CN108747610A - 盘条金属表面前处理方法、盘条除锈方法及喷砂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种盘条金属表面前处理方法，包括以下步骤：包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗进行盘条表面机械除锈；本发明还公开了一种盘条除锈方法，包括以下步骤：S1、机械除锈；S2、水洗；S3、硼化；S4、拉拔；S5、收线。本发明还提供一种喷砂装置，包括壳体，所述壳体底部设置有砂箱，所述壳体的两侧分别对称设置有供多个盘条进出的多个进口和多个出口，所述壳体内部上端部设置有多个喷砂头，所述喷砂头连通砂箱进行喷砂；本发明的盘条金属表面前处理采用机械除锈方式，减少酸洗、磷化过程，环保高效，通过机械除锈过程去除表面的铁锈，硼化形成硼化膜，减少拉拔过程的摩擦，避免对盘条表面二次损伤。
Description
技术领域
本发明属于钢丝制造技术领域，具体涉及一种盘条金属表面前处理方法、盘条除锈方法及喷砂装置。
背景技术
钢丝盘条在进入拉丝机拉拔前，一般都要进行除锈，在当前的钢丝制造业中，对盘条除锈工艺多采用以下步骤：
（1）酸洗：盘条在热处理车间先经盐酸酸洗槽酸洗处理，以去除盘条表面锈蚀物和轧皮，本项目酸洗槽位于各条生产线上，为密闭酸洗，不单独设置酸洗车间，该过程采用30％盐酸与水以1：1比例配成的稀盐酸溶液（酸洗槽中酸液约占池体80％）。常温酸洗过程中不添加酸雾抑制剂，酸洗槽每2天排放少量酸液，并定期用水清洗（每季度清洗一次）。该工序产生酸洗废气（G1）、废酸液（S1）、酸渣（S2）。
（2）水洗：酸洗后的益条用水冲洗2－3遍，该过程产生水洗废水（W1）。
（3）磷化：将盘条置于自动磷化设施处理，磷化液为磷酸和氧化锌按比例配制，磷化槽中磷化液约占池体80％，磷化温度为70c－80℃．该过程产生磷化冲洗废水（W2）和磷渣（S3）。
（4）水洗：磷化后的盘条用水冲洗2～3遍，该过程产生水洗废水（W3）。
（5）皂化：为中和盘条表面残酸，并起到润滑作用，将磷化水洗后的盘条在皂化池中进行皂化处理（皂化温度为70℃－80℃，采用电加热方式）皂化液循环使用不外排。该过程产生皂渣（S4）。
（6）烘干：盘条经过皂化后，进入烘干工序，该过程采用导热油间接加热（导熱油炉采用电加热）。
（7）拉拔：烘干后的钢丝采用水箱拉丝机进行拉拔，为了增加润滑拉拔时需添加拉丝粉和皂化液，将直径为5．5－6．5mm的钢丝拉拔至直径为1．3～3．5mm的钢丝。该过程产生皂渣（Ss）。
（8）收线：根据市场需求，部分钢丝经过拉拔后进入收线工序，将收线后的钢丝包装入库待售。
上述的除锈工艺中，产生了大量的酸洗废气、废酸液、酸渣、磷化冲洗废水、磷渣和皂渣，酸渣、废酸液会严重污染水质和土壤，不能进行直接排放，磷化冲洗废水、磷渣易导致水质磷化，因此，均需要购置相应的处理设备进行处理，处理设备的购置，需要大量资金，提高了生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种盘条金属表面前处理方法、盘条除锈方法及喷砂装置，以解决背景技术中所提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种盘条金属表面前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗进行盘条表面机械除锈；其中，
所述弯曲除锈过程为：采用多个辊轮对盘条进行压弯；经过3-8次压弯过程，将盘条表面大量的铁锈剥离；
所述钢刷除锈过程为：将盘条通过两到三组高速旋转的钢刷，将盘条表面的氧化层打磨掉；
所述砂带除锈过程为：采用旋转的砂带围绕盘条360度旋转进行打磨，将表面氧化层去除干净；
所述喷砂处理过程为：在喷砂装置中，使用白刚玉、棕刚玉、铁砂、钢丸中的一种或多种材料对盘条表面进行冲击；
所述超声波水洗过程为：通过超声波高频振动将吸附在盘条表面的锈粉去除，并清洗废水定期排；
所述压力水冲洗过程为：采用高压冲洗系统对盘条进行冲洗，将盘条表面冲洗干净，并定期排放清洗废水。
进一步的，所述压力水冲洗之后，需要增加高压气吹过程，包括以下步骤：在密闭高压气吹设备中，将盘条表面的水吹干净，所述高压气吹过程中的气压为10-15Mpa。
本发明还提供一种盘条除锈方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、盘条金属表面前处理：盘条依次经过弯曲除锈机构、钢刷除锈机构、砂带除锈机构、喷砂装置、超声波水洗机构、高压冲洗系统，对盘条表面进行弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗一系列机械除锈；
S2、水洗：表面机械除锈后的盘条依次经1-6号水洗池，对机械除锈后的盘条冲洗6遍；1-6号水洗池之间采用逆流水洗方式，将6号水洗池内使用自来水或处理后回用水，6号水洗池清洗后的水逆流反向至1-5号水洗池清洗，最终清洗水通过1号水洗池排放；
S3、硼化：将固态五水硼砂与水配制成10％～20％的硼砂溶液，并硼砂溶液泵入硼化槽内，采用导热油炉间接加热方式，将硼砂溶液加热至80-90℃，盘条通过硼砂溶液进行硼化处理，使盘条表面形成一层硼化膜，硼化后的硼化膜厚度为6-10g/m2；
S4、拉拔：将硼化盘条进行喷粉润滑处理，再采用拉丝机对喷粉后的盘条进行拉拔；
S5、收线：对拉拔后的盘条进行涂抹防锈油处理，对经过涂防锈油后的盘条，采用卧式收线机进行收线。
本发明还提供一种喷砂装置，所述喷砂装置设置在所述砂带除锈与超声波水洗之间，其特征在于：所述喷砂装置包括壳体，所述壳体底部设置有砂箱，所述壳体的两侧分别对称设置有供多个盘条进出的多个进口和多个出口，所述壳体内部上端部设置有多个喷砂头，所述喷砂头连通砂箱进行喷砂；所述壳体内还设置有回收器，所述回收器包括设置在上端的喇叭状回收口、与喇叭状回收口连通的负压机及与负压机连通管的回收箱，通过开启负压机将砂粉回收至负压机的回收腔内；所述喇叭状回收口设置为空腔结构，其下端设置有与负压机连通的连通口，其上端设置有供砂粉进入的若干回收孔；所述回收器的回收箱与砂箱之间通过粉末料泵及料管进行连通；所述喷砂头包括喷枪，所述喷枪的一端设置有喷口，所述喷口朝向盘条的方向；所述喷枪的另一端设置有第一接口和第二接口，所述第一接口通过管道连接砂箱，所述第二接头通过气管连接有压缩气体罐，所述壳体外部下端固定设置有一支座，所述支座的下方通过两支杆固定支撑，所述压缩气体罐固定设置在支座上。
进一步的，所述砂箱底部设置有一第一料位传感器，所述第一料位传感器电性连接有一报警器，所述报警器内置有一可充电蓄电池，所述报警器上设置有用于电量指示的电源指示灯；所述回收箱内设置有设置有第二料位传感器，第二料位传感器电连接料泵。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明的盘条金属表面前处理方法，包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗，对盘条表面进行前处理，前处理的过程中，采用机械除锈的方式，取代原有酸洗磷化过程，减少废气、废水的产生，对环境进行保护。
本发明的盘条除锈方法，通过机械除锈、水洗、硼化及拉拔的过程，在机械除锈过程中去除盘条表面的铁锈，水洗过程对机械除锈后的盘条进行表面清洗，硼化过程在盘条表面形成一层硼化膜，便于后期拉拔，最后进行拉拔收线，减少拉拔过程的摩擦，避免对盘条表面二次损伤，在该盘条除锈的过程中，取代原有酸洗、磷化过程，减少酸洗废气、废酸液、酸渣、磷化冲洗废水、磷渣和皂渣的排放，避免对大气、水体及土壤产生污染，同时，减少了后续的废气、废水的处理过程，节省了生产成本。
本发明的喷砂装置内部包括砂箱和回收器，回收器的上端连通设置有喇叭状回收口，回收口的上端设置有回收孔，均匀布置的回收孔，能够高效回收砂粉，减少生产车间的粉尘，同时，回收器的回收箱与砂箱之间增设粉末料泵，将砂粉泵入砂箱内重新投入使用，能够提高砂粉的利用率，节省了物料成本。
附图说明
图1为本发明的一种盘条金属表面前处理方法的工艺流程图；
图2为本发明的一种盘条除锈方法的系统结构图；
图3为本发明中喷砂装置的结构示意图；
图4为本发明中喷砂头的结构示意图。
附图标记说明：1、壳体；2、砂箱；3、喷砂头；31、喷枪；32、喷口；33、第一接口；34、第二接口；4、喇叭状回收口；5、负压机；6、回收箱；7、粉末料泵；8、料管；9、盘条；10、压缩气体罐；11、支座；12、支杆；13、放线装置；14、弯曲除锈机构；15、钢刷除锈机构；16、砂带除锈机构；17、喷砂装置；18、超声波水洗装置；19、高压冲洗系统；20、高压气吹设备；21、水洗池；22、硼化槽；23、拉丝机；24、卧式放线机。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作为广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种盘条金属表面前处理方法，包括以下步骤：包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗进行盘条表面机械除锈；其中，所述弯曲除锈过程为：采用弯曲除锈机构14的多个辊轮对盘条进行压弯；经过3-8次压弯过程，将盘条表面大量的铁锈剥离；所述钢刷除锈过程为：将盘条通过两到三组高速旋转的钢刷（即通过钢刷除锈机构15），将盘条表面的氧化层打磨掉；所述砂带除锈过程为：采用砂带除锈机构16的旋转的砂带围绕盘条360度旋转进行打磨，将表面氧化层去除干净；所述喷砂处理过程为：在喷砂装置17中，使用白刚玉、棕刚玉、铁砂、钢丸中的一种或多种材料对盘条表面进行冲击；所述超声波水洗过程为：通过超声波高频振动将吸附在盘条表面的锈粉去除，并清洗废水定期排；所述压力水冲洗过程为：采用高压冲洗系统19对盘条进行冲洗，将盘条表面冲洗干净，并定期排放清洗废水。本发明的盘条金属表面前处理方法，包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗，对盘条表面进行前处理，前处理的过程中，采用机械除锈的方式，取代原有酸洗磷化过程，减少废气、废水的产生，对环境进行保护。
进一步的实施例中，所述压力水冲洗之后，需要增加高压气吹过程，包括以下步骤：在密闭高压气吹设备20中，将盘条表面的水吹干净，所述高压气吹过程中的气压为10-15Mpa，对压力水冲洗后表面进水高压气吹，去除盘条表面水，以免带入硼化槽22影响硼化质量。
如图2所示，一种盘条除锈方法，包括以下步骤：
S1、盘条金属表面前处理：依次经过弯曲除锈机构14、钢刷除锈机构15、砂带除锈机构16、喷砂装置17、超声波水洗机构18、高压冲洗系统19，对盘条表面进行弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗一系列机械除锈；对经过压力水冲洗除锈后的盘条进行高压气吹，以免带入硼化槽22内的影响硼化质量。
S2、水洗：表面机械除锈后的盘条依次经1-6号水洗池21，对机械除锈后的盘条冲洗6遍；1-6号水洗池21之间采用逆流水洗方式，将6号水洗池21内使用自来水或处理后回用水，6号水洗池21清洗后的水逆流反向至1-5号水洗池21清洗，最终清洗水通过1号水洗池21排放；在水洗过程中，1-6号水洗池21采用逆流水洗的方式，可减少自来水或处理后洁净回用水的用水量，节省水资源。
S3、硼化：将固态五水硼砂与水配制成10％～20％的硼砂溶液，并硼砂溶液泵入硼化槽22内，采用导热油炉间接加热方式，导热油炉采用电加热的方式进行加热，将硼砂溶液加热至80-90℃，盘条通过硼砂溶液进行硼化处理，使盘条表面形成一层硼化膜，硼化后的硼化膜厚度为6-10g/m2；硼化处理过程，可减少拉拔过程中的摩擦，便于拉拔。硼化过程使硼砂弥散进入金属表面，形成坚硬的硼化外壳以提高表面硬度与耐磨度，硼化后的硼化膜需达到6-10g／m2。硼化过程所采用的硼化槽体长3-6米、高0.9米、宽约1.6-1.8米，硼砂溶液循环使用不外排并定期补充。
S4、拉拔：将硼化盘条进行喷粉润滑处理，再采用拉丝机23对喷粉后的盘条进行拉拔；为了增加润滑，减少拉拔时的摩擦，拉拔时，需添加拉丝粉，在拉丝机23与硼化槽22之间增设喷粉装置进行喷粉。
S5、收线：对拉拔后的盘条进行涂抹防锈油处理，对经过涂防锈油后的盘条，采用卧式收线机24进行收线。
本发明的盘条除锈方法，通过机械除锈、水洗、硼化及拉拔的过程，在机械除锈过程中去除盘条表面的铁锈，水洗过程对机械除锈后的盘条进行表面清洗，硼化过程在盘条表面形成一层硼化膜，便于后期拉拔，最后进行拉拔收线，在该盘条除锈的过程中，取代原有酸洗、磷化过程，减少酸洗废气、废酸液、酸渣、磷化冲洗废水、磷渣和皂渣的排放，避免对大气、水体及土壤产生污染，同时，减少了后续的废气、废水的处理过程，节省了生产成本。
如图3和图4所示，本发明还提供一种喷砂装置，所述喷砂装置设置在所述砂带除锈与超声波水洗之间，所述喷砂装置包括壳体1，所述壳体1底部设置有砂箱2，所述壳体1的两侧分别对称设置有供多个盘条9进出的多个进口和多个出口，所述壳体1内部上端部设置有多个喷砂头3，喷砂头3与砂箱2的连接管道设置在双层壳体内侧（图中未示出）；所述喷砂头3连通砂箱2不断进行喷砂；可行的，所述喷砂头3采用工业生产中常用粉末喷头即可，不作为保护重点，所述壳体1内还设置有回收器，所述回收器包括设置在上端的喇叭状回收口4、与喇叭状回收口4连通的负压机5及与负压机5连通管的回收箱6，通过开启负压机5将砂粉回收至负压机5下端的回收箱6内，负压机5的结构与原理同吸尘器相同，负压机5与回收箱6之间采用可拆卸连接方式，便于回收箱6内的清洗；可行的，所述喇叭状回收口4设置为空腔结构，其下端设置有与负压机5连通的连通口，其上端设置有供砂粉进入的若干回收孔；在喷砂装置内对喷砂后的砂粉进行负压收集，避免浪费砂粉，减少生产车间的粉尘污染。所述回收器的回收箱6与砂箱2之间通过粉末料泵7及料管8进行连通，粉末料泵7定时工作可将回收箱6内的砂粉重新泵入砂箱2内进行喷砂，使用方便。所述喷砂头3包括喷枪31，所述喷枪31的一端设置有喷口32，所述喷口32朝向盘条的方向；所述喷枪31的另一端设置有第一接口32和第二接口33，所述第一接口32通过法兰及管道连接砂箱2，所述第二接头33通过气管连接有压缩气体罐10，可行的，所述气管与第二接头33之间套接并通过胶水粘合固定连接；所述压缩气体罐10与气管连接处设置有一气阀，用于控制压缩气体罐10的气体释放；在实际使用过程中，压缩气体罐10连通空压机，不断提供气体；所述壳体1外部下端焊接固定设置有一支座11，所述支座11的下方通过两支杆12焊接固定支撑，所述支座11、任一支杆12及壳体1之间形成三角形结构，进行稳定支撑，所述压缩气体罐10通过螺栓固定设置在支座11上。本发明的盘条金属表面前处理过程中，在所述喷砂装置设置在所述砂带除锈与超声波水洗之间增加了喷砂装置，对经过喷砂装置的盘条9喷砂后的砂粉进行回收。本发明的喷砂装置内部包括砂箱2和回收器，回收器的上端连通设置有喇叭状回收口4，回收口的上端设置有回收孔，均匀布置的回收孔，能够高效回收喷粉，减少生产车间的粉尘，同时，回收器的回收箱6与砂箱2之间增设粉末料泵7，将砂粉泵入砂箱内重新投入使用，能够提高砂粉的利用率，节省了物料成本。
进一步的实施例中，所述砂箱2底部设置有一第一料位传感器，所述第一料位传感器电性连接有一报警器，所述报警器内置有一可充电蓄电池，所述报警器上设置有用于电量指示的电源指示灯；所述回收箱6内设置有设置有第二料位传感器，第二料位传感器电连接料泵7。所述电源指示灯用于指示可充电蓄电池内的电量情况，以保证报警器处于工作状态；第一料位传感器用于检测的砂箱2内的砂粉的量，当第一料位传感器所接受的信号低于预先设定值时，第一料位传感器的常开触头闭合，报警器与可充电蓄电池连通供电，报警器报警提醒工作人员及时进行加料，报警器可选用蜂鸣器或指示灯，所述第一料位传感器和第二料位传感器可重锤式料位传感器等粉末料测量的传感器；所述第二料位传感器的常开触头串联在料泵7的电路中，当第二料位传感器接收到的料位信号大于第二料位传感器的设定值时，第二料位传感器的常开触头闭合，料泵7通电工作将回收箱6内的砂粉泵入砂箱2内。
本发明的喷砂装置在使用过程中，打开压缩气体罐10的气阀进行供气，控制喷枪31向盘条进行不断喷砂，壳体1内的多余砂粉经喇叭状回收口4上的回收孔进入回收箱6，当回收箱6内的砂粉多于第二料位传感器的设定值时，自动打开料泵7将回收箱6内的砂粉泵入砂箱2内，当砂箱2内的料低于第一料位传感器的设定值时，报警器进行报警通知通知人员补充砂粉。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种盘条金属表面前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：包括依次弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗进行盘条表面机械除锈；其中，
所述弯曲除锈过程为：采用多个辊轮对盘条进行压弯；经过3-8次压弯过程，将盘条表面大量的铁锈剥离；
所述钢刷除锈过程为：将盘条通过两到三组高速旋转的钢刷，将盘条表面的氧化层打磨掉；
所述砂带除锈过程为：采用旋转的砂带围绕盘条360度旋转进行打磨，将表面氧化层去除干净；
所述喷砂处理过程为：在喷砂装置中，使用白刚玉、棕刚玉、铁砂、钢丸中的一种或多种材料对盘条表面进行冲击；
所述超声波水洗过程为：通过超声波高频振动将吸附在盘条表面的锈粉去除，并清洗废水定期排；
所述压力水冲洗过程为：采用高压冲洗系统对盘条进行冲洗，将盘条表面冲洗干净，并定期排放清洗废水。
2.根据权利要求1项所述的一种盘条金属表面前处理方法，其特征在于：所述压力水冲洗之后，需要增加高压气吹过程，包括以下步骤：在密闭高压气吹设备中，将盘条表面的水吹干净，所述高压气吹过程中的气压为10-15Mpa。
3.一种盘条除锈方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、盘条金属表面前处理：盘条依次经过弯曲除锈机构、钢刷除锈机构、砂带除锈机构、喷砂装置、超声波水洗机构、高压冲洗系统，对盘条表面进行弯曲除锈、钢刷除锈、砂带除锈、喷砂除锈、超声波水洗、压力水冲洗一系列机械除锈；
S2、水洗：表面机械除锈后的盘条依次经1-6号水洗池，对机械除锈后的盘条冲洗6遍；1-6号水洗池之间采用逆流水洗方式，将6号水洗池内使用自来水或处理后回用水，6号水洗池清洗后的水逆流反向至1-5号水洗池清洗，最终清洗水通过1号水洗池排放；
S3、硼化：将固态五水硼砂与水配制成10％～20％的硼砂溶液，并硼砂溶液泵入硼化槽内，采用导热油炉间接加热方式，将硼砂溶液加热至80-90℃，盘条通过硼砂溶液进行硼化处理，使盘条表面形成一层硼化膜，硼化后的硼化膜厚度为6-10g/m2；
S4、拉拔：将硼化盘条进行喷粉润滑处理，再采用拉丝机对喷粉后的盘条进行拉拔；
S5、收线：对拉拔后的盘条进行涂抹防锈油处理，对经过涂防锈油后的盘条，采用卧式收线机进行收线。
4.一种用于根据权利要求1所述的一种盘条金属表面前处理方法的喷砂装置，所述喷砂装置设置在所述砂带除锈与超声波水洗之间，其特征在于：所述喷砂装置包括壳体，所述壳体底部设置有砂箱，所述壳体的两侧分别对称设置有供多个盘条进出的多个进口和多个出口，所述壳体内部上端部设置有多个喷砂头，所述喷砂头连通砂箱进行喷砂；所述壳体内还设置有回收器，所述回收器包括设置在上端的喇叭状回收口、与喇叭状回收口连通的负压机及与负压机连通管的回收箱，通过开启负压机将砂粉回收至负压机的回收腔内；所述喇叭状回收口设置为空腔结构，其下端设置有与负压机连通的连通口，其上端设置有供砂粉进入的若干回收孔；所述回收器的回收箱与砂箱之间通过粉末料泵及料管进行连通；所述喷砂头包括喷枪，所述喷枪的一端设置有喷口，所述喷口朝向盘条的方向；所述喷枪的另一端设置有第一接口和第二接口，所述第一接口通过管道连接砂箱，所述第二接头通过气管连接有压缩气体罐，所述壳体外部下端固定设置有一支座，所述支座的下方通过两支杆固定支撑，所述压缩气体罐固定设置在支座上。
5.根据权利要求4所述的一种喷砂装置，其特征在于，所述砂箱底部设置有一第一料位传感器，所述第一料位传感器电性连接有一报警器，所述报警器内置有一可充电蓄电池，所述报警器上设置有用于电量指示的电源指示灯；所述回收箱内设置有设置有第二料位传感器，第二料位传感器电连接料泵。
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