旋轉(zhuǎn)刷在清洗鋁桿表面的應(yīng)用

劉建

摘? 要：針對(duì)鋁包鋼生產(chǎn)過(guò)程中，電工鋁桿表面的清洗存在廢酸、廢堿污染，以及成本高、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及表面處理方式進(jìn)行改造。采用旋轉(zhuǎn)刷和清水清洗電工鋁桿表面，結(jié)果表明，改造后電工鋁桿表面的雜質(zhì)清除干凈，安全滿足工藝生產(chǎn)要求;工序成本降低，避免了廢酸、廢堿、廢水污染，滿足國(guó)家綠色環(huán)保要求。

關(guān)鍵詞：鋁包鋼? 表面清洗? 旋轉(zhuǎn)刷

中圖分類號(hào)：TH133.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（a）-0070-02

1? 問(wèn)題提出

鋁包鋼[1]是一種優(yōu)質(zhì)高碳鋼絲作為芯線，在鋼的表面均勻地包覆一定厚度的鋁，通過(guò)連續(xù)同步變形拉拔而成的高效雙金屬材料，它既具有鋁的良好導(dǎo)電性能和耐腐蝕性能，又具有鋼的高強(qiáng)度、耐振動(dòng)、疲勞性能好的優(yōu)點(diǎn)[2]。

鋁包鋼的擠壓包覆過(guò)程中用到了包覆鋁桿，工藝設(shè)計(jì)要求包覆桿以清潔、無(wú)油和無(wú)鋁渣的狀態(tài)進(jìn)入包覆機(jī)[3]。英國(guó)BWE公司設(shè)計(jì)配置的鋁桿清潔工藝為鋁桿→熱堿洗→酸洗→軟水漂洗（見圖1）。這個(gè)過(guò)程用到了燒堿、硝酸和水，不僅有廢液產(chǎn)生，還因?yàn)槲ｋU(xiǎn)化學(xué)品的使用增加了較多安全風(fēng)險(xiǎn)，以及管理化學(xué)品的麻煩。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，我們開始尋找替代工藝技術(shù)。

2? 清洗技術(shù)的應(yīng)用改進(jìn)

2.1 改進(jìn)思路的確定

采用過(guò)程功能分析法去找到替代技術(shù)，分析見表1，可見關(guān)鍵是分析為什么需要用燒堿溶液來(lái)做表面處理。

為深挖到解決辦法，我們追尋為什么鋁包上有油脂，這要看鋁桿生產(chǎn)過(guò)程。鋁桿終軋并冷卻到一定溫度后，進(jìn)入收線機(jī)，經(jīng)過(guò)一個(gè)上升坡道時(shí)經(jīng)過(guò)多個(gè)導(dǎo)孔，然后進(jìn)入吐絲機(jī)，使鋁桿形成螺旋狀下落成卷。如果鋁桿在這個(gè)過(guò)程與接觸的導(dǎo)模及吐絲管之間有較大的摩擦力，鋁桿可能會(huì)被刮傷。所以決定在軋制過(guò)程解決包覆鋁桿清洗問(wèn)題，找到軋制桿潤(rùn)滑的替代方案（見圖2）。

2.2 改造方法

鋁桿軋制過(guò)程中，硬質(zhì)合金的導(dǎo)模很光滑，并不容易擦傷鋁桿，而旋轉(zhuǎn)的吐絲管與鋁桿基本是面接觸，雖然有一定的鋁桿離心甩動(dòng)造成的壓力，但并不需要很強(qiáng)的潤(rùn)滑。嘗試的辦法是停止使用油脂，在鋁桿爬升到吐絲機(jī)的過(guò)程中噴淋一些乳化液，結(jié)果鋁桿表面沒有受傷，而且因收卷溫度在180℃以上，鋁桿表面最后是干凈且干燥的。該新工藝的試驗(yàn)成功為后續(xù)包覆鋁桿清洗工藝的改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)，而且在軋機(jī)停產(chǎn)前也和供應(yīng)商協(xié)商并成功試驗(yàn)好同樣的生產(chǎn)工藝。

包覆鋁桿沒有了油脂，就只需要去除浮塵和少量存在的粘附鋁渣，減薄正常的氧化鋁膜，使擠壓的鋁盡量純凈。選擇的清潔裝置為已在鋼絲線上有多年經(jīng)驗(yàn)的旋轉(zhuǎn)刷，原理是4塊鋼絲刷片沿圓周旋轉(zhuǎn)，對(duì)中心處鋁桿表面刮擦，達(dá)到清潔鋁桿表面。

旋轉(zhuǎn)刷足以清除表面的浮渣和其他附著物，而且能提供一個(gè)氧化鋁相對(duì)較少的鋁材，為徹底清除粘附在表面的鋁微粒，后面的熱水洗繼續(xù)保留。最后投入使用的包覆鋁桿工藝變成：鋁桿→旋轉(zhuǎn)刷→熱水漂洗。

2.3 改造效果效果評(píng)估

改造完成后生產(chǎn)順利，鋼刷清理過(guò)的鋁桿很干凈，鋼刷對(duì)鋁桿的壓力可調(diào)，鋼刷磨損后會(huì)自動(dòng)跟進(jìn)，旋轉(zhuǎn)刷的盤轉(zhuǎn)與電工鋁桿的速度成正比，保證電工鋁桿表面的全覆蓋打磨，又保證不出現(xiàn)打磨過(guò)度的現(xiàn)象，清潔度達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。熱水沖洗后會(huì)自然干燥，產(chǎn)品質(zhì)量沒有受到任何影響，生產(chǎn)線速度不降低。

該項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)如下：

（1）生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量上沒有任何問(wèn)題，還省去了化學(xué)槽液的維護(hù)工作。

（2）包覆線上消除了燒堿及硝酸的使用，所以該成果是一個(gè)清潔生產(chǎn)成果。

（3）取消了1組10kW的加熱器及2臺(tái)15kW的高壓泵，只增加1個(gè)不到1kW的電機(jī)，大幅度降低了維修費(fèi)用及電耗，降成本顯著，系統(tǒng)可靠性得到提高。

（4）系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，好操作易維護(hù)。

3? 結(jié)語(yǔ)

此改造項(xiàng)目在降低成本、改善環(huán)保、降低安全風(fēng)險(xiǎn)方面取得很大的成功，用機(jī)械方法替代了運(yùn)用酸堿的工藝。更應(yīng)看到的是，這次維修與生產(chǎn)及技術(shù)部門協(xié)力完成一個(gè)項(xiàng)目，多部門參與，有效地運(yùn)用功能分析去找問(wèn)題解決辦法，系統(tǒng)地解決問(wèn)題，為今后解決問(wèn)題提供了一個(gè)典范。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋寶韞.CONFORM連續(xù)擠壓包覆設(shè)備[J].大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，1996（17）：3-5.

[2] 汪富強(qiáng)，徐磊崗，汪凱.鋁包鋼芯線的清潔生產(chǎn)[J].金屬制品，2017（6）：14-17.

[3] 高飛，宋寶韞，張新宇，等.連續(xù)擠壓包覆技術(shù)在鋁包鋼絲生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].金屬制品，1999（1）：20-23.