盤條無酸洗拉拔技術及設備的研究與實踐

1、盤條無酸洗拉拔技術及設備的研究與實踐李湘民（江西渝州科技職業(yè)學院，江西新余338029）摘要針對傳統(tǒng)酸洗工藝生產成本較高，操作不當易使盤條出現(xiàn)質量缺陷等不足，研究了盤條無酸洗拉拔技術及設備。無酸洗拉拔技術是通過機械剝殼除鱗的方式清除盤條表面的氧化鐵皮，同時應用先進的壓力模潤滑工藝，改善盤條進入拉絲模的潤滑條件，取代傳統(tǒng)鋼絲生產中的酸洗和磷化。給出組成無酸洗拉拔機組的彎曲剝殼機、鋼刷除銹機和潤滑壓力模裝置的主要參數。彎曲剝殼機盤條最大進線

2、直徑14mm，延伸率7.7%，彎曲輥直徑155mm；鋼刷除銹機的鋼刷尺寸8mm150mm，最高轉速2800rmin，盤條在輪上最大包角156.5；潤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。關鍵詞盤條除銹；無酸洗拉拔；彎曲剝殼；鋼刷除銹；壓力模潤滑中圖分類號TG155.41金屬制品行業(yè)盤條拉拔前需進行表面處理。酸洗技術作為傳統(tǒng)的化學除銹方法，由于具

3、有技術易于掌握、操作簡單、酸洗質量穩(wěn)定等特點而一直沿用至今，但酸洗的同時帶來的環(huán)境污染使業(yè)內專家不得不尋求酸洗以外的方法來對盤條進行表面除銹。早在1999年，兩年一屆的德國杜塞爾多夫國際線纜會議的主要議題之一就是“機械除銹”。機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]。拋丸技術由于高碳鋼的磁化現(xiàn)象，在企業(yè)應用的很不成功。國內外主要采用的方法是高碳鋼盤條的彎曲剝殼鋼刷表面機械除銹，其中法國DECALUB公司

4、的DCCD技術對于高碳鋼盤條的表面機械除銹適用性能好，已在英國和澳大利亞成功應用，而國內主要在小直徑盤條的表面機械除銹應用得較為成功。筆者在對某廠引進的歐美無酸洗拉拔設備進行消化吸收的基礎上，經過幾年的實踐摸索，在盤條無酸洗拉拔技術及設備方面進行研究并取得成果。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。具體生產過程：（1）將表面附有氧化鐵皮的盤條置入質量濃度約為25

5、0gL的硫酸溶液池中振蕩酸洗3～8min（銹蝕嚴重的需要延長時間）；（2）將盤條吊起，置入沖洗池中用水壓0.6MPa的高壓水對盤條表面殘留物進行沖洗；（3）快速置于磷化池中進行表面磷化處理，使盤條表面獲得磷化膜，增加拉拔時的表面潤滑帶粉效果；（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）對盤條表面進行涂石灰或硼化處理，進一步改善表面潤滑條件，同時硼化還可中和酸洗后鋼絲盤條表面的殘酸；（6）用約200℃的熱風烘干，脫去磷化

6、層中的部分結晶水，待盤條完全干燥后進入拉拔工序。采用化學酸洗技術對盤條表面進行處理雖操作簡單、易掌握，酸洗后盤條表面質量也能達到拉拔技術要求，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溶液，生產成本較高；（2）需要2～3名操作人員和專用起重機，增加了人工和設備成本；（3）操作不當可能會使盤條出現(xiàn)氫脆、欠酸洗、過酸洗等質量缺陷；（4）生產中產生大量的三廢（廢水、廢氣、廢碴），對環(huán)境造成污染，廢物的處理增加了生產成本。

7、設計要點：設計該部分時主要是彎曲輥和間距的確定。實踐證明，去除盤條表面氧化鐵皮與盤條彎曲變形程度關系密切，當盤條彎曲變形率在3%～5%時，氧化鐵皮開始剝落，達到8%～9%時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，但同時也會導致盤條力學性能和內部組織遭到破壞，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，即和彎曲輥輥間距有關。一般按下式計算，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。在彎曲輥設計時，可將輪槽設計成帶肋條狀，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強度，因此輥子采用鑲套式結構，即輥芯部位選用40Cr合金調質鋼而輥環(huán)部位選用碳化鎢硬質合金材料以增加耐磨性。2.2.2鋼刷除銹機主要參數：鋼刷尺寸8mm150mm；鋼刷最高轉速2800rmin；除銹電機型號Y8022，電機功率1.