[科普中國]-表面缺陷清理

火焰清理

火焰清理的實(shí)質(zhì)是用高溫火焰將原料缺陷燒除。它是生產(chǎn)率最高、成本最低的一種清理方法。用火焰清理一噸鋼的成本，比用風(fēng)鏟清理便宜一半以上，僅為砂輪研磨的十分之一。清理速度高于風(fēng)鏟10~15倍，同時(shí)所需設(shè)備也簡單。因此被廣泛的應(yīng)用于一般碳素鋼、普通低合金鋼及部分合金鋼的清理上?；鹧媲謇碛钟腥斯せ鹧媲謇砗蜋C(jī)械火焰清理兩種。

人工火焰清理人工火焰清理，是人工使用火焰槍清理原料表面缺陷的操作方法。

對(duì)于一些導(dǎo)熱性較差的合金鋼及高碳鋼，一般不適于采用火焰清理方法。因?yàn)檫@些鋼，由于導(dǎo)熱性差，火焰清理時(shí)，鋼表面與中心溫度差很大，易產(chǎn)生裂紋。某些經(jīng)過試驗(yàn)可用火焰清理的高碳鋼，在清理前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱或者在初軋機(jī)軋制后，未完全冷卻前，利用原料余熱狀態(tài)進(jìn)行清理（即搶溫清理）。按照不同的鋼種可采用不同的清理?xiàng)l件，見下圖：

人工火焰清理操作火焰清理前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行檢查，須火焰清理的部位，應(yīng)劃出標(biāo)記和范圍，以便按此清理。點(diǎn)火前，應(yīng)檢查火焰槍，氧氣、煤氣管路系統(tǒng)確認(rèn)暢通后方可點(diǎn)火。點(diǎn)火時(shí)要用明火點(diǎn)火。

火焰清理包括兩個(gè)主要過程：加熱金屬和熔化燒除。先將易燃混合氣體通過火焰槍噴嘴噴在原料有缺陷的部位，使鋼加熱到900~1000℃， 然后在火焰槍噴嘴中心通以氧氣， 使鐵氧化并使部分金屬熔化，靠氧氣壓力將熔渣吹除。開始時(shí)靠預(yù)熱火焰對(duì)鋼的加熱是慢的。在達(dá)到熔化溫度以前金屬的加熱速度，對(duì)提高表面清理的生產(chǎn)率有很大的影響。為了提高加熱速度，可在預(yù)熱火焰中，插入直徑為4~6毫米的低碳鐵條，由于鐵條很快熔化，熔融的金屬滴在鋼坯表面上并被氧化，使原料缺陷處的金屬加熱迅速了。由于預(yù)熱火焰加熱低碳鐵條比加熱缺陷部位本身的速度大大加快了，因而大大地提高火焰槍的清理能力。因鐵條加速加熱，也會(huì)使打火時(shí)造成的打火坑較小，提高了清理質(zhì)量。

開始加熱時(shí)火焰槍噴嘴角度為70°~80° （與金屬表面之夾角），使火焰熱力集中，當(dāng)金屬開始達(dá)到熔化溫度及開始清理時(shí)，為避免產(chǎn)生較大的打火坑，火焰槍角度應(yīng)改為25°~30°并通以氧氣進(jìn)行清理。

注意事項(xiàng)為使經(jīng)火焰清理而形成的凹坑在軋后不產(chǎn)生結(jié)疤等缺陷，要求其寬度應(yīng)是深度的五倍或六倍。在原料寬面上的缺陷小于2毫米寬，窄面上的缺陷小于10毫米寬可不予清理。原料火焰清理凹坑的長度方向應(yīng)垂直于它的軋制方向?；鹧媲謇砩疃扰c清理角度、噴嘴移動(dòng)速度及氧氣壓力大小有關(guān)。角度大移動(dòng)慢時(shí)，則清理深度較深；清理角度小移動(dòng)快時(shí)，則清理深度較淺。

為了避免熔渣粘結(jié)在原料上而在軋制后產(chǎn)生缺陷，應(yīng)將清理后的熔渣鏟除。為使溶渣易于去除，火焰清理時(shí)，其噴嘴角度不要過大。噴嘴角度小，向前移動(dòng)快時(shí)，由于熔渣不散向兩側(cè)而易去除。足夠的氧氣壓力和氧氣量也使熔渣易于去除。避免較深的打火坑，對(duì)去除熔渣也有利。較深缺陷分多遍清理，每次皆去除部分熔渣，也是可行的。當(dāng)缺陷較深時(shí)，經(jīng)清理后去除熔渣，仍發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行第二遍乃至第三遍清理，直至缺陷全部燒除為止。為保證軋成一定尺寸規(guī)格的鋼板及加熱爐裝料時(shí)順行，要求火焰清理深度是：單面不超過原料厚度的20%；雙面總深度不超過厚度的25%。長時(shí)間中斷清理時(shí)， 火焰槍應(yīng)閉火后放置。應(yīng)注意防止氧氣、煤氣管路系統(tǒng)的著火事故。1

應(yīng)用瓶裝氧氣時(shí)，應(yīng)有氧氣瓶的專門貯藏地點(diǎn)。用完的氧氣瓶應(yīng)帶上安全帽，并留有剩余壓力。用乙炔做清理用燃料時(shí)，乙炔罐要放置在離火源較遠(yuǎn)的地方，并應(yīng)有防凍防火設(shè)施，當(dāng)發(fā)現(xiàn)凍結(jié)寸應(yīng)用蒸氣處理。

風(fēng)鏟清理在沒有火焰清理和不允許火焰清理的情況下可采用風(fēng)鏟清理。高碳或合金鋼原料，在冷狀態(tài)下可用風(fēng)鏟清理。清理用風(fēng)鏟的型式很多，可分為重型、中型和輕型三種。各種風(fēng)鏟的性能如下圖：2

風(fēng)鏟清理操作：原料在清理前，先要檢查缺陷情況，對(duì)于可進(jìn)行清理的缺陷，應(yīng)劃出缺陷范圍，作好標(biāo)記。鏟削時(shí)風(fēng)鏟中心線應(yīng)與原料表面成一定的角度，開始鏟削時(shí)要先試鏟缺陷深度，可采用一遍、兩遍、三遍的清理方式。在清理過程中，當(dāng)鏟屑不再裂開或被清理的鏟溝上不再有黑線或黑色夾雜物時(shí)為止，說明缺陷已被清除。鏟溝的寬度應(yīng)不小于深度的5~6倍。鏟削時(shí)要使鏟溝有較圓滑的角邊，不應(yīng)有尖銳的邊棱 ，鏟溝長度方向應(yīng)垂直于軋制方向。

其它清理方法清理原料細(xì)小缺陷及清理具有很高硬度的各種高級(jí)合金鋼的表面缺陷時(shí)常采用砂輪研磨。砂輪研磨，可用人工或機(jī)械進(jìn)行。砂輪研磨機(jī)有固定式、懸掛式和地上砂輪機(jī)等。軋制重要用途的合金鋼時(shí)，需要用剝皮方法消除原料缺陷。剝皮可在刨床，銑床—上進(jìn)行。

除上述外，尚有一些其他的清理方法如：酸洗，火焰腐蝕，電弧清理，噴砂清理等?？梢蜾摲N和工藝要求不同而選定。