盘条电磷化预处理生产线

时间：2024-11-04

何春红，顾雪娟，黄熙，常永旺

（江苏法尔胜泓昇重工有限公司，江苏江阴 214400）

热轧线材的表面均有一层硬而脆的氧化铁皮。氧化铁皮不但引起后步工序润滑涂层不能与钢材基体牢固结合，而且在拉拔时会刮伤模具和钢丝表面，并增加两者之间的摩擦力，严重时引起断丝。有时氧化铁皮可能被压入钢丝基体，更会造成钢丝缺陷，所以在线材拉拔前必须去除这些氧化铁皮，去除的方法有机械法和化学法。去锈，涂层连同它们的辅助工序，统称为盘条的表面处理[1]。

1 生产线简介

盘条电磷化预处理生产线处理碳含量高达0.9%的高碳盘条，可以分为机械剥壳，表面清洗，表面涂层，烘干几部分。盘条经过放线架进入牵引矫直装置，放线架有鸭嘴式，炮筒式和其他形式[1]。本条线设计长度35m，在牵引矫直和每个清洗槽处设计脚踏开关，方便穿丝，在机械剥壳处设计紧急停车按钮。

2 生产工艺流程

本条预处理连续生产线的工艺流程如下：

放线---牵引矫直装置---机械除磷---聚能超声波清洗---表调装置----电解磷化---热水洗---涂硼---烘干装置---直进式拉丝机---收线机。

3 生产工艺装备

3.1 牵引矫直装置

牵引轮由上下各2只传动轮组成，上部2只轮子在气缸作用下可向下滑动压紧钢丝，四只轮子由电机传动进行转动而带动钢丝前行，穿丝时点动开关，气缸动作达到送料目的。在正常运转时由电磁阀联动控制，使气缸自动松开满足生产运行。穿丝过程中须调整各导线架位置使钢丝与各轮槽在同一直线上。

使用4组矫直轮（1+2与2+3各2组）并90°交错排列，由6只液压缸分别控制6只上轮的下压量，使钢丝运行过程中在相互垂直的2面不断变形达到去除氧化皮的目的。穿丝生产过程中检查确保各轮转动正常，压下量合适，钢丝在同一直线上。

3.2 机械剥壳

采用使线材连续弯曲剥壳方法以及使用2组共四只钢丝刷清除表面氧化皮，2组钢丝刷中间有导线孔，钢丝刷由电机带动且转速可调。

剥壳辊轮直径D与盘条直径d之比，据推算有如下关系：

当伸长率=5%时，D=19d；

当伸长率=6%时，D=15.6d；

当伸长率=7%时，D=13.2d；

当伸长率=8%时，D=11.5d。

若用于ф5.5mm盘条，则伸长率约6%；若用于ф6.5mm盘条，则伸长率约7%。如果线材变形时伸长率超过8%，则往往造成表面损伤，影响负丝质量[2]。

3.3 聚能超声波清洗

在超声清洗中起作用的主要是：超声空化作用。超声波设备主要由三部分组成，即超声波发生器，换能器和清洗槽。超声换能器表面涂覆绝缘胶，采用加少量甲苯稀释后的703或901，用毛笔涂全电极片及焊锡部分，使得超声波振子处于绝对绝缘状态。

超声波振子粘在不锈钢管壁上，三等分排列（如图1），能量聚集，清洗效果好。

图1 超声波振子

3.4 表调

表调槽为U型上下子母槽方式，箱体内配备好的表调液（可另增加专门的配液添加用箱）通过循环泵打入表调上槽经出入口溢流入母槽后回流至箱体内，钢丝在上槽运行浸液，外部出口有抹液回流槽，防止槽液随钢丝带出污染地面。循环泵可单独开启，配液箱有液位显示装置及加液口。

3.5 电解磷化

如果磷化后的表面磷盐层结构均匀，颗粒良好，那么在拉拔过程中就不易产生缺陷[3]。为了提高磷化效果，消除盲孔效益，在磷化槽旁配置加热槽，通过溶液循环提高磷化效率，且对盘条的力学性能无任何影响。

磷化槽为U型上下槽形式，上槽由3段各2m的电极板（钛板表面镀氧化铱，结构如图2）组成，配制好的磷化液经提升泵分别打入上槽后经两端溢流至母槽后回流至供液箱[4]；供液箱配置有加热及温度显示控制装置，有自动添加水系统及液位显示。供液箱与一单独过滤桶相连，通过循环泵把槽液连续打入过滤桶过滤后流入供液箱内，进行循环过滤使用；磷化液在专门的一只配液箱内进行混合配制，配置好的磷化液经配液箱的液泵打入供液箱内，配液箱配置有液位显示及加液口；另外有专门的2只加药桶通过计量泵分别向供液箱内添加不同的药剂，加药桶均配置液位显示装置。出口有可控的风机吹气口吹除钢丝表面残余。

图2 磷化槽

3.6 阴极辊及钢丝压辊

电磷化的阴极辊固定在表调池前（避免放于表调后造成表调剂被导轮摩擦后降低效果）及磷化槽后各一，正常生产中只需使用表调前一只即可；生产时通过手动旋柄调整下轮提升使钢丝与带电导轮接触（不宜太紧）。在磷化槽前、后及硼化槽后均固定一只钢丝压辊，生产中通过调整上轮滑块手柄使导轮与钢丝接触使钢丝受力，防止钢丝在磷化及后续水洗硼化槽中应力变形，保证钢丝直线度。生产中检查控制钢丝位置及各轮转动正常。