，槽體內(nèi)電解溶液之間互不串流。圖6為電解酸洗槽極性示意圖，電解酸洗槽內(nèi)的每一個(gè)酸洗槽體帶一個(gè)極性，極板8采用不同的極性，即極板的極性可是陽(yáng)、陰極交替，也可是幾個(gè)陽(yáng)極一個(gè)陰極，按電解酸洗要求質(zhì)量而定，陽(yáng)極酸洗槽體多于陰極槽體，電解酸洗質(zhì)量好。
硫酸濃度為150～200g／升，濃度過(guò)大易造成過(guò)酸洗及氫脆，濃度過(guò)小，酸洗不充分。酸洗時(shí)間一般在10～15秒左右，為保證電解酸洗質(zhì)量，酸洗液中的Fe＋2濃度應(yīng)控制在250g／升以下，酸洗溫度小于60℃。
電解酸洗后的金屬線材經(jīng)過(guò)水清洗裝置，清洗水是熱水，其作用是可去除金屬線材上的殘留酸液及雜物，并將金屬線材預(yù)熱到70～80℃，為下道涂層工序做好準(zhǔn)備。
圖7為涂槽結(jié)構(gòu)圖，涂槽由抽液管12、過(guò)絲模13、過(guò)絲槽14、進(jìn)液管15、貯液池16組成，將金屬線材1表面涂潤(rùn)滑劑是為了提高金屬線材的拉拔速度、降低拉拔力。
一般涂層為硼砂，以涂硼為例，涂硼時(shí)間一般2～4秒，溶液溫度控制在70℃左右，硼砂溶液濃度為250～350克／升，其PH值在9.0～9.4之間。
至此，金屬線材表面機(jī)械除鱗，化學(xué)除鱗和涂層均已完成，根據(jù)加工需要可設(shè)置拉絲機(jī)，將已涂上潤(rùn)滑劑的金屬線材進(jìn)入拉模進(jìn)行預(yù)拉初加工，然后由收線機(jī)收線；當(dāng)然也可以不經(jīng)過(guò)拉絲模，將表面預(yù)處理好的金屬線材直接由收線機(jī)收線。
倘若預(yù)處理好的金屬線材不經(jīng)過(guò)拉絲模，收、放線速度則基本相同；經(jīng)過(guò)拉絲模的金屬線材則根據(jù)其減面率來(lái)?yè)Q算收、放線速度，一般收線速度為80～100米／分。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于將金屬線材表面機(jī)械除鱗、電解酸洗除鱗、涂潤(rùn)滑劑、拉絲等預(yù)處理過(guò)程組合成連續(xù)一體化生產(chǎn)裝置。
圖1輥?zhàn)硬贾脠D圖2沖洗裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖3電解酸洗槽結(jié)構(gòu)示意圖圖4電解酸洗槽體結(jié)構(gòu)圖圖5電解酸洗槽體A－A剖面圖圖6電解酸洗槽體極性示意圖圖7涂槽結(jié)構(gòu)圖下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步加以闡述高速線材一般直徑為5.5～6.5mm，以直徑為6.0mm的鋼絲為例，鋼絲強(qiáng)度極限為1500N／mm2，用二組放線架，將二捆鋼絲首尾焊接，以保證連續(xù)生產(chǎn)。鋼絲經(jīng)過(guò)機(jī)械除鱗裝置的輥?zhàn)樱亸紻為80mm，輥?zhàn)訑?shù)13個(gè)，輥距t為75mm，輥?zhàn)臃殖扇M，如
圖1所示，三組輥?zhàn)虞S線互為空間交錯(cuò)布置，第一組輥為6個(gè)，輥軸線呈水平，第二組輥4個(gè)輥軸線與第一組輥軸線成45°，第三組輥3個(gè)，輥軸線與第一組輥軸線成135°。鋼絲經(jīng)過(guò)三組輥?zhàn)雍筮M(jìn)入水沖洗裝置，鋼絲走向與水沖洗方向相反，保證強(qiáng)迫沖洗的質(zhì)量，有效沖洗長(zhǎng)度1.2米。鋼絲隨即進(jìn)入電解酸洗槽，極板用鉛板制成，其極性布置如圖6所示，1－3為陽(yáng)極槽體，第四個(gè)為陰極槽體，一個(gè)電解酸洗槽體只有一個(gè)極性，各電解酸洗槽體內(nèi)的硫酸溶液互不串流，每個(gè)電解酸洗槽體自成一體，硫酸濃度180克／升，酸洗時(shí)間為10秒，鋼絲在陽(yáng)極槽體內(nèi)酸洗時(shí)間為7.5秒，在陰極槽體內(nèi)酸洗時(shí)間為2.5秒。酸洗槽總長(zhǎng)15米，電流強(qiáng)度50安培，陽(yáng)極電流密度為6A／dm2，陰極電流密度為2A／dm2，酸洗液中的Fe＋2濃度控制在200克／升以下，酸洗溫度小于45℃。在一個(gè)大貯液槽放置4個(gè)酸洗槽體，用一個(gè)酸泵提供循環(huán)酸液。去除表面鱗皮后的鋼絲經(jīng)熱水清洗裝置，使鋼絲預(yù)熱到70℃左右，然后到涂硼槽，硼砂溶液濃度為300克／升，PH值為9.3，硼砂溶液溫度在70℃左右，涂硼時(shí)間2.3秒，鋼絲行走線速度為90米／分，涂硼槽長(zhǎng)度3.5米。涂好硼砂的鋼絲進(jìn)行預(yù)拉，采用550單頭拉絲機(jī)，拉拔力為100公斤左右，減面率約20％。最后進(jìn)入收線機(jī)，收線速度90米／分。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于1、金屬線材表面除鱗、涂潤(rùn)滑劑、拉絲呈連續(xù)性生產(chǎn)，自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低；2、金屬線材表面除鱗干凈；3、基本無(wú)環(huán)境污染；4、設(shè)備投資少、占地面積小。
權(quán)利要求1.一種線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置，由沖洗槽、酸洗槽、清洗槽、涂槽組成，其特征在于酸洗槽由貯液槽4、托槽5和電解酸洗槽體6組成，電解酸洗槽體6由端面封板7、極板8、進(jìn)液管9、漏液管10和酸洗管11組成，酸洗管11頂端開(kāi)口，酸洗槽內(nèi)的每一個(gè)電解酸洗槽體6帶一個(gè)極性，極板8采用不同極性，可以是陽(yáng)極或陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置，其特征在于涂槽由抽液管12、過(guò)絲模13、過(guò)絲槽14、進(jìn)液管15和貯液池16組成。
專(zhuān)利摘要一種線材表面連續(xù)預(yù)處理裝置，用于金屬線材表面連續(xù)除鱗、涂層，屬于冶金領(lǐng)域。目前表面除鱗用化學(xué)除鱗或機(jī)械法除鱗，生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染大、除鱗質(zhì)量難以控制。本實(shí)用新型是放線機(jī)后面裝有機(jī)械除鱗裝置、沖洗裝置、電解酸洗槽、清洗槽、涂槽、拉拔機(jī)，將除鱗、涂層、拉絲等預(yù)處理過(guò)程組合成連續(xù)一體化生產(chǎn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)成本低、表面除鱗干凈，基本無(wú)環(huán)境污染、設(shè)備投資少、占地面積小。
文檔編號(hào)B21C43/04GK2095720SQ9021466
公開(kāi)日1992年2月12日 申請(qǐng)日期1990年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月26日
發(fā)明者鄭漢清, 嚴(yán)一民, 梁樂(lè)天, 李一心, 曹建清, 趙茹梅, 張澄埃, 張士坤, 陳正安, 陸雪華 申請(qǐng)人:江蘇江陰鋼繩總廠