盤條電磷化預處理生產線

何春紅，顧雪娟，黃 熙，常永旺

（江蘇法爾勝泓昇重工有限公司，江蘇 江陰 214400）

熱軋線材的表面均有一層硬而脆的氧化鐵皮。氧化鐵皮不但引起后步工序潤滑涂層不能與鋼材基體牢固結合，而且在拉拔時會刮傷模具和鋼絲表面，并增加兩者之間的摩擦力，嚴重時引起斷絲。有時氧化鐵皮可能被壓入鋼絲基體，更會造成鋼絲缺陷，所以在線材拉拔前必須去除這些氧化鐵皮，去除的方法有機械法和化學法。去銹，涂層連同它們的輔助工序，統稱為盤條的表面處理[1]。

1 生產線簡介

盤條電磷化預處理生產線處理碳含量高達0.9%的高碳盤條，可以分為機械剝殼，表面清洗，表面涂層，烘干幾部分。盤條經過放線架進入牽引矯直裝置，放線架有鴨嘴式，炮筒式和其他形式[1]。本條線設計長度35m，在牽引矯直和每個清洗槽處設計腳踏開關，方便穿絲，在機械剝殼處設計緊急停車按鈕。

2 生產工藝流程

本條預處理連續生產線的工藝流程如下：

放線---牽引矯直裝置---機械除磷---聚能超聲波清洗---表調裝置----電解磷化---熱水洗---涂硼---烘干裝置---直進式拉絲機---收線機。

3 生產工藝裝備

3.1 牽引矯直裝置

牽引輪由上下各2只傳動輪組成，上部2只輪子在氣缸作用下可向下滑動壓緊鋼絲，四只輪子由電機傳動進行轉動而帶動鋼絲前行，穿絲時點動開關，氣缸動作達到送料目的。在正常運轉時由電磁閥聯動控制，使氣缸自動松開滿足生產運行。穿絲過程中須調整各導線架位置使鋼絲與各輪槽在同一直線上。

使用4組矯直輪（1+2與2+3各2組）并90°交錯排列，由6只液壓缸分別控制6只上輪的下壓量，使鋼絲運行過程中在相互垂直的2面不斷變形達到去除氧化皮的目的。穿絲生產過程中檢查確保各輪轉動正常，壓下量合適，鋼絲在同一直線上。

3.2 機械剝殼

采用使線材連續彎曲剝殼方法以及使用2組共四只鋼絲刷清除表面氧化皮，2組鋼絲刷中間有導線孔，鋼絲刷由電機帶動且轉速可調。

剝殼輥輪直徑D與盤條直徑d之比，據推算有如下關系：

當伸長率=5%時，D=19d；

當伸長率=6%時，D=15.6d；

當伸長率=7%時，D=13.2d；

當伸長率=8%時，D=11.5d。

若用于ф5.5mm盤條，則伸長率約6%；若用于ф6.5mm盤條，則伸長率約7%。如果線材變形時伸長率超過8%，則往往造成表面損傷，影響負絲質量[2]。

3.3 聚能超聲波清洗

在超聲清洗中起作用的主要是：超聲空化作用。超聲波設備主要由三部分組成，即超聲波發生器，換能器和清洗槽。超聲換能器表面涂覆絕緣膠，采用加少量甲苯稀釋后的703或901，用毛筆涂全電極片及焊錫部分，使得超聲波振子處于絕對絕緣狀態。

超聲波振子粘在不銹鋼管壁上，三等分排列（如圖1），能量聚集，清洗效果好。

圖1 超聲波振子

3.4 表調

表調槽為U型上下子母槽方式，箱體內配備好的表調液（可另增加專門的配液添加用箱）通過循環泵打入表調上槽經出入口溢流入母槽后回流至箱體內，鋼絲在上槽運行浸液，外部出口有抹液回流槽，防止槽液隨鋼絲帶出污染地面。循環泵可單獨開啟，配液箱有液位顯示裝置及加液口。

3.5 電解磷化

如果磷化后的表面磷鹽層結構均勻，顆粒良好，那么在拉拔過程中就不易產生缺陷[3]。為了提高磷化效果，消除盲孔效益，在磷化槽旁配置加熱槽，通過溶液循環提高磷化效率，且對盤條的力學性能無任何影響。

磷化槽為U型上下槽形式，上槽由3段各2m的電極板（鈦板表面鍍氧化銥，結構如圖2）組成，配制好的磷化液經提升泵分別打入上槽后經兩端溢流至母槽后回流至供液箱[4]；供液箱配置有加熱及溫度顯示控制裝置，有自動添加水系統及液位顯示。供液箱與一單獨過濾桶相連，通過循環泵把槽液連續打入過濾桶過濾后流入供液箱內，進行循環過濾使用；磷化液在專門的一只配液箱內進行混合配制，配置好的磷化液經配液箱的液泵打入供液箱內，配液箱配置有液位顯示及加液口；另外有專門的2只加藥桶通過計量泵分別向供液箱內添加不同的藥劑，加藥桶均配置液位顯示裝置。出口有可控的風機吹氣口吹除鋼絲表面殘余。

圖2 磷化槽

3.6 陰極輥及鋼絲壓輥

電磷化的陰極輥固定在表調池前（避免放于表調后造成表調劑被導輪摩擦后降低效果）及磷化槽后各一，正常生產中只需使用表調前一只即可；生產時通過手動旋柄調整下輪提升使鋼絲與帶電導輪接觸（不宜太緊）。在磷化槽前、后及硼化槽后均固定一只鋼絲壓輥，生產中通過調整上輪滑塊手柄使導輪與鋼絲接觸使鋼絲受力，防止鋼絲在磷化及后續水洗硼化槽中應力變形，保證鋼絲直線度。生產中檢查控制鋼絲位置及各輪轉動正常。

3.7 熱水洗和涂硼裝置

熱水洗槽中的水和涂硼槽中配好的溶液（4.3%）分別在下槽加熱后經水泵提升至上槽在上槽兩端溢流入下槽循環，鋼絲在上槽液浸入運行；槽體配置電加熱、熱電偶溫控（90°）、液位控制及自動添加水裝置；出口有可控開度/壓力的風機吹氣吹除表面殘液。

3.8 烘干

涂硼后的鋼絲從一根導管里穿過，風機在出線吹進熱風，電加熱，溫度可調，溫度高于60.6℃。

經過這一系列工藝流程，線材可以進入直進式拉絲機拉拔了。

4 結語

盤條電磷化預處理生產線采用了機械剝殼，聚能超聲波及電磷化相結合的方式，解決盤條剝殼后的酸洗，磷化鋼絲的問題，在線無磷化渣的磷化，經實際生產表明，質量優良，環境污染小，鋼絲拉拔速度快，可以大力推廣。