钢丝拉拔生产第三章氧化皮去除

氧化铁皮由三层组成：
FeO ——靠近钢基，厚度约l0-2mm； Fe3O4——中间层， 厚度约10-4～10-3mm； Fe2O3——最外层， 厚度约10-5mm。 整个氧化铁皮的厚度一般在0.01～0.02mm， 最厚不超过0.07mm。 FeO结构疏松，保护作用较弱， Fe3O4 、 Fe2O3结构致密，有较好的 保护性。
在硫酸溶液中酸洗时进行下列反应： FeO+H2SO4=FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Fe3O4+4H2SO4= Fe2(SO4)3+FeSO4+ 4H2O Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑



在盐酸溶液中酸洗时进行的反应： FeO+2HCl=FeCl2+ H2O Fe2O3+6HCl =2FeCl3+3 H2O Fe3O4+8HCl =2FeCl3+FeCl2+4 H2O Fe+2HCl =FeCl2+ H2↑ 由于发生了以上化学反应，线坯表面上氧化铁皮都变成了略 溶于水或溶于水的铁盐及亚铁盐，因而从钢铁表面上被去除。 这样的作用就叫做“化学溶解”作用。
式中： P——牵引力(公斤)； Q——后张力(取30～50公斤)； σs——盘条的屈服强度(公斤／毫米2)； d——盘条直径(毫米)； D——辊轮直径(毫米)， n——辊轮个数。
2、喷丸处理法

原理： 由高速旋转的摔轮将金属弹丸高速地射向钢丝表面，靠金 属弹丸的动能打碎铁皮并除去。
喷丸处理法的效率与去皮效果取决于摔轮的性能。 摔轮的转速要求在2000～4000转/分。每分钟摔出的金属 弹丸最多达1000kg。射出金属弹丸的速度为65～75m/s。
六辊剥壳机
八辊剥壳机
1）弯曲辊辊径的确定
外层表面受拉伸， 内层表面受压缩。 中心层视为不变形区， 则盘条外层的变形值：

( D 2d ) ( D d ) Dd D-辊轮直径(mm) d d-盘条直径(mm) 100% Dd δ-变形值（%）
低碳盘条的延伸可取大些，一般为8%～10%， 对中、高碳盘条的延伸率应小于8%为宜。
Fe2O3
Fe3O4 FeO

钢基体
氧化皮性能：
氧化皮质脆，没有延伸性，在机械作用下和 热加工作用下，很容易产生龟裂而脱离。
氧化皮构成

常用方法有：
机械去皮法
酸洗去皮法
1、反复弯曲法 2、喷丸处理法 3、组合式处理法



1、反复弯曲法 利用氧化铁皮的特性，使盘条连续通过不同方向的弯曲， 造成盘条表面的反复延伸和压缩，促成表面铁皮疏松剥落。 用此法至多只能除去盘条表面铁皮量的80％多，剩余的 铁皮必须经酸洗或其它机械方法除去。 生产上用此法处理后的盘条再经酸洗，能大大缩短酸洗 时间，降低酸耗和防止过酸洗。

（3）氢的还原作用
产生的氢还能使不易溶解于酸的高价氧化铁及四氧化三铁还 原成易溶解于酸的低价的氧化亚铁，从而加速线坯表面氧化 铁皮的溶解，这种作用称为氢的还原作用。 Fe3O4+2[H]=3FeO+H2O Fe2O3+2[H]=2FeO+ H2O 氢也能把高价铁盐Fe2(SO4)3和FeCl3还原成溶于酸的低价铁 盐FeSO4和FeCl2，这是氢的还原作用，使附加氧化铁皮上的 残渣减少，使酸与氧化铁皮能更充分接触，从而加速酸洗过 程。其还原过程如下： Fe2(SO4)3+2[H]=2FeSO4+ H2SO4 FeCl3+[H]=FeCl2+HCl
2）弯曲辊布置形式的确定

必须将弯曲辊布置在不同平面上或二组弯曲辊布置在相互垂 直的平面上方能收到较好的效果。
3）包角的确定

盘条与辊轮间的 包角（α）越大， 盘条承受弯曲变 形量也就越大， 且通过弯曲辊作 用的时间也越长， 去铁皮效果就越 好。
0.668 S d 3 P Q n(公斤) Dd

1、酸洗原理
（1）酸的“化学溶解”作用 （2）氢气的“机械剥离”作用 （3）氢的还原作用
（1）酸的“溶解”作用
酸洗时，把线坯全部浸入酸溶液中。当浸入酸液 中时，其表面的氧化铁皮就与酸接触而起化学反 应。同时，酸溶液也通过氧化铁皮中的裂缝和孔 隙而与其中的所有三层氧化物及铁基体接触而起 反应。

3、组合式处理法
组合式处理法：是指几种机械去皮装置联合组成一套 完整的去铁皮机，以完全替代酸洗的一二种方法，还 可与水洗、涂层，烘干、收线形成一条连续作业线。

1、钢丝生产的原料？ 2、钢丝原料根据材质不同可分为四大类？ 3、盘条的内在质量主要包括？ 4、盘条的表面质量主要包括？ 5、氧化皮的成分组成？ 6、机械去皮法主要包括？ 7、机械去皮法弯曲辊的布置形式？





结论：
酸洗时，氧化皮是由以下三种作用而被除去的： (1)酸的溶解作用，氧化铁皮与酸作用而被溶解，其中主 要是FeO与酸发生反应而被溶解。 (2)氢气的机械剥离作用，金属铁与酸作用生成的氢气剥 落氧化铁皮。 (3)氢的还原作用，生成的氢使高价的铁的氧化物和盐还 原成易溶解于酸的低价亚铁及亚铁盐而被除去。

（2）氢气的“机械剥离”作用
酸进入有裂缝的氧化铁皮里与金属铁直接作用，生成大量的 氢气。在有限空间的裂缝中难以逸出，于是在裂缝中越积越 多，造成极大的压力把氧化铁皮自线坯表面剥下来。即靠压 力(机械作用)剥除氧化铁皮，因此称作氢气的机械剥离作用。
机械剥离作用在去除氧化铁皮中起着很重要的作用。

喷丸原理图
摔轮要求布置在不同方位上，使射向钢丝表面的弹丸能形成均一的扇 形面，为此在弹丸抛射处应设置导板并附有弹丸和铁皮的回收分离器。 喷丸处理钢丝的线速度按其碳量、氧化铁皮性质、盘条尺寸等不同一般 在2～l00m/min。 盘条喷丸前应预先进行矫直。
喷砂处理法：
喷砂房
喷砂机
喷枪
来自百度文库
喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿 砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面。 喷砂处理与喷丸处理的作用原理基本相同。不同的则是弹丸大小 种类以及产生动能的装置不同。 喷砂处理装置是把40~60目干的金刚砂(以Al2O3为主)借助压缩空 气的动力喷射到盘条表面。去锈是靠磨料在喷嘴内纵向走动所产生的 紊流使磨料与表面多次冲击来完成。