一种无酸洗除锈磷化连续拉丝设备及其拉丝生产方法_3

文档序号:9899312阅读:来源:国知局
行磷化并位于磷化槽两端的两个第二从动轮20、经除锈后导向第一从动轮上的金属线材卷入第二从动轮上的第一导向轮21、经磷化后导向第二从动轮上的金属线材进入皂化槽内的第二导向轮22、设于皂化槽内并与第二导向轮配合实现金属线材进入皂化槽内进行皂化上蜡的皂化导向转轮23、经皂化上蜡后导向金属线材至第三主动轮上的第三导向轮24;两个第一从动轮导向金属线材于除锈槽内的糊状除锈介质中来回穿行进行除锈,两个第二从动轮导向经除锈的金属线材于磷化槽内的磷化液中来回穿行进行磷化,第二导向轮和皂化导向轮导向经磷化的金属线材于皂化槽内的皂化液中穿行进行皂化上蜡。本动力装置为同一驱动源同时同步驱动三幅主动轮,实现自动化高效连续拉丝,不需人工实时进行观察。动力装置中的各个轮均为多槽轮,金属线材加工时沿着轮槽运行,实现金属线材在除锈、磷化及冷却等工序时,能依次有序地沿着工序中的多槽轮的轮槽来回穿行,增加金属线材进行各工序时的线长,提高生产效率,从而实现连续高效生产。
[0021]具体地,该糊状除锈介质为由河沙和使河沙保持悬浮状态的钻井泥浆膨润土混合组成的糊状泥沙浆,钻井泥浆膨润土为泥浆状态。钻井泥浆膨润土具有很好的悬浮性、触变性,滤失量小、造浆性能好,配制方便,能使河沙长期保持悬浮状态;用河沙做成的砂浆其强度近似于用石英砂做的砂浆,且河沙来源广,成本低。本实施例采用河沙和钻井泥浆膨润土混合组成的糊状泥沙浆作为除锈介质,糊状泥沙浆中悬浮的河沙与连续穿行的金属线材不断产生摩擦,巧妙地利用了钻井泥浆膨润土具有良好的悬浮性和造浆性及河沙的硬度,使金属线材的去锈效果相较于现有技术中的机械法除锈的去锈效果更佳,还节省能耗,避免了生产设备零部件的频繁更换,提高了生产效率;同时也改变了传统酸洗除锈的方式,不仅节省了水电资源,而且根除了由于酸洗而产生的酸雾、废酸、废水等对环境的污染。糊状泥沙浆的使用周期长,不需频繁换料,且河沙来源广、成本低、钻井泥浆膨润土配制方便,糊状泥沙浆的换料成本低。
[0022I具体地,包括有连续或定量输送已加热的磷化液至磷化槽中令磷化槽中的磷化液保持稳定温度的磷化液输液管25、与磷化槽连接并把磷化液导向循环回流的回流储存罐26及设于回流储存罐内对回流的磷化液进行加热的加热装置27、通过连接管道28与回流储存罐连接并从磷化液输液管排出已加热磷化液的循环栗29。由磷化槽回流至回流储存罐的磷化液温度高于常温,加热装置直接对回流储存罐中的磷化液加热至设定温度,再通过循环栗和磷化液输液管把已加热的磷化液排回磷化槽中,如此,既可使磷化槽中的磷化液保持恒温状态、令金属线材表面磷化时形成均匀的致密的磷化膜、提高金属线材表面的性能、增强金属线材的抗氧化性和防腐蚀性、还有助于金属线材后续的皂化上蜡、也使磷化液的加热减少耗能。
[0023]具体地,该除锈槽和磷化槽为可调节升降的方型平底槽,生产中,操作人员可灵活地升降除锈槽和磷化槽;除锈槽和磷化槽均为1m长,使金属线材在进行除锈工序和磷化工序时,有足够的运行距离和进行工序的时间,使金属线材除锈时其表面的锈蚀被充分去除及磷化时其表面能磷化充分,除锈槽和磷化槽通过各自独立设于机架上的升降电机30以钢丝牵引方式实现升降。
[0024]具体地,该第一清洗装置和第二清洗装置均为喷射高压水的高压喷头,冷却装置为喷射压缩空气进行冷却的气嘴。第一清洗装置喷射高压清洗液对金属线材进行高压清洗,除去金属线材在除锈工序时附在表面的糊状泥沙浆;第二清洗装置喷射高压清洗液对金属线材进行高压清洗,除去金属线材在磷化工序时附在表面的多余磷化液;冷却装置喷射压缩空气对已皂化上蜡的金属线材进行冷却,使金属线材表面的蜡层瞬间凝固,不会由于重力作用而积聚于金属线材表面的下部,令上蜡稳定均匀和金属线材及时冷却。
[0025]具体地,该象鼻式拉丝收线机包括对线性的金属线材进行上灰压模成圈状的压模滚筒31、于压模滚筒输出端上设有导向圈状的金属线材进行收线的象鼻式导向架32、与象鼻式导向架连接并对圈状的金属线材进行收线的收线架33。本象鼻式拉丝收线机结构简单,压膜滚筒使金属线材表面上灰均匀、生产的金属线材成品的直径大小保持一致,由于设置了象鼻式导向架,有效地增加了成品金属线材卷的重量,减少金属线材接头,提高了生产效率,本象鼻式拉丝收线机工作稳定性高,运行平稳顺畅。
[0026]如图2所示,金属线材的加工过程包括以下步骤:
(1)放线:将待加工的金属线材放置在放线框架上,由高架放线机把放线框架上的金属线材导向进入拉丝装置内;
(2)除锈:金属线材经高架放线机的导向依次绕卷经过第一主动轮、除锈槽左侧的第一从动轮、除锈槽右侧的第一从动轮,由第一主动轮驱动并以金属线材牵引两个第一从动轮转动,两个第一从动轮转动时位于两者之间的金属线材会进入装有糊状泥沙浆的除锈槽内来回穿行进行除锈,糊状泥沙浆中悬浮的河沙与连续穿行的金属线材不断产生摩擦,除去金属线材表面的锈蚀,达到去皮的效果;
(3)第一次清洗:除锈后的金属线材从除锈槽左侧的第一从动轮出来并经第一导向轮导向至第二主动轮的过程中,第一清洗装置喷射高压清洗液对金属线材进行高压清洗,除去金属线材在除锈工序时附在表面的糊状泥沙浆;
(4)磷化:经第一清洗装置清洗后的金属线材从第一导向轮导向至第二主动轮,由第二主动轮驱动并以金属线材分部牵引位于磷化槽左侧和右侧的第二从动轮转动,两个第二从动轮转动时位于两者之间的金属线材会进入装有磷化液的磷化槽内来回穿行进行磷化,达到对金属线材进行磷化的目的;
(5)第二次清洗:磷化后的金属线材从磷化槽左侧的第二从动轮出来绕卷于第二导向轮的过程中,第二清洗装置喷射高压清洗液对金属线材进行高压清洗,除去金属线材在磷化工序时附在表面的多余磷化液;
(6)皂化上蜡:经第二清洗装置清洗后的金属线材从第二导向轮依次导向至皂化导向转轮和第三导向轮的过程中,金属线材进入装有皂化液的皂化槽中穿行进行皂化上蜡,达到对金属线材进行皂化上蜡的目的;
(7)冷却:从第三导向轮出来已皂化上蜡的金属线材会经过冷却装置,冷却装置会喷射压缩空气对已皂化上蜡的金属线材进行冷却,令上蜡稳定均匀和金属线材及时冷却;
(8)上灰定型和收线:经冷却后的金属线材从第三导向轮导向至第三主动轮上,第三主动轮驱动金属线材进入象鼻式拉丝收线机,象鼻式拉丝收线机中的压模滚筒配合外壳对线性的金属线材进行上灰并压模定型成圈状,再由位于压模滚筒输出端上的象鼻式导向架把圈状的金属线材导向至收线架上进行收线,完成拉丝和收线工序。
[0027]为了保证金属线材进行连续拉丝时的去锈效果,本实施例的泥沙浆中的钻井泥浆膨润土与河沙的比例为:I: 10;本实施例的磷化液的温度为恒温75°C,金属线材磷化时在金属线材表面形成均匀的致密的磷化膜,从而提高金属线材表面的性能,增强金属线材的抗氧化性和防腐蚀性,还有助于金属线材后续的皂化上蜡;本实施例的皂化液的温度为恒温75°C,使金属线材的表面形成均匀的皂膜层,该皂膜层增加了金属线材进行后续的拉丝工序时的塑性厚度、拉丝时在象鼻式拉丝收线机与金属线材之间形成润滑膜,防止金属线材进行定型和收线时被磨损,从而提高金属线材成品的表面光洁度和加工精度。
[0028]本实施例的金属线材在进行除锈、磷化及皂化工序时,金属线材的线速度为120m/min,金属线材进行除锈、磷化工序的时间为2分钟。
[0029]实施例2
本实施例2是在实施例1的基础上进行改变,主要不同点在于,本实施例中的除锈槽和磷化槽的长度,糊状泥沙浆中的钻井泥浆膨润土与河沙的比例,磷化液的恒温温度,皂化液的恒温温度,及金属线材进行除锈、磷化工序的时间。具体如下:
本实施例中除锈槽和磷化槽的长度均为7m,糊状泥沙浆中的钻井泥浆膨润土与河沙的比例为:0.5:9.5,磷化液的温度为恒温70 0C,皂化液的温度为
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