一种炉前钢丝表面清理装置及清理工艺的制作方法

文档序号:15256470发布日期:2018-08-24 20:42阅读:230来源:国知局

本发明属于钢丝生产技术领域,更具体地说,涉及一种炉前钢丝表面清理装置及清理工艺。



背景技术:

钢丝生产线是将轧钢盘条经过一系列工艺制造成所需要尺寸和强度钢丝的一种工艺生产线,具体的是包括前期的粗加工处理和后期的热处理,前期的粗加工处理包括盘条的拉伸、剥壳等过程;经过一系列粗加工后的半成品钢丝会重新缠绕至圆盘座上,然后进入热处理明火炉进行热处理。但是由于半成品钢丝表面残留有硼砂和拉丝粉,在天然气热处理明火炉内,半成品钢丝经过四段高温煅烧(945℃-960℃-980℃-1000℃),半成品钢丝表面的硼砂、拉丝粉在高温状态下焦化,焦化物脱落并在热处理明火炉内堆积起来,一方面半成品钢丝从堆积物中走过,造成钢丝拉伸变长,严重影响磷化钢丝的质量;另一方面堆积物过多,每过一段时间,热处理明火炉需要进行清理一次,停机次数频繁,影响企业的正常生产。

为了解决上述的问题,经检索,中国专利cn201620241802.6公开了一种钢丝水冲洗装置,包括水槽体和设置在水槽体中的冲洗器,冲洗器包括进水管、分水管和冲水槽;冲水槽横向设置在水槽体上;分水管一端与冲水槽相连,另一端与进水管相连;冲水槽上表面设置有凹槽,凹槽内设置有若干冲水孔;再如中国专利cn201120396852.9公开了一种用于钢丝生产工艺中的冲洗装置,包括清洗槽和喷淋系统,喷淋系统包括位于清洗槽上方水平设置的至少一个水管,水管上均匀间隔的设置有多个喷淋头;再如中国专利cn201520397229.3公开了一种用于清洗钢丝的高压冲洗槽,包括带敞开口的冲洗槽体,冲洗槽体由耐酸砖砌成,冲洗槽体内侧壁设有抗腐蚀的挡板,挡板面向冲洗槽内腔的里侧壁环设有高压水管,高压水管上设有朝所述冲洗槽体内侧的若干出水孔,冲洗槽体设有一可启闭该敞开口的防护罩;再如中国专利cn201220389697.2公开了一种新型钢丝在线水冲洗装置,包括水管,水管的上表面设有冲水孔,水管上冲水孔的两侧设有竖直设置的挡水板,挡水板的两端分别设有隔板,水管的上表面、两侧挡水板、两端隔板构成一个冲洗槽,两端隔板上分别设有等高的钢丝通孔。

通过分析上述专利,公开的冲洗装置均无法应用到进入热处理明火炉前的水洗处理,原因在于:热处理明火炉需要满负荷运转,多股钢丝同时进入热处理明火炉内,那么多股钢丝同时冲洗,需要做好分线准备,不然极容易造成绞线;此外,冲洗过后的钢丝表面残留有大量的水珠,这些水珠带入到热处理明火炉内,在高温状态下,水珠受热气化,造成明火炉内湿度增加,明火炉内温度波动大,不利于明火炉内的温度控制。

1.要解决的问题

针对现有钢丝表面残留有硼砂和拉丝粉在明火炉内高温状态下焦化,焦化物脱落并在热处理明火炉内堆积,导致钢丝拉伸变长,严重影响钢丝的质量的问题,本发明提供一种炉前钢丝表面清理装置,结构简单,通过对半成品钢丝表面的硼砂和拉丝粉进行清除,减少明火轮内的焦化物堆积,降低焦化物对钢丝的影响;本发明还提供一种炉前钢丝表面清理装置的清理工艺,提高水洗的效率,进一步减少半成品钢丝表面的硼砂和拉丝粉残留量,减少明火轮内的焦化物堆积,降低焦化物对钢丝的影响。

2.技术方案

为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:

本发明的一种炉前钢丝表面清理装置,包括:

箱体,内置有水洗机构和高温喷气机构,所述水洗机构喷射具有一定温度的水,竖直向上冲洗钢丝;所述高温喷气机构喷射具有高温气体,竖直向下吹刷钢丝;

分线机构,设置在所述箱体的前侧,用于隔开多股钢丝,且使钢丝沿确定的方向移动至所述的水洗机构。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的水洗机构包括进水管、支水管和冲水槽,冲水槽横向设置在箱体内且中心轴线与钢丝的移动方向垂直;所述支水管一端与冲水槽连接相通,另一端与进水管连接相通;所述冲水槽上表面设置有凹槽,凹槽内依次设置有若干冲水孔;本发明能快速、高效地将半成品钢丝表面的硼砂和拉丝粉冲洗干净,为后续热处理做准备。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的分线机构包括支撑架、设置在支撑架上的分线轮及位于分线轮后侧的分线板;分线轮包括分线轮轴和套装在分线轮轴上的分线滚轮;分线板包括固定板及固定在固定板的若干分线管;分线滚轮上设置有轮槽;分线滚轮上的轮槽与分线管一一对应。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的水洗机构还包括托线块;所述托线块横向设置在箱体内且位于相邻两冲水槽中间,托线块上设置有托线槽,托线槽与分线管的导线孔对齐。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的分线机构还包括对称设置的导向架及置于导向架上的导向轮,导向架固定在支撑架上,导向轮由硬质橡胶材料制作完而成,导向轮向内收缩设置,使得两导向轮的连线距离略小于所述分线滚轮的长度。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的分线滚轮通过轴承套装在分线轮轴上,分线滚轮的材料为尼龙。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的分线管内置有内衬管,内衬管由硬质橡胶材料制作完而成,内衬管的内径大于钢丝的直径。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的支水管上设置有控制阀。

于本发明一种可能的实施方式中,所述的高温喷气机构包括进气管和喷嘴,喷嘴具有安装部及与安装部一体成型的头部,进气管由安装部导入与头部连接。

本发明的一种炉前钢丝表面清理装置的清理工艺,包括以下步骤:将钢丝引入到分线机构的分线轮和分线板,且使得钢丝位于冲水槽的正上方,由支水管喷射出温度为73-76℃、水压为0.05-0.08mpa的水,冲洗钢丝;然后由喷嘴喷出温度为950-1000℃的高温气体吹刷钢丝。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的有益效果为:

(1)本发明的炉前钢丝表面清理装置,其具有分线机构、水洗机构和高温喷气机构,通过分线机构能有效地将多股钢丝准确的分离,从而避免了各钢丝之间的摩擦、接触,提高了后续热处理工艺效率以及钢丝产品的质量;通过水洗机构可以将钢丝表面的硼砂和拉丝粉洗干净,防止在明火炉内部焦化成焦化物;通过高温喷气机构去除水洗过后钢丝表面的水珠,避免水珠进入明火炉受热气化,明火炉的湿度维持在一个较低的数值范围内,明火炉内的温度控制稳定;

(2)本发明的炉前钢丝表面清理装置,通过在分线机构后侧设置进水管、支水管和冲水槽,实现了对钢丝表面的冲洗,经支水管从冲水槽上的冲水孔喷出,每一冲水孔对应一根钢丝,从而实现对钢丝表面的冲洗,提高了冲洗水的效率;

(3)本发明的炉前钢丝表面清理装置,其分线轮设置成多个单独的分线滚轮,每一个分线滚轮对应一根钢丝,同时分线板设置成多个分线管,每一个分线管与一个分线滚轮对应,也就是与一根钢丝对应,这样,多股钢丝绕过分线滚轮上的轮槽后,进入分线管后,从而实现了钢丝的隔开,其结构简单,且钢丝分离效果好,避免了多股钢丝之间相互缠绕、干涉的问题,从而确保了后续热处理工艺的正常进行,提高了生产效果,同时提高了钢丝产品的质量;

(4)本发明的炉前钢丝表面清理装置,在相邻两冲水槽中间设置有托线块,托线块上设置有托线槽,托线槽与分线管的导线孔对齐,一方面能够起到支撑钢丝的作用,另一方面也可以准确引导钢丝超准确的方向移动,避免钢丝之间相互摩擦产生损伤;

(5)本发明的炉前钢丝表面清理装置,在分线轮的前方设置安装导向轮的导向架,可以有效消减钢丝由圆盘座放线产生的跳动,使得分线轮分线更加顺畅;

(6)本发明的炉前钢丝表面清理装置,分线滚轮采用尼龙材料制作,耐磨性能好,使用寿命长,且不会造成钢丝表面的磨损,分线滚轮通过轴承套装在分线轮轴上,滚动更加顺畅,减小与钢丝的滑动摩擦;

(7)本发明的炉前钢丝表面清理装置,支水管上设置有控制阀,便于对高压水的控制;

(8)本发明的炉前钢丝表面清理装置,高温喷气机构的喷嘴正对钢丝,由明火炉引出的高温气体直接吹刷钢丝表面,一部分水珠受热蒸发,另一部分水珠在气体的吹动作用下,脱离钢丝表面;

(9)本发明的炉前钢丝表面清理装置的清理工艺,采用水温为73℃-75℃的温水,然后由进水管进入0.05-0.08mpa的高压水,硼砂可以完全溶解,拉丝粉在高压水的冲击作用下迅速脱离钢丝,钢丝表面清除干净。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本发明范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。

图1为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置结构示意图;

图2为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置俯视图;

图3为图1的a部放大图;

图4为图1的b部放大图;

图5为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置的喷嘴结构示意图。

图中标记说明:100、箱体;

200、水洗机构;210、进水管;220、支水管;221、控制阀;230、冲水槽;231、凹槽;232、冲水孔;240、托线块;

300、高温喷气机构;310、进气管;320、喷嘴;321、头部;322、安装部;

400、分线机构;410、支撑架;420、分线轮;421、分线轮轴;422、分线滚轮;430、分线板;431、固定板、432、分线管;440、导向架;450、导向轮;

500、钢丝。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明,但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述,以提出执行本发明的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此,本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解,其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

参见图1至图5,描述根据本发明的一优选实施例的炉前钢丝表面清理装置,其中,图1为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置结构示意图;图2为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置俯视图;图3为图1的a部放大图;图4为图1的b部放大图;图5为本实施例1的炉前钢丝表面清理装置的喷嘴320结构示意图。

如图1至图5所示,本实施例的一种炉前钢丝表面清理装置,包括箱体100,内置有水洗机构200和高温喷气机构300,水洗机构200喷射具有一定温度的水,竖直向上冲洗钢丝500;高温喷气机构300喷射具有高温气体,竖直向下吹刷钢丝500;分线机构400,设置在箱体100的前侧,用于隔开多股钢丝500,且使钢丝500沿确定的方向移动至水洗机构200。

需要说明的是:现有的钢丝500生产工艺,包括拉拔、铅淬火、酸洗、磷化、皂化和烘干过程,拉拔后的半成品钢丝500通过卷线机绕设在圆盘座上,若是需要进一步后续处理时,然后再放线,半成品钢丝500表面残留有硼砂和拉丝粉,在天然气热处理明火炉内,半成品钢丝500经过四段高温煅烧(945℃-960℃-980℃-1000℃),半成品钢丝500表面的硼砂、拉丝粉在高温状态下焦化,焦化物脱落并在热处理明火炉内堆积起来,红热状态下的半成品钢丝500从堆积物中走过,容易造成钢丝500拉伸变长,据统计钢丝500拉伸边长率达到0.5%,造成钢丝500的规格不符合要求,严重影响磷化钢丝500的质量;按照明火炉的停机检修计划时每三个月检修一次,但是由于明火炉内堆积物过多,需要每个月进行清理一次,造成停机次数频繁,影响企业的正常生产。

本申请的发明人通过大量的研究以及实验,通过在圆盘座与明火炉之间设置热水洗装置,该装置具有分线机构400、水洗机构200和高温喷气机构300,通过分线机构400能有效地将多股钢丝500准确的分离,从而避免了各钢丝500之间的摩擦、接触,提高了后续热处理工艺效率以及钢丝500产品的质量;通过水洗机构200可以将钢丝500表面的硼砂和拉丝粉洗干净,防止在明火炉内部焦化成焦化物;通过高温喷气机构300去除水洗过后钢丝500表面的水珠,避免水珠进入明火炉受热气化,明火炉的湿度维持在一个较低的数值范围内,一般温度波动在±0.5℃,明火炉内的温度控制稳定。

在本实施例中,参见图1和图2,水洗机构200包括进水管210、支水管220和冲水槽230,冲水槽230横向设置在箱体100内且中心轴线与钢丝500的移动方向垂直;支水管220一端与冲水槽230连接相通,另一端与进水管210连接相通;冲水槽230上表面设置有凹槽231,凹槽231内依次设置有若干冲水孔232;支水管220上设置有控制阀221。由明火炉出来的高温气体通过换热器加热水,水温控制在75℃,进水管210与换热器连接,能快速、高效地将半成品钢丝500表面的硼砂和拉丝粉冲洗干净,为后续热处理做准备。

在本实施例中,参见图1和图2,分线机构400包括支撑架410、设置在支撑架410上的分线轮420及位于分线轮420后侧的分线板430;分线轮420包括分线轮轴421和套装在分线轮轴421上的分线滚轮422,分线滚轮422采用尼龙材料制作,耐磨性能好,使用寿命长,且不会造成钢丝500表面的磨损,分线滚轮422通过轴承套装在分线轮轴421上,滚动更加顺畅,减小与钢丝500的滑动摩擦;

进一步的,分线板430包括固定板431及固定在固定板431的若干分线管432;分线滚轮422上设置有轮槽;分线滚轮422上的轮槽与分线管432一一对应;分线管432内置有内衬管,内衬管由硬质橡胶材料制作完而成,内衬管的内径大于钢丝500的直径。

进一步的,如图3所示,水洗机构200还包括托线块240,托线块240横向设置在箱体100内且位于相邻两冲水槽230中间,托线块240上设置有托线槽,托线槽与分线管432的导线孔对齐,一方面能够起到支撑钢丝500的作用,另一方面也可以准确引导钢丝500超准确的方向移动,避免钢丝500之间相互摩擦产生损伤。

进一步的,如图2所示,分线机构400还包括对称设置的导向架440及置于导向架440上的导向轮450,导向架440固定在支撑架410上,导向轮450由硬质橡胶材料制作完而成,导向轮450向内收缩设置,使得两导向轮450的连线距离略小于分线滚轮422的长度;分线滚轮422通过轴承套装在分线轮轴421上,分线滚轮422的材料为尼龙。可以看出,在分线轮420的前方设置安装导向轮450的导向架440,可以有效地消减钢丝500由圆盘座放线产生的跳动,使得分线轮420分线更加顺畅。

如图5所示,高温喷气机构300包括进气管310和喷嘴320,喷嘴320具有安装部322及与安装部322一体成型的头部321,进气管310由安装部322导入与头部321连接,喷嘴320通过安装部322安装到箱体100上,喷嘴320头部321呈锥形,喷出气体的流速快,除水效果好。

实施例2

本发明的一种炉前钢丝表面清理装置的清理工艺,包括以下步骤:将钢丝500引入到分线机构400的分线轮420和分线板430,且使得钢丝500位于冲水槽230的正上方,由支水管220喷射出温度为75℃、水压为0.065mpa的水,冲洗钢丝500;然后由喷嘴320喷出温度为950-1000℃的高温气体吹刷钢丝500。

此外,水中添加有由氯化铵与碳酸铵构成的缓冲试剂,其中氯化铵与碳酸铵的比例为1:1-2,硼砂溶解于水中,会在钢丝500表面形成碱性的薄膜,在高温状态下,薄膜会迅速结壳,从而阻止硼砂的进一步溶解,通过由氯化铵与碳酸铵构成的缓冲试剂,可以将薄膜快速消除,提高硼砂的溶解,达到全部清除的效果。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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