[发明专利]无动力高压除鳞方法及装置

说明书

本发明为无动力高压除鳞方法及装置，属于高碳、合金钢、其它有色金属线材、钢丝拉拔除鳞技术，用来配合各种形式的拉拔机，实现无酸洗拉拔。

拉拔前的线材除鳞，一般都用酸洗，为消除酸洗对环境污染的危害，改善工人劳动条件，国内外使用机械除鳞，其形式有弯曲辊除锈、喷丸去锈、刷子去锈、研磨箱去锈、微剥光磨削去锈，针铣去锈、超声波去锈、电解及高压水去锈等，如专利SU869898，SU1326359，SU2809291中所给出的，或上述方法的某些组合。但上述这些去锈方法及装置，存在不少缺点，需要外加动力，消耗大量能源，机构复杂，造价较高，有些易损件更换频繁、维修费用高。

为此，本发明提供一种无动力高压除鳞方法及装置，它借助线材运动，带动除鳞介质（即磨料）进入与线材直径有一定关系的除鳞腔体内，使磨料在此装置中产生流体动力效应，产生压力并且形成无序的（布朗）运动，从而达到对线材的除鳞目的，实现在线连续无酸洗拉拔。

本发明的无动力高压除鳞方法如下：

在盘条放线架和拔丝机之间放置装有除鳞介质（磨料）的盒子和一个内孔壁为圆锥收敛楔的流体除鳞腔体，在拉拔机的带动下，盘条放线架上的线材穿过介质盒并使运动的线材表面附上除鳞介质，然后通过流体除鳞腔体，流体除鳞腔体的内孔直径分为三段，在线材入口段的孔径与拉拔线材直径的间隙要略大于线材出口段的孔径与拉拔线材直径具有的间隙，在入口段的孔径与出口段孔径之间，即流体除鳞腔体的中间孔径为最大，使该段能存聚除鳞介质，使出口段流出的除鳞介质小于入口段流入的除鳞介质，从而使除鳞介质在流体除鳞腔体中间较大孔径处积聚，使流体除鳞腔体三段内孔形成升压腔、高压腔和降压腔三部分，产生流体除鳞效果。

本发明方法的原理为：

线材运动能够带动具有一定附着力的介质运动，使之形成流体，随线材运动而进入流体除鳞腔体内，其腔体内孔是由上述的升压、高压和降压三段组成，该腔体内孔因与运动线材保持一定关系，并且具有收敛楔作用，随线材运动的介质必然产生流体动力效应，随线材运动的介质不断进入升压腔，在高压腔中积聚，由于降压腔与线材的间隙较小，介质的流出量远远小于进入量，介质就在高压腔中形成高压，另外，由于降压腔与线材间的间隙较小，除鳞介质必须变形成粉末才能随线材流出，这样除鳞介质就具有一定的压力，此压力必然使介质向入口处反流，介质在流体除鳞腔体中形成动平衡，此时，介质达到最高压力，压力值最低约200Kg/cm²以上，在此压力作用下，介质与线材表面相接触，进入降压腔并流出，这样介质和线材必然有挤压摩擦作用，由于介质具有一定粒度、硬度和强度，在与被除掉的氧化皮一起变为粉末运动的过程中而达到除鳞的目的。

对于脆性氧化皮（如Fe₃O₄）可先经预除鳞（弯曲辊）后再采用流体动力除鳞，对脆性较小的氧化皮（如Fe₂O₃和有色金属氧化物）可不用预除鳞，直接用流体动力除鳞即可。

由于介质在除鳞过程中，介质与除掉的氧化皮一起变为粉末，必然在线材表面上附着一定量的粉末，因而，必须经清除装置将其表面拭净，清除装置可有多种多样的形式，以能良好除净线材表面上的粉末为准，例如，如采用施一般压力的棉纱纤维擦拭，也可用2～3Kg/cm²压力水冲洗，布轮擦拭和用3～5Kg/cm²空气吹之，或上述方式的组合等。

本发明的除鳞方法采用的除鳞介质，可以从一般磨料中选取具有一定的粒度、硬度和强度的磨料。介质硬度与强度与所要除鳞的线材的基体有关，一般介质的强度要比线材的基体稍小一些，而硬度则稍大一些。这样在除鳞时，介质挤压线材表面但不能被挤压进入线材;或者介质硬度和强度比基体稍小一点，在其受到挤压粉碎时，能除去氧化铁。当介质粒度大时，可选用硬度和强度小的介质，若介质硬度和强度高时，可选粒度小些的。

例如：高碳钢盘条除鳞，其除鳞介质为Fe₃O₄矿砂和SiO₂硅砂皆可，其粒度为25～70目。

对低碳钢盘条除鳞介质用河砂。

对紫铜表面氧化皮，除鳞介质可用SiO₂硅砂，粒度为20～40目。

除鳞介质粒度和流体除鳞腔体入口段孔径与拉拔线材直径的间隙之间的关系为：

除鳞介质粒度/间隙＝0.4～0.8