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近年來，我國高端金屬制品產(chǎn)品工藝水平取得了長足進(jìn)步，但發(fā)展不夠均衡，還有很多傳統(tǒng)金屬制品生產(chǎn)水平相對(duì)落后，須要改進(jìn)提高。比如，鋼絲熱處理工序仍存在效率低、能耗大、污染重的問題。雖然國家在2005年和2011年出臺(tái)的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中均明確提出，要淘汰熱處理鉛浴爐，但是鋼絲繩企業(yè)仍多采用燃煤加熱爐和鉛浴熱處理進(jìn)行生產(chǎn)。
現(xiàn)在，節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)已成為金屬制品行業(yè)的主導(dǎo)方向。通過技術(shù)優(yōu)化整合，業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出環(huán)保型熱處理連續(xù)生產(chǎn)線，并且該生產(chǎn)線已在推廣應(yīng)用中，能在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本。
傳統(tǒng)型熱處理產(chǎn)線VS環(huán)保型產(chǎn)線
常規(guī)熱處理—表面處理生產(chǎn)工藝流程的程序如下。放線———燃煤或電加熱爐加熱———鉛浴熱處理———水冷———鹽酸酸洗或硫酸電解酸洗———水洗———熱水洗———磷化———烘干———收線。該工藝常用在鋼絲繩的半成品熱處理生產(chǎn)中，建設(shè)投資少，但生產(chǎn)效率低，單條生產(chǎn)線產(chǎn)能低于5000噸/年。同時(shí)，存在鉛污染、生產(chǎn)成本較高等缺陷，還有鉛渣和磷化渣，而且導(dǎo)致工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大。
環(huán)保型熱處理連續(xù)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝流程。工字輪放線———涂臟———明火加熱爐加熱———水浴熱處理———水冷———熱鹽酸酸洗———水洗———熱水洗———涂硼（熱風(fēng)烘干）———工字輪收線。該生產(chǎn)線可以運(yùn)行36根~48根直徑為2.0mm~3.0mm的鋼絲，鋼絲運(yùn)行方式為直線浸入式，運(yùn)行間距為35mm~40mm；年生產(chǎn)能力為1.5萬噸~3.2萬噸；生產(chǎn)線長度為150米~180米。
據(jù)了解，該環(huán)保型熱處理連續(xù)生產(chǎn)線已應(yīng)用在多家企業(yè)胎圈鋼絲、鋼簾線等產(chǎn)品的中絲熱處理上，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，力學(xué)性能和組織滿足生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。產(chǎn)品主要性能與部分經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見附表。
五大系統(tǒng)組合有效“除酸”
該環(huán)保型熱處理連續(xù)生產(chǎn)線主要由5大部分組成。在實(shí)踐使用中，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)線可清除水分和酸液，再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)除霧裝置，剩余的含酸廢氣進(jìn)入酸霧噴淋堿中和處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，最大限度減小環(huán)境污染和含酸廢水的產(chǎn)生，提高清洗的效率和效果，降低廢水的排放量。
收放線機(jī)。該生產(chǎn)線較長，鋼絲直線運(yùn)行，在線保持微張力，且張力恒定。要做到每根鋼絲完全同步，避免鋼絲絞絲，半成品鋼絲相對(duì)較粗，所以該生產(chǎn)線采用無動(dòng)力放線機(jī)組；收線采用工字輪收線機(jī)或象鼻子承線架收線。
熱處理水浴系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三部分組成：涂臟系統(tǒng)、天然氣明火加熱系統(tǒng)和水浴系統(tǒng)。涂臟是進(jìn)入加熱爐的第一道工序，目的是使鋼絲獲得均勻一致的表面色澤。天然氣明火加熱系統(tǒng)是生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，要求爐溫精確，以減少鋼絲的氧化。水浴系統(tǒng)直接影響成品鋼絲的性能，具有高效、環(huán)保、低成本，以及鋼絲直線運(yùn)行的特點(diǎn)。并且，水浴熱處理已經(jīng)在鋼簾線、切割鋼絲、胎圈鋼絲、高壓膠管鋼絲等產(chǎn)品生產(chǎn)上應(yīng)用成功。該套設(shè)備主要有溶液循環(huán)系統(tǒng)、溶液過濾系統(tǒng)、溶液恒溫冷卻系統(tǒng)和軟水自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)。此外，為了適應(yīng)鋼絲的多規(guī)格，粗規(guī)格鋼絲進(jìn)行單段水浴熱處理，細(xì)規(guī)格鋼絲進(jìn)行雙段水浴熱處理。
酸洗。半成品鋼絲在熱處理過程中，鋼絲表面產(chǎn)生的氧化皮需要清理，以利于后續(xù)拉拔，一般用酸洗來去除氧化鐵皮。根據(jù)酸洗方式，酸洗分為在線連續(xù)酸洗和離線酸洗這兩種。在線連續(xù)酸洗方面，由于熱鹽酸酸洗具有高效率、成本低的特點(diǎn)，已經(jīng)成為酸洗的發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)即采取了熱鹽酸酸洗。
涂硼槽。酸洗及清洗后的半成品鋼絲需要硼化，以利于鋼絲的后續(xù)加工。涂硼槽通常用不銹鋼制成，上部為工作槽，工作槽有效長度為3.8米～4.0米，工作溫度大于90℃，硼砂質(zhì)量濃度為110g／L～150g／L。加熱采用蒸汽加熱，涂硼槽內(nèi)放置不銹鋼蛇形管蒸汽加熱器，蒸汽溫度為120℃～130℃，壓力為0.3MPa~0.4MPa。
烘干。烘干采用電加熱器并配置熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)，電加熱器功率為90kW，循環(huán)風(fēng)機(jī)功率為1.5kW，烘干爐有效長度為8米，有效寬度為1.3米。
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