钢材的预处理
1-1 钢材预处理.
1、钢板的矫正 （1）钢板矫正的原理 钢板的任何一种变形，都是由于其中一部分纤维较另 一部分纤维缩得短或是伸得长所致。因此，钢板的矫正实际 上是将较长的纤维缩短或是将较短的纤维拉长，使它们和周 围的纤维有相同的长度，从而消除局部的不平。实际上，一 般是采用拉长纤维的方法，因为压缩纤维难以实现。 （2）钢板矫平工艺 ① 多轴辊式矫平机 工作部分： 由上下两列工作轴辊组成； 下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不能作任何 调节，由电动机通过减速器带动它旋转； 上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调节装置来 调节上下辊列间的垂直间隙，以适应各种不同厚度钢板的矫 平作业。
二、钢材的表面清理
1、抛丸除锈法 利用专门的抛丸机将铁丸或其它磨料高速地抛射到钢材 表面上，以去除钢材表面的氧化皮、铁锈和污垢等。
抛丸除锈设备一般均设置有丸粒回收系统，并配置有 通风除尘设备。
2、钢材预处理流水线 由钢材的矫正、除锈、喷漆、烘干等工序形成的自动作 业流水线。
钢材预处理流水线的工艺流程 （1）先用电磁吊或自动装卸运输车将钢材吊放到输送辊 道上。 （2） 辊道以3-4m/min的速度将钢材送多辊矫平机，对 钢板进行矫平处理。 （3）矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，使钢材温度 达40～60℃。 （4）钢板进入抛丸除锈机，抛丸装置自动地向钢板两面 抛射丸粒，并用热风除去钢板表面的灰尘。 （5）钢材除锈并清洁后，进入喷涂室喷涂保养底漆。 （6）钢板离开喷涂室后，进入干燥室进行烘干。 （7）钢板烘干后从干燥室出来，进入高速辊道，以 20～30m／min的速度送出预处理流水线。经质量检验合格 后送入加工车间进行号料、加工。
第一节 钢材预处理
一、钢材的矫正 钢材变形的原因： 造船使用的钢板和型材，由于受轧制时压延不均、轧制后 冷却收缩不均以及运输、贮存过程中各种因素影响，常常产 生波浪形、局部凹凸和各种扭曲变形。 钢材变形的影响： （1）影响号料、气割及其他加工工序的正常进行，降低 加工精度； （2）在焊接时还会产生附加应力或构件失稳而影响构件 的强度。 钢材矫正的方法： 一般用多辊矫平机矫正钢板的变形，用型材矫直机矫正型 材的转动而啮入，并在上下辊列间承受方向相反的 多次交变的小曲率弯曲，因弯曲应力超过材料的屈服极限而产生 塑性变形，使那些较短的纤维伸长，使整张钢板矫平。 增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。 钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比较困难。
钢材预处理工艺
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。
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。
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：
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。
钢材预处理0技术方案
一、设备用途本生产线主要用于钢板和各类型钢在加工前对其表面进行抛丸清理、喷漆和烘干。
钢材预处理的目的是为了清除钢材表面的锈蚀、氧化皮和污物，使钢材具有清洁和一定粗糙度的表面，以增强漆膜与钢材表面的附着力，从而提高产品的抗腐蚀能力和表面质量。
该设备一般用于工程机械、矿山机械、化工设备、压力容器、交通车辆、船舶制造及建筑型材等行业，用于提高产品的外观质量和其表面抗腐蚀能力。
二、设备主要技术规格1、处理工件规格：（1）处理钢板板厚：δ=5-60mm宽度： B≤3000mm长度： L=4000～12000mm（2）处理型材高度： H≤300mm长度： L=1600～12000mm2、输送辊道（1）辊道最大负荷： 2t/m（2）输送速度： 0.5-6.5m/min（变频无级调速）处理钢板速度： 1.5-5m/min处理型钢速度： 1-2m/min（3）驱动减速机： BWED2718-121-4（两台）（4）电机功率：4kw×2（5）滚轮直径： 180mm（6）滚轮有效宽度： 3500mm（7）辊道上平面高度：800mm（8）滚轮间距：抛丸室外635mm，抛丸室508mm3、抛丸清理机（1）抛丸器： 8台型号： Q035抛射速度： 72m/s抛丸量： 280kg/min电机功率： 18.5kw（2）纵向螺旋输送机：型号： GX300输送能力： 144t/h驱动装置： BWY22-29-7.5转速： 50rmp功率： 7.5kw（3）横向螺旋输送机：型号： GX300输送能力： 144t/h驱动装置： BWY22-29-5.5转速： 50rmp功率： 5.5kw（4）斗式提升机型号： D450提升能力： 144t/h料斗运行速度： 1.25m/s驱动装置： BWY22-17-11输出转速： 88rpm功率： 11kw（5）丸砂分离器分离能力： 120t/h分离区风速： 4-5m/s通风量： 10000m3/h驱动装置： BWY22-29-4功率： 4kw（6）清丸装置清扫滚直径： 900mm滚刷材质：四氟乙烯（进口刷丝）驱动装置： BLY18-23-3清丸风机： 9-19-6.3A风机功率： 15kw（7）清丸升降装置：提升高度： 500mm驱动电机： XWED63-289-3（电磁制动）电机功率： 3kw4、设备除尘系统（1）除尘通风量： 28000 m3/h（2）除尘器型号： MC-48（3）离心通引风机型号：4-72-8C（4）电机功率： 30kw（5）过滤风速： 0.4～0.8m/min5、自动喷漆装置：（1）喷漆形式：高压无气喷漆喷漆泵型号： 241-84R45:1高压喷涂机压力比： 45:1排量： 13L进气压力： 0.2～0.6MPa数量： 1（2）喷枪喷枪型号： 206-513自动喷枪喷枪到工件距离： 300mm（根据工件高度调整）喷枪数量： 4+1支（一把为手动喷枪，用于补漆或需要手动喷漆）（3）输送小车喷枪移动速度： 20m/min-50m/min（变频调速）数量： 2台（上下各一）（4）风动搅拌器： S-100型（5）G-01型油漆过滤器：25L6、烘干房（1）加热装置：采用燃油加热，30万大卡蒸汽加热器或电烘干加热风机功率： 15kw（2）通风机：结构：内置式耐热风机型号： GW-8C功率： 15kw（3）板链输送机：输送速度： 0.5～6m/min驱动装置： BWEY3322-121-5.5电机功率： 5.5kw7、漆物处理装置（1）风机：型号： B4-72 No8C左90º处理风量： 13000 m3/h风压： 1507Pa功率： 11kw（2）漆雾滤纸： 500×500×358、电气控制：采用控制面板集中控制，9、抛丸清理后的工件表面质量：Sa2.5级 GB8923-8810、喷漆漆膜厚度： 15-25µm（涂料为无机硅酸锌）11、烘干区温度： 40-70℃12、设备最大外形尺寸（长、宽、高）：48000mm 、10000mm、10000mm13、年处理钢板量： 100000t14、设备最大功率：约280KW三、工作原理及工艺流程钢板被吊放至上料辊道，由上料辊道直接送到抛丸清理室进行清理，利用抛丸器高速抛射出的弹丸将工件表面进行清理；然后利用弹丸清扫装置（收丸刮板、清丸滚刷、高压吹管等）将工件表面的积丸和灰尘吹扫干净；除锈后的钢材直接进入喷漆室，通过装在上、下喷漆小车上的喷枪，将车间保养底漆涂在工件表面上，再进入烘干室，使钢材表面漆膜达到指干状态后由输出辊道输送出，进行下料。
钢材堆放及预处理
1-1．钢材堆放及预处理1-1-1.钢材堆放1)概要钢材堆场是进行船舶生产中最先行工程的钢材卸货、堆放及预处理的地方，此处的流程与所有工程及生产工程有联系，因此确保钢材的稳定物流是至关重要的。
因此，钢材堆场的运行要以维持整个工程为前提，必须实现自动化以达到合理化及活性化。
从设计部钢材取材及下订单开始确保钢材厂的钢材后在堆放场储存一段时间然后按加工类型及始点重新分类后再按加工始点进行钢材预处理并送出去进行切割及加工工作，建立使上述一系列流程与船体生产设计信息及生产管理系统联系后可圆滑的运行的自动化系统。
现韩国船厂钢材收取体系不仅不稳定且大部分还停留在人工操作或机械化阶段因此存在很多问题，为解决这些问题也可考虑采用共同运营专门处理各船厂所需钢材的厂家或中介厂并按JIT(just in time)概念实现钢材收取的方法。
今后造船行业想确保熟练的高技术劳动力会越发困难是毋庸置疑的事实，因此为克服这些困难实现高效生产，造船生产自动化中一环的钢材堆放及预处理也要建立自动化系统。
2)流程图钢材堆场的流程一般如【图 1.1】所示，分为钢材取材及订单、钢材入库及卸货、储存及理料、预处理及送出四大阶段。
【图1.1】钢材堆场流程图在造船生产中钢材类的流程对船体工程起着直接影响，因此确立与此对应的高效率工程体系是至关重要的。
现流程主要问题中外因可举，与厂家确立从下订单后入库到卸货为止的超出船厂管理范围的钢材收取管理体系，内因可举，确立总管理料、加工信息、钢材堆放信息的信息化管理系统软件及具备钢材堆放及送出的自动化硬件设施。
3)钢材堆场运行系统(1)钢材取材/ 订单阶段为按收取日程适时供应建造船舶所需的钢材，对根据设计图纸算出的钢材物量进行预套料后下订单到韩国各钢材厂家确保所需钢材的阶段。
现实行的确保建造船舶用钢材的流程如【图1.2】所示。
【图1.2】确保建造船舶用钢材流程如【图1.3】所示，船厂与钢材厂间的钢材收取要在开工105~130天前下发POR，签合同后从开工60天前开始最初纳期到开工30天前的30天为纳期。
钢材预处理
1、钢板的矫正 （1）钢板矫正的原理
钢板的任何一种变形，都是由于其中一部分纤 维较另一部分纤维缩短或是伸长所致。因此，钢板 的矫正实际上是将较长的纤维缩短或是将较短的纤 维拉长，使它们和周围的纤维有相同的长度，从而 消除局部的不平。实际上，一般是采用拉长纤维的 方法，因为压缩纤维难以实现。
（2）钢板矫平工艺
① 矫平设备：多轴辊式矫平机
工作部分：由上下两列工作轴辊组成； 下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不 能作任何调节，由电动机通过减速器带动它 旋转； 上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调 节装置来调节上下辊列间的垂直间隙，以适 应各种不同厚度钢板的矫平作业。
② 矫平机的工作原理 钢板随轴辊的转动而啮入，并在上下辊列间承受方 向相反的多次交变的小曲率弯曲，因弯曲应力超过材料 的屈服极限而产生塑性变形，使那些较短的纤维伸长， 使整张钢板矫平。 增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。 钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比 较困难。
三、钢材预处理流水线
由钢材的矫正、除锈、喷漆、烘干等工序形成的自动作 业流水线。
钢材预处理流水线的工艺流程 （1）先用电磁吊或自动装卸运输车将钢材吊放到输送辊 道上。 （2） 辊道以3-4m/min的速度将钢材送多辊矫平机，对 钢板进行矫平处理。 （3）矫平后的钢板由输送辊道送入加热炉，使钢材温度 达40～60℃。 （4）钢板进入抛丸除锈机，抛丸装置自动地向钢板两面 抛射丸粒，并用热风除去钢板表面的灰尘。 （5）钢材除锈并清洁后，进入喷涂室喷涂保养底漆。 （6）钢板离开喷涂室后，进入干燥室进行烘干。 （7）钢板烘干后从干燥室出来，进入高速辊道，以20～ 30m／min的速度送出预处理流水线。经质量检验合格后送入 加工车间进行号料、加工。
钢材表面预处理线应注意的问题
根据以上分 析 , 角垫 板位 移是 由窄 边与 宽边 铜板 之 间的巨大摩擦力 和热 膨胀 引起 , 针 对此 原因 采取 以下 措 施: 1) 增加联结 强度 : 角 垫板 用沉 头螺 钉紧 固于 窄边 铜 板上后 , 应再用铜铆钉进行了铆固 , 固 定效果会更好。 2) 减小宽边 铜板 对窄 边铜 板的 压紧 力 : 在调 整夹 紧 装置时 , 上部和下 部的 压紧 力不 能相 等。一 方面 由于 钢 水静压力上部小 而下 部大 , 所 以下 部压 紧力 相对 要大 一 些 ; 另一方面由于上部温度高 , 窄边铜 板上口 膨胀时导 致 压紧力增加 , 因此上部压紧力要适 当调得 小一些 , 以抵 消 上口膨胀而增加的压紧力。这 一条原 则在新 组装和使 用 现场调整时都要遵守。 3 结束语 由于连铸生 产现 场环 境恶 劣 , 结晶 器的 使用 寿命 还 受到水压、 水质和冷却强度等多方 面因素 的影响 , 遇到 类 似问题应首先分 析出 导致 问题 发生 的直 接原 因 , 再分 析 这个原因是由哪 些因 素的 变化 引起 的 , 这样 才能 有的 放 矢。采取措施后 , 连续在连铸生 产线上 使用了 6 台 , 均 没 有发生角垫板位移、 挂钢等现象 , 拉钢 炉数比 改进前提 高 了 220 炉左右 , 现场验证的效 果十分 理想 , 措施有 效。本 课题的研究成功也为结晶器 制造厂家 和炼钢 厂提供了 现 场经验。 参考文献 [ 1] 现代板坯连 铸 . 曹广 畴主 编 . 北京 : 冶 金工 业出 版社 , 1994. 11 [ 2] 中华人 民共 和国冶 金行 业标 准 : ! 板 坯结 晶器 技术 条 件∀ , 标准号 : YB/ T 078- 1995 ( 收稿日期 : 2002 # 10 # 14)
钢材预处理
GL钢砂：尽管此类钢砂的硬度比GP钢砂要高一些，但在 喷砂过程中仍会失去棱角，特别适合于钢材表面去除氧 化皮预处理作业。 GH钢砂：此类钢砂硬度很高，在喷砂作业中会始终保持 棱角，对形成规则的，发毛的表面特别有效。GH钢砂 用于喷丸机作业时，应考虑施工要求优先于价格因素的 场合（如冷轧厂的轧辊处理）。此钢砂主要用于压缩空 气喷丸设备。
二、钢材的表面清理
1、抛丸除锈法 利用专门的抛丸机将铁丸或其它磨料高速地抛射到钢材 表面上，以去除钢材表面的氧化皮、铁锈和污垢等。
抛丸除锈设备一般均设置有丸粒回收系统，并配置有 通风除尘设备。
钢砂
GP钢砂：此种磨料新制成时，是尖棱状的，使用过程中 棱角很快就被磨圆，特别适合于钢材表面去除氧化皮预 处理作业
① 矫平设备：多轴辊式矫平机
工作部分：由上下两列工作轴辊组成； 下列是主动轴辊，由轴承固定在机体上，不 能作任何调节，由电动机通过减速器带动它 旋转； 上列为从动轴辊，可通过手动螺杆或电动调 节装置来调节上下辊列间的垂直间隙，以适 应各种不同厚度钢板的矫平作业。
② 矫平机的工作原理 钢板随轴辊的转动而啮入，并在上下辊列间承受方 向相反的多次交变的小曲率弯曲，因弯曲应力超过材料 的屈服极限而产生塑性变形，使那些较短的纤维伸长， 使整张钢板矫平。 增加矫平机的轴辊数目，可以提高钢板的矫平质量。 钢板愈厚，矫正愈易；薄板容易产生变形，矫正比 较困难。
2、化学除锈
主要是利用酸与金属氧化物发生化学反应， 从而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈 方法，即通常所说的酸洗除锈，只能在车 间内操作 除锈后，还要有一层防护处理，常放入磷 化槽中进行 再吊入热水槽内清洗，自然干燥4~6h。
3、喷丸除锈
主要以颗粒喷射的冲蚀作用，构成的以达到表 面清洁和适宜的粗糙度，设备包括敞开式喷丸 （砂）除锈机、密闭式喷丸（砂室）、真空喷 丸（砂）机。敞开式喷丸（砂）机应用较为广 泛，能较为彻底地清除金属表面所有的杂质， 如氧化皮、锈蚀和旧漆膜，除锈效率高 4~5m2/h，机械程度高，除锈质量好。但对由 于磨料一般不能回收，对其他作业有影响，清 理现场麻烦。所以环境污染较重，近来逐渐被 限制使用。
钢材预处理生产线设备组成
钢材预处理生产线设备组成钢材预处理线主要由横移上料机构、输入辊道、预热室、抛丸机、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。
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。
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：钢板预处理线由钢结构组装的通道式壳体，壳体夹层填满岩棉保温材料，通道两端有橡胶帘密封，使之组成封闭性较好的预热室。
钢材经过预热室时由辅射加热，钢材预热后温升约40-50℃。
.2、热水加热方式：该装置的结构是由C型槽板组装的大壳体，这个壳体支持两根槽钢上，槽钢为输送辊道球面调心轴承的支架，在这个壳体里由橡胶帘子组成封闭性较好的预热室。
钢材加热是通过电加热器将热水加热到70℃，再通过室内设有的上、下热水喷筒把热水喷被预热的钢板上、下表面进行加热，钢材预热后温升约40-50℃。
3、此外，尚有燃气、燃油等多种加热方式，可根据用户求设计。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图3-4 钢材预处理生产线 1-滤气器；2-除尘器；3-进料辊道；4-横向上料机构；5-预热室； 6-抛丸机；7-喷漆机；8-烘干室；9-出料辊道
2. 化学除锈法
化学除锈法即用腐蚀性的化学溶液对钢材表面进行腐蚀清洗。此法效率高， 质量均匀而稳定，但成本高，并会对环境造成一定的污染。
化学处理法一般分为酸洗法和碱洗法。酸洗法主要用于除去钢材表面的氧化 皮、锈蚀物等污物；碱洗法主要用于去除钢材表面的油污。其工艺过程较为 简单，一般是将配制好的酸、碱溶液装入槽内，将工件放入浸泡一定时间， 然后取出用水冲洗干净，以防止余剂的腐蚀。
钢材的预处理
1. 机械除锈法
2. 化学除锈法 3. 火焰除锈法
1. 机械除锈法
机械除锈法常用的主要有喷砂（或抛丸），手动砂轮或钢丝刷，砂布打磨等。 采用手动砂轮、钢丝刷和砂布打磨方便灵活但劳动强度大、生产效率低。现 在工业批量生产时多用以喷砂（或抛丸）工艺为主的钢材预处理生产线。 常见的钢材预处理生产线由输入辊道、表面清洁、预热室、抛丸清理机、中 间轨道、中间过桥、喷漆室、烘干室、输出轨道、除尘系统、漆雾处理系统、 电气等组成、并设有模拟屏，可显全线工作状态。钢材上料后由辊道进行输 送，然后进行表面清洁和预热处理，然后干砂（或铁丸）从专门压缩空气装 置中急速喷出，轰击到钢材表面，将其表面的氧化物、污物打去，再经过除 尘、喷漆、烘干等处理。这种方法清理较彻底，效率也较高。但喷砂（或喷 丸）时粉尘大，需要在专用车间或封闭条件下进行，同时经喷砂（或抛丸） 处理的材料会产生一定的表面硬化，对零件后续的弯曲加工有不良影响。喷 砂（或抛丸）也常用在结构焊后涂装前的清理上。图3—4为钢材预处理生产 线。
3. 火焰除锈法
火焰除锈法就是在锈层表面喷上一层化学可燃试剂，点燃，利用氧化皮和钢 铁机体的膨胀系数不同在高温下开裂脱落。火焰除锈前，厚的锈层应铲除， 火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面 的产物。火焰除锈法目前在国内外大多数厂矿都很少使用，它主要用在铁路 和船舶以及一些重装备制造业。此法虽然简单，但对部件会产生不利因素， 特别是对一些薄钢板，如热变形、局部过热、产生热应力等等，会严重影响 产品的质量。所以，火焰除锈只能用于厚钢板及大型铸件，这一点必须注意。