钢材预处理工艺.ppt

钢材预处理 教学要求 了解钢材的矫正 理解钢材的表面清理与防护重点 钢材的表面清理与防护 难点 型钢的矫正 供加工厂使用的钢材和型材 由于轧制后冷却收缩不均匀和运输堆放中的各种影响 会发生形变和锈蚀 为了保证号料和加工质量 加工厂在号料前应对钢料进行矫正 矫平和清锈 并涂上防锈涂料 这个工艺过程称为钢材预处理 任务一 钢材的矫正 任务一 钢材的矫正 钢材在使用前 其表面常存有不平 弯曲 扭曲 波浪形等缺陷 这些缺陷使钢材在下料划线时 不可能获得所需要的下料精度 造成零件尺寸的偏差 从而影响后续工序的顺利进行 所以 钢材在下料和成形加工之前 必须对钢材进行矫正 任务一 钢材的矫正 钢材变形的原因 1 钢板轧制引起的变形在轧制钢板时 当轧辊沿其长度方向受热不均匀 或者由于轧滚弯曲 轧辊调整设备失常等各种原因 都将造成轧辊之间的间隙不一致 从而导致钢材在宽度方向的压缩不均匀 于是钢材的每根纤维沿着长度方向的延伸就不相同 2 运输 存放引起的变形钢材在运输 存放过程中的不当也会产生局部皱曲 变形的表现 表面凹凸不平 弯曲 扭曲 波浪形等 任务一 钢材的矫正 钢材的矫正原理 钢材的任何一种变形都是由于其中一部分纤维比另一部分纤维缩得短些或是伸得长些所致 因此 矫正就得将较短的纤维拉长和将较长的纤维缩短而使之一样长 但实际上一般都采取拉长纤维的方法 因为压缩纤维难以实现 任务一 钢材的矫正 矫正工艺分为 钢板的矫正型材的矫正 任务一 钢材的矫正 钢板的矫正工艺 一般利用钢板矫正机 任务一 钢材的矫正 钢板的矫正工艺 钢板矫正机的工作原理钢板矫正使用多轴辊矫正机 任务一 钢材的矫正 钢板的矫正工艺 扁钢或小块板材 也可在矫正机上矫正 只要将相同厚度的扁钢或小块板材放在一块用作衬垫的钢板上 然后 使之通过矫正机 便能矫平 有时也需来回若干次 矫平机 桥面矫平机 任务一 钢材的矫正 钢板的矫正工艺 薄钢板矫正用多辊轴矫平机 厚钢板矫平采用大型水压机在平台矫正 水压机 任务一 钢材的矫正 钢板的矫正工艺 小讨论 钢板的厚度与矫正的难易 任务一 钢材的矫正 型钢的矫正工艺 对于平直的型钢构件 应先经过型钢矫形机矫直 再进行号料和切割 对于弯曲的型钢构件 因为加工时要留有工艺余量 所以不必经过矫直 可直接进行号料 切割和弯曲加工 任务一 钢材的矫正 型钢的矫正工艺 型钢主要是用型材矫直机 撑床 进行矫正的 任务一 钢材的矫正 型钢的矫正工艺 型钢主要是用型材矫直机 撑床 进行矫正的 机床的工作部分是两个支撑和一个推撑 支撑没有动力传动 但两个支撑之间的间距可以按照需要进行调节 推撑装在一个能作水平往复运动的滑块上 由电动机通过减速器或由气动装置来带动着作水平往复运动 在矫正型钢时 将型钢靠在两个支撑上 支撑之间的型钢受到推撑作用力的作用而产生变形 以实现矫正型钢的目的 任务一 钢材的矫正 型钢的矫正工艺 在没有专门型材矫正设备的情况下 小尺寸的型钢可在平台或圆墩上用手工敲击来矫正 大尺寸的型钢可用水火矫正法矫正 也可以在压力机上进行矫正 但在压力机上矫正时需要配备符合型钢状态的压模 任务一 钢材的矫正 型钢的矫正工艺 近年来 国内外都在不断地研制矫正型钢的新设备 而且朝着一机多用的方向发展 异型型钢矫正机 任务二 钢材的表面清理与防护 任务二 钢材的表面清理与防护 所谓表面清理与防护 系指清除钢材表面的氧化皮和铁锈 俗称除锈 然后在除锈的钢材表面涂刷防锈底漆的工艺过程 钢材在钢厂热轧时 会跟空气中的氧气直接起氧化反应 在表面形成一层完整的 致密的氧化皮 在以后的运输贮存中 钢材表面会吸附空气中的水分 由于钢中含有一定比例的碳和其它元素 因而在钢材的表面会形成无数的微电池而发生电化锈蚀 使钢材表面产生锈斑 任务二 钢材的表面清理与防护 目前我国钢结构加工厂中采用的钢材表面清理方式有 用于钢材预处理的原材料抛丸法和酸洗法 用于二次除锈的分段喷丸法和带锈底漆 水力除锈法以及现在仍然保留采用的手工敲铲法等 钢材的表面防护是指经除锈后的原材料表面涂刷防锈底漆的工艺过程 任务二 钢材的表面清理与防护 一 原材料抛丸法原材料抛丸法是现代用于钢材预处理的最好方法 它主要是除去钢板表面的氧化皮和铁锈 适合于组建钢材预处理的流水生产线 它是利用离心式抛丸机的旋转叶轮将铁丸或其它磨料高速抛射到钢材的表面上 使氧化皮和铁锈剥落的一种除绣工艺方法 任务二 钢材的表面清理与防护 二 原材料酸洗法化学除锈法通常是指多工序的酸洗法 一般结构钢材的酸洗除锈鳞化防护的工艺流程如下 脱脂 酸洗除锈 冷水冲洗 中和处理 冷水冲洗 鳞化处理 热水冲洗 自然干燥 补充处理 自然干燥 任务二 钢材的表面清理与防护 酸液溶度与处理温度 时间关系曲线 任务二 钢材的表面清理与防护 三 分段喷丸法喷丸除锈多用于分段表面锈斑的清理 属于二次除锈 它是利用风管中高速流动的压缩空气将铁丸喷射到钢板表面上 使锈层和氧化皮剥离下来 从而达到除锈的目的 任务二 钢材的表面清理与防护 船体分段除锈示意图1 分段装载车 2 分段 3 喷丸皮管 4 喷丸缸 5 贮丸箱 6 进风口 7 提升机 8 丸斗 9 积丸地沟 10 皮带运输机11 吸尘管 12 网眼铝丝布 13 搁架 任务二 钢材的表面清理与防护 四 带锈底漆带锈底漆又称反应底漆 它涂刷在生锈钢材表面上后能与铁锈发生反应 生成一层具有保护能力的薄膜 并成为底漆 不仅可作二次除锈用 还可作整体构件涂装用 任务二 钢材的表面清理与防护 五 覆盖层保护法在金属表面上使用覆盖层保护是防止金属腐蚀的最普通而又重要的方法 它的作用在于使金属与外界隔绝 以阻碍金属表面形成微电池 从外界创造条件来避免腐蚀的发生 故称为消极防护 覆盖层一般应满足下列基本要求 结构紧密 完整无孔 不透电解质 附着力强 高强度 耐磨 分布均匀 任务三 钢材预处理流水线 任务三 钢材预处理流水线 任务三 钢材预处理流水线 加工厂把钢材输送 矫正 除锈 涂车间底漆和烘干等工序所使用的机械装置 按工艺流程用传送道连接起来 组成钢材预处理自动流水线 通常分为钢板预处理流水线和型材预处理流水线两种 也有在同一流水线上既处理钢板又处理型材的情况 任务三 钢材预处理流水线 优点 生产效率高 劳动条件好 全自动控制 除锈质量理想 表面粗糙度均匀 底漆附着牢固 处理后存放时间长等优点 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线组成主要由工件输送系统 预热装置 有电加热 燃气加热 燃油加热等几种方式 抛丸清理系统 除尘系统 喷漆系统 烘干系统 抛丸除尘系统 漆雾处理系统 电气控制系统等组成 此外 根据不同客户群要求 可能需要钢板清洁装置 钢板上卸料系统等 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 钢材预处理线主要由横移上料机构 输入辊道 预热室 抛丸清理机 过渡辊道 喷漆机 烘干室 输出辊道 横移下料机构 除尘系列 漆物处理系统 电气等组成 一 辊道全线设有输入辊道 过滤辊道 室内辊道 中间辊道 输出辊道 均采用变频无级调速 使之达到同步运转 并设有控制压辊计数盘 PLC编程控制 使全线辊道能根据料位分段自动开启 当输出辊道因故障不能卸料时 输入辊道不能开启 可防止工件堆积造成意外事故而停机 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 二 表面清洁表面清洁主要有升降刮板 吹扫机构 室体 除尘系统等组成 工作原理 钢板上料运行中 刮板可将钢板表面的块状物及粉状废料分流至钢板两侧 从废料口进入废料桶收集 钢板表面经刮扫后进入吹扫段 经喷吹后的钢板表面干净无粉尘 达到钢板平前的清洁要求 喷吹过移产生的废气经除尘器处理后达到环保排放标准要求 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 三 预热装置工件预热有以下两种形式 用户可酌情选择 1 电远红外辐射器加热方式 2 热水加热方式 3 此外 尚有燃气 燃油等多种加热方式 可根据用户求设计 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机抛丸清理主要由抛丸器 清理室 提升机 分离器 螺旋输送器 弹丸吹扫系统 供丸系统等组成 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机1 抛丸器抛丸器是关键部件 对钢材清理质量及使用寿命 维护都有很大影响 该系列机采用多台世界上先进的单园盘曲线叶片高效抛丸器 弹丸由导入管流入 经分丸轮 定向套 叶片抛出射出的高速密集弹丸 打击在工件的表面上 使工件表面上的锈蚀层及其污物迅速脱落 获得一定粗糙度的光洁表面 提高了漆膜与材料表面的附着力 提高了材料的抗疲劳强度和抗腐蚀能力 该部件主要由叶轮 主轴及主轴承座 分丸轮 定向套 护板 传动机构等组成 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机2 清理室清理室 主要由前密封室 抛丸室 后密封室 刷箱 尾吹室组成 清理室多处设有检修门及警示标牌 前后室体均采用组合式 用螺栓联接 便于运输 安装及调整 前后密封室设有多道高耐磨橡胶吊挂式密封帘 便于更换 密封效果好 无弹丸外逸 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机3 弹丸清扫系统 经抛丸清理后散落于工件上表面的弹丸 经转刷清扫飞起落入螺旋槽内 由螺旋送至室体两端流入锥斗 再经喷吹将工件表面余丸去除 达到工件涂漆前的光洁要求 转刷由轴挂减速器 刷毛 刷轴 光电检测等组成 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机4 提升机引进美国技术生产提升机主要由上部传动 下部传动 筒体 皮带 料斗 转速检测装置等组成 提升机采用离心重力式卸料 上部两侧设有涨紧装置 可方便调节皮带松紧度 为防止皮带与带轮产生打滑造成积丸而发生故障 提升机下部装有转速检测装置 当下部带轮转速短时低于设定数值时 控制台上发出报警信号 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 四 抛丸清理机5 分离器美国专利技术生产的分离器由减速机 螺旋输送器 分离装置 供丸量大小自动调整闸门 转阀力矩电机控制闸门 最大供丸量控制闸门等组成 该分离器为流幕风选式 为提高弹丸分离效果 设有风量调节闸门和风量调节挡板 使分离区风速控制4 5m s 并设有重锤式流幕调节挡板 控制流幕厚度均布 实现分离区均匀布料 从而提高分离效果 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 五 喷漆机喷漆机主要由喷漆室 上下喷漆小车及传动机构 测高系统 气控系统 高压无气喷漆泵及管路等组成 喷漆机的上 下喷漆小车其往返运动方向与进料方向垂直 采用变频无级调速 在小车往返运动时 交替工作 上 下喷漆车有光电检测装置 PLC 编程自动控制 当工件遮光时上下喷枪自动打开 无工件喷枪自动关闭 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 六 烘干室烘干室是薄板箱形结构 它与喷漆室连接贯通 喷漆后的工件在烘干室室内由板链输送进行烘干 由于工件与板链输送辊之间没有相对运动 从而保证了工件下表面漆膜的完好 烘干室上方设有通风除尘系统 被加热到40 50 的热空气管道闸门调节风量后送入烘干室内部 使被处理的工件达到漆膜指干的要求 加热器的形式由电加热式和蒸汽加热两种方式 用户可自行选择 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 七 漆雾过滤净化系统1 漆雾处理干式过滤净化装置 工件喷涂过程中室内产生的漆雾与有机溶剂混合气体与烘干室内挥发的高浓度有害气体 经地坑通风道进入纸袋过滤器 漆雾粒子被阻滞于滤袋外表面 漆雾去除率达到 95 有机溶剂气体进入活性碳吸附罐 经处理后高空排放 排放高度25cm 排放三苯机溶剂气体的浓度到 大气污染综合排放试行标准 有关之规定 2 漆雾处理湿式净化装置 漆雾废气进入处理室穿越喷淋式水幕 漆雾粒子落入水中 有机溶剂废气进入活性罐 甲苯 二甲苯 苯被活性炭吸附 经处理后的干净空气排入大气 达到国家环保排放标准要求 任务三 钢材预处理流水线 钢材预处理线简介 八 电气系统因钢板预处理线的工作过程比较复杂 基本上没办法手动操作 因此全自动控制是钢板预处理线的必要条件 一般采用PLC可编程控制器 最基本上是要实现设备自动开启到准备工作状态 上料后设备会自动采集数据 然后精确判断抛丸开关时