RU2205711C1

RU2205711C1 - Wire production method

Info

Publication number: RU2205711C1
Application number: RU2001125465A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Дампилон; А.М. Соболевский; С.А. Парсаев; А.Е. Пронин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод"
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: hardware production, possibly manufacture of wire from rolled rod. SUBSTANCE: method comprises steps of fine cleaning of rod at using ultrasonic oscillations by means of liquid containing components of underlubricant layer; changing frequency and intensity of ultrasonic oscillations as moving rod. After mechanically cleaning, on surface of rod there are remained particles whose size is in range from units until hundreds of micrometers. Ultrasonic oscillations with different frequency and intensity allow to remove remaining scale of any size. Usage of liquid including components of underlubricant layer allows to apply uniform good-adhesion underlubricant layer due to activation in ultrasonic field. EFFECT: desired smoothness of wire surface providing high adhesion and continuity of subsequent coating layers applied on wire, enhanced efficiency of drawing process due to increased drawing speed and high strength of drawing tool.

Description

Изобретение относится к метизному производству и может быть использовано для получения проволоки из заготовки-катанки. The invention relates to hardware production and can be used to produce wire from a wire rod.

Известен способ подготовки поверхности проволоки к волочению, включающий предварительную обработку заготовки в растворе буры и последующее механическое удаление окалины с поверхности катанки (авт. свид. 1646636, МПК В 21 С 9/00, опубл. 07.05.91, БИ 17). A known method of preparing the surface of the wire for drawing, including pre-treatment of the workpiece in a solution of borax and subsequent mechanical removal of scale from the surface of the wire rod (ed. Certificate. 1646636, IPC B 21 C 9/00, publ. 07.05.91, BI 17).

Его недостатками являются неполное удаление окалины и удаление основной массы буры с поверхности катанки вместе с окалиной во время механического окалиноломания, что ведет к недостаточному захвату смазки в процессе волочения и, как следствие, к низкой стойкости волочильного инструмента и низкой скорости волочения. Остатки окалины в процессе волочения вкатываются в поверхность проволоки и делают невозможным получение качественного покрытия на проволоке при дальнейшем ее цинковании, меднении, фосфатировании, латунировании и т.д. Its disadvantages are the incomplete removal of scale and the removal of the bulk of the borax from the surface of the wire rod together with the scale during mechanical scale breaking, which leads to insufficient capture of the lubricant during the drawing process and, as a result, to low resistance of the drawing tool and low drawing speed. During the drawing process, the remains of the scale are rolled into the surface of the wire and make it impossible to obtain a high-quality coating on the wire during its further galvanizing, copper plating, phosphating, brassing, etc.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности, принятым за прототип, является способ изготовления проволоки по авт. свид. 527222, МПК В 21 В 45/02, опубл. 05.09.76. БИ 33. Closest to the proposed technical essence, adopted as a prototype, is a method of manufacturing a wire by ed. testimonial. 527222, IPC B 21 V 45/02, publ. 09/05/76. BI 33.

Известный способ включает грубую (механическую) очистку катанки от окалины, тонкую очистку жидкостью, содержащей компоненты подсмазочного слоя, сушку и последующее волочение. The known method includes rough (mechanical) cleaning of wire rod from scale, fine cleaning with a liquid containing components of the lubricant layer, drying and subsequent drawing.

Данный способ не может быть применен для изготовления проволоки, которая подвергается дальнейшему покрытию, например, полимером, цинком, медью и т.д. , так как не обеспечивает необходимой чистоты поверхности. Энергии струи жидкости недостаточно для полного удаления остатков окалины. В процессе волочения через роликовую волоку тепла, выделяемого за счет деформации проволоки, недостаточно для полной сушки поверхности металла. Влажная поверхность проволоки препятствует качественному нанесению смазки перед волочением, что приводит к низкой стойкости волок и обрыву проволоки. This method cannot be applied for the manufacture of wire, which is subjected to further coating, for example, with polymer, zinc, copper, etc. , since it does not provide the necessary surface cleanliness. The energy of the liquid jet is not enough to completely remove the residual scale. In the process of drawing through a roller wire, the heat generated by the deformation of the wire is not enough to completely dry the metal surface. The wet surface of the wire prevents high-quality lubrication before drawing, which leads to low resistance of the dies and wire breakage.

Технической задачей предлагаемого способа является получение чистоты поверхности проволоки, обеспечивающей высокую адгезию и сплошность последующих различных покрытий на проволоке, а также увеличение производительности процесса волочения за счет повышения скорости волочения и стойкости волочильного инструмента. The technical task of the proposed method is to obtain a clean surface of the wire, providing high adhesion and continuity of the subsequent various coatings on the wire, as well as increasing the productivity of the drawing process by increasing the drawing speed and durability of the drawing tool.

Данная техническая задача решается тем, что тонкую очистку ведут с применением ультразвуковых колебаний в жидкости, содержащей компоненты подсмазочного слоя, при этом частота и интенсивность ультразвуковых колебаний изменяется по мере продвижения катанки в пределах от 18 кГц до 3 МГц и от 1 до 500 Вт/см² соответственно.This technical problem is solved by the fact that thin cleaning is carried out using ultrasonic vibrations in a fluid containing components of the lubricant layer, while the frequency and intensity of ultrasonic vibrations change as the wire rod moves in the range from 18 kHz to 3 MHz and from 1 to 500 W / cm ² respectively.

Сущность предлагаемого режима наложения ультразвуковых колебаний на участке тонкой очистки окалины заключается в следующем. The essence of the proposed regime of superposition of ultrasonic vibrations in the area of fine cleaning of scale is as follows.

Звукокапиллярный эффект внедряет жидкость в разрывы окисной пленки металла, кавитирующие пузырьки отбивают остатки окалины, акустические течения уносят их от поверхности металла, и таким образом, происходит полная очистка поверхности катанки и одновременно наносится на поверхность металла равномерная пленка буры. The sound-capillary effect introduces the liquid into the breaks of the metal oxide film, cavitating bubbles beat off the remains of the scale, acoustic flows carry them away from the metal surface, and thus, the wire rod is completely cleaned and a uniform borax film is applied to the metal surface.

Известно, что от частоты ультразвуковых колебаний в жидкости зависит размер и энергия схлопывания кавитационного пузырька и от интенсивности - их количество в единице объема жидкости. Резонансный размер кавитационного пузырька уменьшается с увеличением частоты и при заданной интенсивности и частоте ультразвуковых колебаний кавитируются пузырьки определенных размеров. При частоте в пределах 10-80 кГц радиус пузырька варьирует в пределах 100-400 микрон, а при частоте 500-3000 кГц радиус пузырька находится в пределах 2-10 микрон. Наибольший эффект при очистке проволоки от окалины с помощью ультразвуковых колебаний получается при совпадений размеров кавитирующих пузырьков с размерами остаточной окалины. It is known that the size and energy of the collapse of a cavitation bubble depends on the frequency of ultrasonic vibrations in a liquid, and their quantity in a unit volume of a liquid depends on the intensity. The resonant size of the cavitation bubble decreases with increasing frequency, and at a given intensity and frequency of ultrasonic vibrations, cavities of certain sizes are cavitated. At a frequency in the range of 10-80 kHz, the radius of the bubble varies between 100-400 microns, and at a frequency of 500-3000 kHz, the radius of the bubble is in the range of 2-10 microns. The greatest effect when cleaning the wire from scale using ultrasonic vibrations is obtained when the sizes of cavitating bubbles coincide with the dimensions of the residual scale.

После механического удаления на поверхности катанки остаются частицы с размерами от единиц до сотен микрон, поэтому различная частота и интенсивность ультразвуковых колебаний в жидкости позволяют удалить остатки окалины любых размеров. After mechanical removal, particles with sizes from units to hundreds of microns remain on the surface of the wire rod, therefore, the different frequency and intensity of ultrasonic vibrations in the liquid allows you to remove residual scale of any size.

Применение жидкости, содержащей компоненты подсмазочного слоя, позволяет нанести равномерный, с хорошей адгезией подсмазочный слой за счет активации в ультразвуковом поле, что дает увеличение скорости волочения и стойкость волочильного инструмента. The use of a fluid containing components of the lubricant layer allows you to apply a uniform, with good adhesion, lubricant layer due to activation in an ultrasonic field, which gives an increase in the speed of drawing and durability of the drawing tool.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.

Заготовка катанка подвергается грубой механической очистке от окалины в роликовом окалиноломателе. Далее катанка попадает в ванну ультразвуковой очистки, которая содержит компоненты подсмазочного слоя, например буру или известь. В ванне последовательно возбуждаются колебания с частотой 18, 22, 44 кГц, 1 МГц и с интенсивностями 1, 3, 10, 500 Вт/см² соответственно. Очищенная и покрытая подсмазочным слоем катанка обдувается сжатым горячим воздухом и после этого подвергается многократному волочению с применением порошкового мыла. Достигнутая чистота поверхности обеспечивает получение последующего качественного полимерного, цинкового или другого покрытия.The billet of wire rod is subjected to rough mechanical cleaning of scale in a roller descaling agent. Then the wire rod enters the ultrasonic cleaning bath, which contains the components of the lubricant layer, for example, borax or lime. Oscillations with a frequency of 18, 22, 44 kHz, 1 MHz and with intensities of 1, 3, 10, 500 W / cm ^2, respectively, are successively excited in the bath. The wire rod, cleaned and coated with a lubricant layer, is blown with compressed hot air and then subjected to repeated drawing using powder soap. The achieved surface cleanliness provides the subsequent high-quality polymer, zinc or other coating.

Claims

A method of manufacturing a wire, including coarse mechanical removal of scale from the surface of the wire rod, fine cleaning with a liquid containing components of the lubricant layer, drying followed by drawing, characterized in that the fine cleaning is carried out using ultrasonic vibrations, the frequency and intensity of which varies as the wire rod moves within 18 kHz - 3 MHz and from 1 W / cm ² to 500 W / cm ^2, respectively.