專利名稱:制管中工件的酸洗方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種空心制件(如管坯、穿孔管坯或管子)的酸洗方法和設(shè)備。
已知金屬表面特別是鋼表面在加工前必須進(jìn)行酸洗，酸洗的方法是用酸、酸混合物、鹼或鹽混合物進(jìn)行表面處理。
例如在頂管機、間斷式軋機、阿塞爾式軋機、芯棒軋管機、皮爾格式軋機、連軋機、多管軋機和鐓粗壓力機一類設(shè)備加工鐵的工件特別是加工鋼的工件比如穿孔管坯或管子，特別是無縫管的管坯時，在使用芯棒桿前必須先在軋制溫度的范圍內(nèi)即在1000-1300℃的溫度條件下，對管坯內(nèi)壁、穿孔管坯內(nèi)壁或管子內(nèi)壁進(jìn)行酸洗。由于現(xiàn)有技術(shù)的軋機的工藝過程的復(fù)雜，至今還不可能合理地得到徹底的酸洗，這非?？赡苁窃诠ぜ贤可纤嵯磩┲挥写蠹s一秒鐘的短促時間之故。
已有人提議，借助于循環(huán)高壓氣體把除鱗劑從管坯的一端輸入到已加熱到軋制溫度的管坯的內(nèi)壁，通過另一端排出剩的除鱗劑，從而使管坯除鱗。
該方法的缺點是需要大量的高壓氣體和除鱗劑。考慮到經(jīng)濟原因，通常用的氣體是空氣，而空氣尤其是使用這樣大量的空氣，會對管坯產(chǎn)生氧化作用和強烈的冷卻作用。
此外，排出和過濾由氣體和鹽組成的混合物也不是沒有問題的。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種設(shè)備和一種方法，能夠在軋機的工作過程中進(jìn)行連續(xù)的和最徹底的酸洗，并且以使用少量的裝置和適量的酸洗劑來實施這項任務(wù)。
本發(fā)明是一種酸洗劑處理的方法，特別是一種在軋管中對被加熱到軋制溫度的工件的酸洗方法及其酸洗設(shè)備。
本發(fā)明所指的方法是將酸洗劑裝在貯料器內(nèi)，根據(jù)需要可以是干燥的粉末狀，平均粒度為50-1000微米;也可以是干燥的顆粒狀，平均粒度為0.5-4毫米。在通常情況下，由于重力作用，使酸洗劑送入配料裝置。為了避免粉末架橋，必要時可用諸如震動機、攪拌機的旋轉(zhuǎn)葉片或鼓風(fēng)。有時可把貯料器當(dāng)作壓力容器，并通過加壓來排料?？梢钥紤]把計量秤、配料用蝸桿、配料螺旋、振動給料器或配料用皮帶秤等大家熟知的配料裝置作為配料裝置。
配料可以用重力秤重法或用容積秤重法。根據(jù)需要采用容積法配料時，優(yōu)先使用蝸桿式配料器。
酸洗劑從配料裝置落入壓力容器。這個壓力容器充氣體加壓。適合的氣體可以是空氣、氮氣、二氧化碳、惰性氣體或其混合氣體。
根據(jù)本發(fā)明的方法，每平方米工件的內(nèi)表面或內(nèi)壁需使用5-100克酸洗劑。根據(jù)需要，每平方米內(nèi)壁可使用10-60克酸洗劑，使用25-50克更好。
每公斤酸洗劑的氣體用量為50-750標(biāo)準(zhǔn)升。容器結(jié)構(gòu)形狀合理，則每公斤酸洗劑的氣體用量為100-500標(biāo)準(zhǔn)升，優(yōu)先使用100-250標(biāo)準(zhǔn)升。
壓力容器內(nèi)的壓力應(yīng)為2-20巴，優(yōu)先采用2-10巴。
在壓力容器加壓后，即可用在軋機工作行程的范圍內(nèi)處理工作。為此，必須考慮安排通向排料設(shè)備的傳送管路。例如這個排料裝置可以是普通的管口和排料錐體，必要時可裝上螺旋或擴散器，也可以使用各種不同的噴管。
為了使酸洗劑在工件空腔內(nèi)均勻地分布和涂敷，氣體-酸洗劑混合物應(yīng)以環(huán)流、層流、湍流或脈動流排出，一般盡量以環(huán)流或湍流排出。
在循環(huán)運動時可以理解為，混合物以形成螺旋運動穿過工件的孔徑。層流則意味著混合物主要是以勻速運動方式穿過工件的孔徑。而湍流時，力求使流動媒質(zhì)形成渦流。脈動流是對此方式的另一種表現(xiàn)。根據(jù)此方式，混合物以較大的壓力沖擊的方式穿過工件的孔徑。
排料裝置可以在工件末端范圍內(nèi)對著工件開口處的中心或非中心的位置上打開。但也可能把排料裝置送入到工件內(nèi)壁，或在排除混合物時，使排料裝置穿過工件口送進(jìn)。
在使用酸洗劑時，通常工件的軋制溫度約為1000-1300℃，也可以在酸洗過程與第一次軋制過程之間調(diào)整溫度，視技術(shù)條件的范圍決定。
本發(fā)明的方法所使用的一種設(shè)備如圖1所示。
本發(fā)明的設(shè)備包括酸洗劑貯料器(1)，它連接一個容積秤重或一個重力秤重配料裝置(2)，以及卸入料的壓力容器(3)。壓力容器(3)裝有一個高壓氣體供給器(4)和一個氣體-酸洗劑混合物排出口(5)。排出口(5)用一個開啟閥控制，打開閥門后，氣體-酸洗劑混合物通過傳送管路(7)進(jìn)入排料裝置(8)。
排料裝置(8)的功能，既是一個分配裝置，同時又能保證四周均勻地排料。
壓力容器的另一個重要標(biāo)志是排出口(5)的形狀。這個排出口必須保證在工作行程中，物料完全無分解地被排出。作為一項技術(shù)措施，例如可以力求使壓力容器的壁與排出口(5)成很陡的角度，(或者)使排料錐體處于排出口的范圍內(nèi)。
其它的結(jié)構(gòu)形式就是氣體和(或)除鱗劑的預(yù)熱方法，或者在壓力容器前或在壓力容器內(nèi)，或者在傳送管路中間進(jìn)行預(yù)熱。由于按比例所使用的酸洗劑和氣體量很小，所以預(yù)熱能夠很容易進(jìn)行。
經(jīng)合適配置的配料裝置和排料裝置，還能以同樣方式處理溶液、懸浮液或溶體等液體狀態(tài)的酸洗劑。
配料裝置(9)、(10)，高壓氣體供應(yīng)裝置(11)和排出口(5)的閥門和控制裝置，可以采用已知的結(jié)構(gòu)。例如控制方式可以采用機械的、液壓的、氣動的或電磁的。有時對軋機的工藝過程和程序運行過程都可以采用已知技術(shù)，例如采用手動控制、機械控制或電子控制。
此外，圖1所示為諸如管坯、穿孔管坯或管子(12)的工件，以及標(biāo)志著內(nèi)腔的工件內(nèi)壁空間(13)。
采用本發(fā)明的方法，為使酸洗劑均勻地分布在工件的內(nèi)壁空間，分別使存在的氧化鐵層變態(tài)以及化學(xué)轉(zhuǎn)變，但不會產(chǎn)生可能的分解。
最理想的是在使用酸洗劑時，不僅要使其形成分布均勻、粘附良好的薄表層，而且在工件內(nèi)表層上生成的產(chǎn)物具有理想的不剝離的甚至是潤滑的特性。
與已知除鱗法相比，由于本發(fā)明的方法所用氣體量很小，在把空氣作為高壓氣體使用時，按比例與加熱到軋制溫度的工件所接觸的氧氣量很小，這意味著強烈抑制新的氧化物的生成。
在使用氣體量很小的情況下，使用象氮氣或惰性氣體這樣的不活潑的氣體，在經(jīng)濟上也可認(rèn)為是合理的，而且還可避免重新氧化。
與已知除鱗法相比，每單位面積所需的酸洗劑按其比例而言，用量也很小。
由于按本發(fā)明的方法，氣體和酸洗劑的用量很小，過去所提出的排出除鱗劑一氣體混合物將是多余的。而且混合物在工件口上返沖也不會出現(xiàn)。或者最多并不形成干擾。但不采用本發(fā)明的方法，比如瞬間劇烈加熱時，上述現(xiàn)象很容易發(fā)生。如果按本發(fā)明的方法，將氣體和(或)酸洗劑進(jìn)行預(yù)熱，那么這些問題就完全可以忽略。另外，所噴出的流會把酸洗劑極其均勻地分布在工件內(nèi)壁空間的表面上，使酸洗劑本身沒有剩余，但另一方面必須考慮到酸洗劑的重新析出或損耗，本發(fā)明的方法需要注意這一點。
權(quán)利要求
1.一種用酸洗劑處理的方法，特別是一種在軋管中對被加熱到軋制溫度的工件的酸洗方法，其特征在于采用容積秤重法或重力秤重法將酸洗劑輸入壓力容器，每平方米的工件內(nèi)壁使用5-100克酸洗劑；壓力容器供應(yīng)高壓氣體，每公斤酸洗劑以50-750標(biāo)準(zhǔn)升氣體的比例混合；氣體和酸洗劑以均勻混合物進(jìn)入傳送管路道向排料裝置，并且以環(huán)流、湍流、層流或脈動運動的方式噴入或噴向被加熱到軋制溫度的工件；酸洗劑被涂在工件的壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于酸洗劑是以容積秤重法配料的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2的方法，其特征在于每平方米工件的內(nèi)壁使用10-60克酸洗劑，優(yōu)先使用25-50克酸洗劑;每公斤酸洗劑使用100-500標(biāo)準(zhǔn)升氣體，優(yōu)先使用100-250標(biāo)準(zhǔn)升氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3的方法，其特征在于在工件空腔中涂敷酸洗劑時，由排料裝置通過工件空腔實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-3的方法，其特征在于酸洗劑通過位于空心體一端的排料裝置送進(jìn)到工件空腔中被涂到工件內(nèi)壁上的。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5的方法，其特征在于所用的氣體是空氣、氮氣、二氧化碳、一系列惰性氣體中的一種氣體或這些氣體的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6的方法，其特征在于酸洗劑可以用干燥形狀的粉末，粒度平均為50-1000微米;也可以用干燥形狀的顆粒，粒度平均為0.5-4毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-7的方法，其特征在于壓力容器供給高壓氣體，壓力為2-20巴，優(yōu)先使用2-10巴。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-8的方法，其特征在于酸洗劑用于酸洗管坯，并且涂在穿孔管坯的內(nèi)壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法所使用的酸洗劑處理設(shè)備，其特征在于該設(shè)備有一個酸洗劑貯料器，它與一個用容積秤重或重力秤重的配料裝置相連接，該配料裝置將酸洗劑送入壓力容器;壓力容器有一個高壓氣體的入口和一個氣體一酸洗劑混合物的排出口，排出口由一個開啟閥控制;該設(shè)備有一個傳送管路，其一端裝有一個氣體一酸洗劑混合物排料裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的設(shè)備，其特征在于配料裝置采用容積秤重法配料。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10和11的設(shè)備，其特征在于配料裝置采用螺旋配料器。
專利摘要
本發(fā)明涉及用酸洗劑進(jìn)行處理的方法，特別是在軋管中對被加熱到1000-1300℃軋制溫度的工件進(jìn)行酸洗處理的方法。可以將預(yù)先確定用量的酸洗劑，借助預(yù)先確定用量的氣體混合成均勻的混合物，涂到例如制造無縫管的管坯的內(nèi)壁上。本發(fā)明還包括一套由酸洗劑貯料器、酸洗劑配料裝置、帶有氣體供應(yīng)裝置的壓力容器、酸洗劑進(jìn)料口和氣體—酸洗劑混合物排出口、傳送管路和排料裝置組成的設(shè)備。
文檔編號C23G3/04GK85105469SQ85105469
公開日1987年1月14日 申請日期1985年7月8日
發(fā)明者米歇爾·邦尼法伊, 漢斯耶爾格·富勒爾 申請人:隆察股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan