圆钢剥皮工艺及应用

技术领域

本发明涉及钢铁表面处理技术领域，具体而言，涉及一种圆钢剥皮工艺及应用。

背景技术

圆钢剥皮是建筑工程和生产制备过程中常见的一项工作，但由于圆钢比较坚硬，难以剥离，一般会耗费较长的时间。为了提高工作效率，可以采用平行砂轮圆钢砂轮剥皮机进行处理。

圆钢剥皮机是一种能够自动剥离圆钢表面的机器，在使用时，只需要将圆钢放到机器的传送辊道上，机器就会自动将圆钢的外皮剥离。但是目前的圆钢剥离操作方法的每次剥皮深度较低，单次剥皮深度≤0.15mm，剥皮效率低。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆钢砂轮剥皮工艺及应用。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种圆钢剥皮工艺，包括将待处理圆钢置于剥皮机中采用平行砂轮磨头进行剥皮，制得圆钢样品。

剥皮机的平行砂轮磨头向待处理圆钢施加的压力为1～3kg，每个磨头的电流为10～30A；剥皮后的圆钢样品单次剥皮深度＞0.3mm。

在可选的实施方式中，平行砂轮磨头的数量为10～12个，优选为12个。目前常规的圆钢剥皮砂轮磨头一般有12个，统一采用24粒砂轮磨头。但是在具体处理的过程中，磨头投入个数以满足表面质量要求为准，需要依靠经验磨制且只能去除圆钢表面的污物，剥皮后的质量仍不佳，本发明采用至少10个磨头共同剥皮，可以将圆钢表面的污物完全处理，同时还能够获得表面质量佳的圆钢样品。

在可选的实施方式中，第一个～第四个平行砂轮磨头的粒度小于其他平行砂轮磨头的粒度。

在可选的实施方式中，第一个～第四个平行砂轮磨头的粒度为12～20粒，其他平行砂轮磨头的粒度为22～26粒。

在可选的实施方式中，每个平行砂轮磨头的速度为800～1500rpm/min，每个磨头向待处理圆钢施加的压力为1.5～2.5kg，每个磨头的电流为15～25A。

在可选的实施方式中，剥皮机的第一个磨头和最后一个磨头的电流为17～19A，中间的磨头的电流为20～25A。

在可选的实施方式中，待处理圆钢的前进速度为700～800rpm/min。

第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的圆钢剥皮工艺在钢铁表面处理领域的应用。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种圆钢剥皮工艺及应用，通过控制剥皮的压力和电流，能够控制对圆钢剥皮的深度，不仅能够除锈、除黑皮，而且可以对圆钢表面杂质进行深度剥除，去除圆钢的漏磁探伤表面近表面缺陷，一次达到剥皮标准，不仅提高了圆钢的单次剥皮深度，也同时提高了剥皮效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的剥皮后的圆钢的实物图；

图2为本发明实施例1提供的剥皮后的圆钢的漏磁探伤合格率检测图；

图3为本发明对比例1提供的剥皮后的圆钢的实物图；

图4为本发明对比例1提供的剥皮后的圆钢的漏磁探伤合格率检测图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

第一方面，本发明提供一种圆钢剥皮工艺，包括将待处理圆钢置于剥皮机中采用平行砂轮磨头进行剥皮，制得圆钢样品。

剥皮机的平行砂轮磨头向待处理圆钢施加的压力为1～3kg，每个磨头的电流为10～30A；剥皮后的圆钢样品单次剥皮深度＞0.3mm。

其中，剥皮的过程是通过剥皮机实现的，圆钢在剥皮机中按一定速度前进，依次通过剥皮机的多个磨头，通过磨头的下压、摩擦和旋转作用，将圆钢表面的杂质剥离。

圆钢剥皮机是一种能够自动剥离圆钢的机器，在使用时，只需要将圆钢放到机器的传送辊道上，机器就会自动将圆钢的外皮剥离。但是目前的圆钢剥皮操作方法的每次剥皮深度较低，单次剥皮深度≤0.15mm，剥皮效率低。发明人经过研究发现，限制圆钢剥皮效率的原因在于剥皮机的工艺控制不足。目前对于剥皮工艺的参数控制仅包括磨头下压圆钢的压力、磨头转速以及圆钢的主传动前进速度，剥皮效果受工艺控制显著，经长期实验发现，这种剥皮的方法单次剥皮深度≤0.15mm，剥皮效率低。因此，发明人提出新的剥皮工艺，通过控制剥皮的压力和电流，能够控制对圆钢剥皮的深度，不仅能够除锈、除黑皮，而且可以对圆钢表面杂质进行深度剥除，去除圆钢的漏磁探伤表面近表面缺陷，一次达到剥皮标准，不仅提高了圆钢的单次剥皮深度，也同时提高了剥皮效率。

在可选的实施方式中，为了更好地控制圆钢的外表面的洁净度，剥皮的平行砂轮磨头的数量为10～12个，优选为12个。

优选地，剥皮时使用的磨头为两组，即第一组磨头为1号-4号、第二组磨头磨头为5号-12号，共计12个磨头。圆钢在剥皮机上移动时，沿磨头编号顺序方向旋转移动，以完成其表面的深度打磨。

在可选的实施方式中，剥皮的第一组磨头的粒度小于第二组磨头的粒度。磨头粒度越小，粗糙度越大，因此，先采用粗糙度大的磨头对圆钢进行打磨，然后再用粗糙度更小的磨头打磨，能够获得表面光洁无缺陷的圆钢样品，同时也避免了先采用粗糙度小的磨头，而使磨头产生过多损耗。

在可选的实施方式中，第一组磨头的粒度为12～20粒，例如为16粒，其他组磨头的粒度为22～26粒，例如为24粒。

在可选的实施方式中，每个磨头的速度为1400～1500rpm/min，每个磨头向待处理圆钢施加的压力为1.5～2.5kg，每个磨头的电流为20～25A。通过将磨头的压力和电流控制在上述范围内，能够保证圆钢的表面光洁无缺陷。当平行砂轮磨头对待处理圆钢施加的压力过大会导致砂轮磨头震动加大，磨头容易卡钢，剥出来的圆钢表面粗糙，会出现椭圆，并容易损坏磨头或设备；当磨头对待处理圆钢施加的压力过小，对待处理圆钢的剥皮深度低，剥皮效率慢，且无法完全去除待处理圆钢表面的漏磁缺陷。当施加磨头压力大时电机要保持设定转速，因此磨头与圆钢表面摩擦力加大，电机输出的功率增大，电流同步增加，会导致圆钢表面的磨削量增大，容易失控，把钢磨坏；当磨头施加的压力过小，磨头与圆钢表面的摩擦力减小，剥皮深度降低，剥皮效率低。

需要说明的是，在圆钢剥皮的过程中，磨头会产生磨损，而且每个磨头所面对的工况略有区别，每个磨头的磨损量都不同，因此需要保证磨头的压力和电流在上述范围内，以获得更好的剥皮效果。

优选地，剥皮机的第一个磨头和最后一个磨头的电流为17～19A，中间的磨头的电流为20～25A。将每个磨头的电流控制在上述范围内，可以有效的控制圆钢的剥皮效果和剥皮深度。

在可选的实施方式中，待处理圆钢的主传统轴转速为500～800rpm/min。

优选地，为了更好地控制待处理圆钢的前进速度，可以通过控制主传动轮的侧轮实现。当主传动轮的侧轮角度为33°时，主传动速度为500～600rpm/min。当侧轮角度为30°时，主传动速度为700～800rpm/min。

第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的圆钢剥皮工艺在钢铁表面处理领域的应用。

实施例1

本实施例提供了一种圆钢剥皮工艺，包括将待处理圆钢置于剥皮机中进行剥皮处理，具体如下。

将待处理圆钢置于剥皮机中进行剥皮处理。其中，剥皮机为180剥皮机，待处理圆钢在剥皮机中的前进速度为750rpm/min(±50rpm/min)，制得圆钢样品。

剥皮机采用的磨头个数为12个，剥皮时使用的磨头为两组，即第一组磨头为1-4号、第二组磨头磨头为5-12号，共计12个磨头。圆钢在剥皮机上移动时，沿磨头编号顺序方向旋转移动，以完成其表面的深度打磨，这12个磨头的参数参见表1所示。

表1剥皮机的磨头参数

请参照图1，本实施例提供的圆钢剥皮工艺制备的圆钢表面形貌完整、规则，无缺陷，经检测剥皮工艺单道次剥皮深度＞0.3mm，剥皮探伤合格率＞80％，如图2所示。单道次剥皮量在30吨/每台左右，剥皮效率和圆钢质量都有显著提升。

对比例1

本对比例提供了一种圆钢剥皮工艺，包括将待处理圆钢置于剥皮机中进行剥皮处理，具体如下。

将待处理圆钢置于剥皮机中进行剥皮处理。其中，剥皮机为180剥皮机，待处理圆钢在剥皮机中的前进速度为1000rpm/min，制得圆钢样品。

剥皮机采用的磨头个数为12个，剥皮时使用的磨头为两组，即第一组磨头为1-4号、第二组磨头磨头为5-12号，共计12个磨头。圆钢在剥皮机上移动时，沿磨头编号顺序方向旋转移动，以完成其表面的深度打磨，这12个磨头的参数参见表2所示。

表2剥皮机的磨头参数

请参照图3，本对比例提供的圆钢剥皮工艺制备的圆钢表面有残留裂纹缺陷，经检测的剥皮工艺单道次剥皮深度在0.15mm左右，剥皮深度效率只有实施例1的50％左右，单道次剥皮量在15吨/每台左右。与实施例1相比，剥皮效率低，因剥皮深度只有0.15mm，漏磁探伤的缺陷深度要求控制在0.3mm以下，因此通过剥皮工序消除漏磁探伤不合格品时，因剥皮深度不够，钢表面残留裂纹缺陷，导致漏磁探伤合格率下降，如图4所示。

由于本对比例的磨头颗粒为24粒，未根据实际磨头的工况调整磨头的电流和压力，其无法对圆钢的磨制过程精准调控，导致剥皮效果较差，而本发明实施例1中选用的磨头颗粒不同，1-4号的磨头颗粒采用16粒磨头，5-12号磨头采用24粒磨头，另外最重要的采用了压力补偿控制的方式精确控制磨头的上下限电流，因为圆钢剥皮的过程中，磨头会产生磨损，而且每个磨头所面对的工况略有区别，每个磨头的磨损量都不同，当砂轮磨头高速运转，与圆钢表面摩擦接触，磨头会磨损，磨头自身的重量会降低，当施加的压力固定时，磨头电机的电流会随着磨头的磨损而降低，同时剥皮效果会下降，为了稳定剥皮效果，当电流下降时就需要对磨头加压，反之施加的压力过大时，磨头的电机电流就是增加，因此动态的控制压力确保磨头电流控制在上述范表1的范围内即可达到最优的剥皮深度效果，同时确保设备正常运行和磨头正常消耗。

本发明提供一种圆钢剥皮工艺及应用，通过规定工艺磨头的投入个数、磨头粒度选择、磨头速度、圆钢的前进速度/主传动速度、磨头电流范围等参数，使得圆钢剥皮工艺更系统化，且采用本发明提出的上述参数对圆钢进行剥皮时，能够获得表面洁净度高，且无缺陷的圆钢样品。通过压力传感器保证磨头施加的压力值，根据每个磨头电流的大小来补偿控制磨头压力，当磨头电流大于设定值时自动降低磨头压力，当电流小于设定值时自动增加磨头压力，根据实际剥皮效果调节磨头速度、主传动速度的参数控制，即可达到每次剥皮深度≥0.3mm的效果。经检测，剥皮探伤合格率＞80％，单道次剥皮量在30吨/每台左右，达到了产能提升、生产效率提升、成材率提升的效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。