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用抛丸清理机对板材轧辊进行抛丸处理
V.I.Meleshko,A.P.Kachailov,V.G.Boikov,
V.L.Mazur,T.P,Kobka,和I.I.Krivolapov
目前，轧制品的质量受到许多关注，特别是板料。
这从相当大的程度上取决于轧辊表面处理。
许多公司着手提高轧辊表面处理的质量，为辗压作准备。
这篇文章的作者来自Zaporozhstal公司，Magnetogorsk冶金联合企业的人员，有色冶金研究所,Dnepropetrovsk和Magnetogorsk采矿和冶金学院，来研究这个现实的问题。
微表面质量，或粗糙施工的冷轧板，对金属的机械性能和生产性能，也对来自于这块板料部分的最终质量有影响。
薄钢板最终微表面的形成是通过对已用金属球粗加工过的表面进行工作辗压得到的。
通常情况下，对不合标准表面的工作辗压粗加工是由气动力学和电动抛丸清理机完成。
在使用中的经验表明国家钢铁厂使用的气动机不能满足辊板表面抛丸处理的高质量要求。
1969年，Dnepropetrovsk冶金研究所在Zaprozhstal厂1号冷的混乱的磨房研究了SM-2型抛丸清理机，发现了一些它结构上的缺点。
为了提供符合伏尔加汽车厂表面粗糙度要求的板料（粗糙度为0.8-1.6u）,用于抛丸机设计的基本要求是确定的。
机器必须满足：
1.在操作时一个持续的喷丸尺寸，换句话说，有效去除已磨损弹丸的既定尺寸；
2.平稳操作时，控制抛丸机收集的空气气压的可能性；
3.在机器没有特别的设备时，对不同直径（400-500mm）的工作辊的处理；
4.控制简单，维修方便。
图一
SM-2抛丸机（如图1）是由一个装有轮子的固定的封闭室1，一个可移动喷管2（2在压缩空气的行动下，对轧辊表面发射弹丸），一个蠕虫输送机3，有分隔的传送机4，抛丸装置5，和排气系统6组成。
该设备安装在一个低于地面水平1905毫米的特殊地基上。
有小车的机器的长度是15，200拉姆，高度是4070毫米，宽度4600毫米。
操作的辊的尺寸是直径400-500毫米，长度2000-4000毫米。
整台设备的总重量是15吨。
研究表现了操作中一个工作中混合磨料磨损的动力和弹丸变化的原始情况。
在抛丸时，弹丸在一个更大的尺寸范围内变化，磨损，形成许多微粒。
在这种情况下，零件的抛丸取决于所用弹丸的尺寸。
特定大小的微粒污染会破坏抛丸过程，使辊表面以及最后板料上的表面粗糙度降低。
为了解决这些问题，有必要既定期地检查弹丸构成，在抛丸过程中做适当调整（在实际中很难做到），又要在机器运行过程中筛选弹丸以提供特定大小的微粒。
抛丸过程中的稳定性也是由送入喷管的弹丸的数量所决定的。
实验表明，在气压2.5-4.0atm下,提供0.3-0.4kg/sec的弹丸到运行的两个喷管中可以使操作稳定。
给机器装配一个筛选装置是一个保持弹丸尺寸的有效方法。
理论上的数据和Zaporozhstal公司在SM-1和TsKb_P-1抛丸清理机的实际操作经验都证实了这一点。
弹丸通过抛丸装置传送到辊表面，机器的封闭室被分为两个隔膜间，每间分为三格，并配备一个电子气动控制装置。
工作混合物从上格式下降到较低的，然后收集。
在操作机器时，排气口被关闭（打开）。
弹丸要么在电子气动控制装置关闭阀门后送入，要么在操作者关闭抛丸机以后送入。
当机器关闭时，出气孔下降，并且在它和膜片之间形成了一个圆空5毫米宽的圆孔。
排气口是一个大约有30度的锥体，弹丸慢慢通过这一缺口，但不完全，然后弹丸直径减少到10毫米。
装载喷口由控制装置轮流打开。
首次维修SM-2抛丸机时，发现由于零件的腐蚀，控制系统经常不运行。
正常磨料（根据铭牌三百七十五千克），在交替通过每个喷管后必须停止抛丸，因为之后另一个通过弹丸的低射舱室是不够的。
在抛丸时由于控制装置不运转，它不能从较高的舱室下降到较低的。
仅仅在操作者将抛丸设备从空气系统中分离后，下一部分的弹丸才能被送过来。
在这种情况下，两个掌管的通风口都必须被打开，磨料要被送到较低的舱室。
机器的连续工作使磨料通过没有控制装置的三至四个喷管，在磨料增加到标准要求650kg后，上述弹丸的运输才变为可能。
然而，解决这个问题的基本方案还是控制装置的稳定运行。
可用的弹丸是由工作室的收集舱收集的，然后落入蠕虫传送机的接受槽。
平行于蠕虫传送机的板材处在一个更大的角度，而那些垂线正处于一个角度，倾向于收集朝它们射来的弹丸。
因此，在对一个辊板进行抛丸后有必要关闭机器将累积的弹丸推到螺旋传送器上。
为了消除这个缺点，将螺旋传送器加长到工作室长度的一半是可行的。
此外，更小的板料已经完全消除，平行板被拉长以符合蠕虫输送机的长度。
提供给抛丸设备收集室的压缩空气被油水分离装置烘干。
然而，这种干燥方法是不够的。
水蒸气凝结在主线和抛丸设备内，结果弹丸在低舱室内都粘到一起，形成了坚实的一堆。
这一堆弹丸阻塞在垂直管内，阻碍了磨料沿着垂直管到达收集室的过程，也打乱了抛丸过程中弹丸抛向空中的最佳比例。
这对抛丸过程及轧辊表面质量有不良影响。
空气中存在的水分导致机器的腐蚀，也导致机器气动设备的操作性能更差。
因此，在设计抛丸清理机时，有必要指定干燥空气的设备。
例如，外国企业使用特殊的干燥设备利用吸水物质，如硅胶和活性氧化铝干燥压缩空气。
图二
移动喷管的机制存在一些缺陷。
磨料射到轧辊表面是通过一个安装在肘形枪管（图2）上的喷管完成的。
枪管的一个缺点是对压缩空气的混合物和弹丸的节流作用，节流处横向和纵向的管道也在。
交汇处是一个直角，这导致了肘形枪的快速磨损，管道和喷管的交界区域增加。
然而，随着喷管直径从10毫米增加到12毫米（允许的最大值），空气的消耗从13增加到19立方米每小时，改变了弹丸射向空中的比例。
然而，这个比例必须保持稳定。
因为在抛丸过程中很难纠正这个问题，因此有必要改善设计，增加零件的抗磨损度。
为了这个目的设计了一款新型喷枪，它的管道直径增大了（图2b），从管道过渡到管道和喷嘴的形状也改变了。
提出并经过测试，新的喷嘴设计更为有效。
五个月的操作后，改良后肘枪和喷管没有发现显著的磨损迹象，而旧的肘枪一个月后就损坏了。
喷枪通过传送带沿着辊移动。
在台车重量和它沿着导轨运动导致的振荡的作用下，传送带离开对准线。
从辊表面落下的弹丸在导轨上积累。
结果，弹丸流对其表面的作用不是一个直角，而是扫过，导致表面质量更差。
安置小条在肘枪之下解决了这个问题，而且使辊表面质量变得更令人满意。
运行初期，SM-2抛丸机的压缩空气是从主要线路间得到的，其间有6atm的压力。
根据在抛丸单位的收集室前安置的测压器读数，其间的气压不超过4.0atm。
在这个气压下，即使用尺寸最合适的弹丸，辊的粗糙度也在上限（粗糙度为2.7u）。
因此，有必要降低空气的工作压力。
空气阀是用来控制压力的，但它对空气压力的变化非常敏感，而且抛丸机的操作也不稳定。
因此，减压阀被放置在油水分离器和抛丸设备间。
这使我们能在精确度0.1atm下把在收集室的气压从4.0控制到2.0atm。
空气阀的运用使抛丸装置能够稳定的运行。
为了把辊加工到不同直径，有必要每次都改变抛丸枪的位置，而SM-2抛丸机的设计没有提供这个功能。
例如，现在要把直径为400毫米的辊加工到500毫米，必须关闭抛丸机做调整。
在设计新抛丸机时，应该考虑改变枪的高度的可能。
为了观察抛丸过程，灯火通明的工作舱长壁上开了一个特别的观察窗。
然而，观察辊表面的抛丸过程是很困难的。
因此，三个额外的500瓦灯泡在百叶窗的保护下，安装在工作舱的天花板上。
图三
机器（图3）的控制是通过控制面板2，在空中路线的阀5，用来控制辊的转速和喷管移动的变阻器，可以起动排气风扇机、在机器后的起动按钮来完成的。
SM-2抛丸装置这样的布置控制起来不方便，控制速度的变阻器没有精确的范围，这使决定正确的速度变的困难。
事实上，为确定每个控制手柄的新位置，有必要决定速度。
这些缺点在设计新机器的时候必须消除。
排气线的水平部分累积的金属垃圾的清除也有必要改善。
排气线难以达到地面水平4米以上的位置。
为了给抛丸机的独立单元提供更多方便和简化它的维护，钢铁冶金研究所开发并交给Zaporozhstal厂的建议已部分投入在现有的机器使用，而且将研究设计类似的新机型。
SM-2气动抛丸机的改进使得控制和维持指定顺序抛丸冷轧工作辊和表面通过板料站更加可能。
因此，Zaporozhstal厂正大量生产被冷轧的建设板料，这些板料以符合有色冶金技术规格1-683-69和1-686-69的表面粗糙度生产。
外文翻译原文
SHOTBLASTINGMACHINESFORTHEBLASTINGOFSHEETMILLROLLS
V.L.Mazur,T.P,KobkaandI.I.Krivolapov
Atthepresenttime~muchattentionisbeingdevotedtoincreasingthequalityofrolledproducts,partieularlysheet.Toasignificantdegreethisdependsuponthepreparationoftherollsurface.Manyplantsareengagedinimprovingthequalityofworkingtherollsurfaceinpreparingthemforrolling.ThisarticlewaswrittenbypersonnelfromZaporozhstalPlant,MagnetogorskMetallurgicalCombine,theInstituteforFerrousMetallurgy,Dnepropetrovsk,andMagnetogorskMiningandMetallurgicalInstituteonthisveryrealproblem..
Thesurfacemicrorelief,orroughness,ofcoldrolledconstructionalsheethasaninfluenceonthemechanicalandproductionpropertiesofmetal,andalsoonthefinishqualityofpartsmadefromthissheet.Thefinalsurfacemicroreliefofthinsheetsteelisformedinaskinpassonworkroilswhichhavebeengivenaroughfinishwithmetalshot.
Normallytheroughsurfacefinishontheworkrollsofskinpassstandsisproducedinpneumaticandrotorshotblastingmachines.Experienceintheirusehasshownthatthepneumaticmachinesusedinthecountry'
ssteelplantsdonotfilltheneedforhighqualityblastingofrollsurfaces.
In1969theInstituteforFerrousMetallurgy,Dnepropetrovsk,didworkontheSM-2shotblastingmachineinNo.1ColdRoilingMillofZaprozhstalPlant,whichrevealedanumberofshortcomingsinitsconstruction.
ToprovidesheetwiththesurfaceroughnessrequiredbythespecificationsofVolgaAutomobilePlant（Ra=0.8-1.6g）,thebasicrequirementsforthedesignofshotblastingmachinesweredetermined,Themachinemustprovide:
1.aconstantshotsizeduringoperation,inotherwords,effectiveremovalofshotofthespecifiedsizefrom
wornshot;
2.thepossibilityofcontrollingairpressureinthecollectoroftheshotblastmachineduringstableoperations;
3.thehandlingofworkrollsofdifferentdiameters（400-500mm）withoutspecialequipmentonthemachine;
;
4.simplicityincontrolandconvenienceinmaintenance.
Fig.1
TheSM-2machine（Fig.1）consistsofastationaryclosedchamber!
withatrolleyonwheelsaadmovab!
enozzles2~whichundertheactionofcompressedairdischargeshotontotherollsurface,awormconveyor8,anelevatorwithaseparator4,theshotblastequipment5,andanexhaustsystem6.Theequipmentismountedonaspecialfoundation1905mmbelowthefloorlevelThelengthofthemachinewiththetrolleyoutis15fl00ram,theheight4070ram,andthewidth4600mr~Thedimensionsoftherollshandledare400-500mmindiameterand2000-4000mminlength.Thetotalweightoftheequipmentis15tons.
Asresearchhasshown,thedynamicsofthewearofaworkingmixtureofabrasiveandtheoriginalconditionoftheshotchangesduringoperation.Duringblasting,theshottakesonawidersizerangeandisworndown,formingmanyfineparticles.Theconditionsunderwhichthepartsareblasteddependuponthesizeoftheshotused.Thecontaminationofthespecifiedsizebyfineparticlesdisruptstheprocess,producingapoorqualitysurfaceontherollsandconsequentlyonthesheet.Toeliminatetheseproblemsitisnecessarytoeitherregularlymeasurethecompositionoftheshotandmakeappropriatechangesintheblastingsequence,whichisdifficulttodoinpractice,ortoscreentheshotduringoperationofthemachinetoprovidethespecifiedparticlesize.
Stabilityintheblastingprocessisalsodeterminedbythequantityofshotdeliveredtothenozzles.Itwasexperimentallyestablishedthatsupplying0.3-0.4kg/secofshottothetwonozzlesinoperatingwithanairpressureof2.5-4.0atmprovidedstableoperation.Equippingthemachinewithscreeningdevicesisaneffectivemethodformaintainingaconstantshotsizemix.ThisisconfirmedbothbydataintheliteratureandbyexperienceintheoperationofSM-1andTsKb_P-1shotblastmachinesatZaporozhstalPlant.
Theshotisdeliveredtothesurfaceoftherollbytheshotblastequipment,thechamberofwhichisdividedbytwodiaphragmswithchargingventsintothreecompartmentsandisequippedwithanelectropneumaticcontroldevice.Theworkingmixturefromtheuppercompartmentofthechamberdropstothelowerandthentothecollector.Duringoperationofthemachine,theventsareclosed（turnedon）.Theshotispouredineitherafterturningoffthevalvesbytheelectropneumaticcontroldevice,oraftershuttingdownthemachinebytheoperator.Whenitisturnedoff,theventdescends,andbetweenitandthediaphragmacirculargap5mmwideisformed.Theventisaconewithaslopeofabout30%Theshotdropsslowlythroughthisgapbutnotcompletely,andthereforeitincreasestot0ram.Theloadingventsarealternatelyturnedonbythecontroldevice.ThefirsttimetheSM-2machinewasrepaired,itwasdiscoveredthatthecontroldevicefrequentlydidnotoperatebecauseofcorrosionoftheparts.Withnormalchargingofabrasive（375kgaccordingtothenameplate）,blastingmustbestoppedaftereachalternatepassofthenozzles,sinceafteranotherpasstheshotinthelowercompartmentisinsufficient,andduringblasting,Withnonoperationofthecontroldevice,itdoesnotdropfromtheuppercompartmenttothelower.Deliveryofthenextportionofshotmustbedoneonlyaftertheoperatordisconnectstheshotblastequipmentfromtheairsystem.Inthiscasebothchargingventsareopened,andtheabrasiveisfedtothelowercompartment.Continuousoperationofthemachineforthreeorfourpassesofthenozzleswithnonoperationofthecontroldeviceandthedeliveryofshotdescribedabovebecamepossibleafterincreasingthestandardchargeto650kg.However,thebasicsolutionofthisproblemisstableoperationofthecontroldevice.
Theusedshotiscollectedbythecollectingbunkeroftheworkingchamberanddropsintothereceivingchuteofthewormconveyor.Theplatesparalleltothewormconveyorareatagreaterangle,and
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