устройство для очистки проволоки от окалины и окисных пленок

Формула изобретения

1. Устройство для очистки проволоки от окалины и окисных пленок при помощи ферромагнитных абразивных порошков, содержащее рабочую камеру, шнек с приводом, запорный клапан, электромагнит и вибратор, отличающееся тем, что запорный клапан выполнен усеченным, расположен над отверстием в рабочей камере для удаления отработанного абразивного порошка и установлен с возможностью горизонтальных перемещений совместно с вибратором относительно отверстия в рабочей камере для удаления отработанного абразивного порошка, причем угол скоса запорного клапана равен или меньше угла внутреннего трения или угла естественного откоса порошка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электромагнит выполнен в виде конусного соленоида, установленного на одной оси с внешней стороны рабочей камеры с возможностью горизонтальных перемещений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области волочильного производства и может быть использовано для тонкой очистки катанки от окалины в сталепроволочных цехах автономно или в составе волочильных станов и в агрегатах патентирования и отжига для удаления окисных пленок при помощи ферромагнитных абразивных порошков.

Известны многочисленные изобретения на устройства для очистки проволоки от окалины при помощи абразивных порошков [1]. Очевидными преимуществами нового способа очистки являются его простота и экологическая чистота по сравнению, например, с травлением. Эти преимущества должны были побуждать производственников к его использованию, однако внедрение способа на сталепрокатных заводах пока не наблюдается.

Это связано с тем, что на крупных сталепрокатных заводах травильные отделения снабжают по технологии отработанными кислотными растворами агрегаты патентирования, имеющие в своем составе кислотные ванны. Закрытие травильных отделений повлекло бы за собой остановку агрегатов патентирования и других вспомогательных производств. Для внедрения бескислотного способа очистки на крупных сталепрокатных заводах необходима полная смена технологического процесса производства проволоки, однако на это предприятия не идут, поскольку модернизация связана с огромными затратами.

Внедрение же установок на одном или даже на нескольких станах экономически не выгодно, так как в волочильных цехах работают десятки станов.

По иному обстоит дело с малыми предприятиями, специализирующимся на выпуске проволоки и изделий из них в небольших количествах (от 50 до 200 тонн в месяц). Эти предприятия, как правило, закупают у сталепрокатных заводов катанку в бунтах, то есть с прокатной окалиной или проволоку, которая при транспортировке покрывается слоем ржавчины.

Не имея собственных травильных агрегатов, эти предприятия вынуждены запускать катанку в станы без предварительной подготовки ее поверхности, используя для грубой очистки традиционные роликовые окалиноломатели.

Известно, что механические окалиноломатели не в состоянии полностью очищать катанку от окалины. Часть окалины, в основном, вьюстит (F₃O₄) остается на поверхности катанки, что сопровождается при волочении повышенным расходом волочильного инструмента.

Некоторые предприятия используют для производства своей продукции, например сварочной проволоки, небольшие по объему травильные ванны, в которых подвергают травлению проволоку, прошедшую отжиг.

Эти и вышеописанные производства представляют определенную опасность для здоровья обслуживающего персонала, так как в атмосфере цеха всегда находятся пары кислоты.

На таких малых предприятиях и производствах внедрение установок тонкой очистки катанки или проволоки от окалины или окисных пленок при помощи ферромагнитных абразивных порошков экономически выгодно будет лишь в том случае, если они будут недорого стоить и обеспечивать высокое качество очистки. Эту цель преследует предлагаемое изобретение.

Известно устройство для очистки проволоки от окалины ферромагнитным абразивным порошком, содержащее шнековый механизм, в котором на входе шнека в рабочую камеру установлен соленоид, а на выходе из камеры установлены поршень с гидравлическим или пневматическим приводом, оборудованный вибратором, и размагничивающая катушка [2]. К недостатку устройства относится сложность удаления отработанного порошка из рабочей камеры из-за длинного участка выходного канала, образованного по оси устройства между поршнем и регулировочным клапаном, между которыми расположен вибратор. Постепенное накопление окалины в рабочей камере за счет ограниченного выноса отработанного порошка неизбежно приведет к ухудшению качества очистки.

Известно устройство для очистки катанки от окалины, содержащее полую камеру, электромагнит и поршень, отличающееся тем, что торец поршня выполнен в виде шнека, а камера снабжена подвижным наконечником с внутренним конусом, соединенным с вибратором продольных колебаний [3]. К недостатку устройства относится сложность и высокая стоимость изготовления поршня-шнека, а также наличие гидравлического или пневматического механизма для удержания в камере наконечника с вибратором.

Таким образом, технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства и снижение стоимости его изготовления.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для очистки проволоки от окалины и окисных пленок при помощи, например, ферромагнитных абразивных порошков, содержащем рабочую камеру, шнек с приводом, запорный клапан, электромагнит и вибратор, согласно изобретению, запорный клапан выполнен усеченным, расположен над отверстием в рабочей камере для удаления отработанного абразивного порошка и установлен с возможностью горизонтальных перемещений совместно с вибратором относительно отверстия в рабочей камере для удаления отработанного абразивного порошка, причем угол скоса запорного клапана равен или меньше угла внутреннего трения или угла естественного откоса порошка.

Кроме того, электромагнит выполнен в виде конусного соленоида, установленного на одной оси с внешней стороны рабочей камеры с возможностью горизонтальных перемещений.

Выполнение запорного клапана с углом скоса, равным или меньшим угла внутреннего трения или угла естественного откоса порошка, и его расположение непосредственно над отверстием для удаления отработанного порошка, выполненном в рабочей камере, позволяет обеспечить кратчайший путь для выхода отработанного порошка, а следовательно, непрерывную замену порошка в рабочей камере, что обеспечит высокое качество очистки.

Выполнение электромагнита в виде конуса обеспечивает равномерное магнитное уплотнение по окружности проволоки.

Установка запорного клапана совместно с вибратором с возможностью горизонтальных перемещений позволяет регулировать степень удаления порошка из камеры в зависимости от диаметра проволоки и скорости ее движения.

Установка соленоида с возможностью перемещений относительно рабочей камеры позволяет регулировать степень магнитного уплотнения порошка и влиять на шероховатость очищенной поверхности.

На чертеже показан продольный разрез устройства. Стрелками показаны перемещения: а) засыпка абразивного порошка в камеру; б) перемещения соленоида; в) перемещения запорного клапана совместно с вибратором; г) выход отработанного порошка; д) направление движения катанки или проволоки.

Устройство содержит рабочую камеру 1, в которой выполнено отверстие 2 для загрузки абразивного порошка 3 и отверстие 4 для удаления отработанного порошка 5 из рабочей камеры 1. С одной стороны в камере 1 под отверстием 2 установлен шнек 6, соединенный с электроприводом 7 при помощи, например, клиноременной передачи 8.

С противоположной стороны в камере 1, непосредственно над отверстием 4, установлен запорный клапан 9, соединенный с вибратором 10 с возможностью совместных перемещений относительно отверстия 4, причем угол скоса запорного клапана равен или меньше углов внутреннего трения или естественного откоса используемых порошков.

С внешней стороны рабочей камеры 1 установлен конусный соленоид 11 с возможностью горизонтальных перемещений.

Фиксация запорного клапана 9 и соленоида относительно отверстия 4 осуществляется соответственно при помощи механизмов 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

Через пустую рабочую камеру 1 пропускается катанка 14.

Включается электропривод 7 шнека 6. Абразивный порошок 3 подается в рабочую камеру 1 через отверстие 2 и заполняет ее под давлением до запорного клапана 9.

Включается вибратор 10 и катанка 14 протягивается через камеру 1.

В процессе очистки катанки 14 запорный клапан 9 перемещается при помощи механизма 12 вдоль отверстия 4 до момента надежного постоянного опорожнения порошка 3 из рабочей камеры 1 с сохранением необходимого давления порошка, которое обеспечивается непрерывно вращающимся шнеком 9.

Одновременно, для обеспечения качественной очистки устанавливается в определенном положении конусный соленоид 11 и фиксируется в выбранном положении при помощи механизма 13.

Конструкция устройства проста в изготовлении и надежна в эксплуатации.

Источники информации

1. Делюсто Л.Г. Абразивно-порошковая очистка проката от окалины. М.: Машиностроение, 2002 г.

2. Патент РФ №2205078, Бюлл. №15, 2003 г.

3. Патент РФ №2205079, Бюлл. №15, 2003 г.