Прокатная окалина: как образуется и чем мешает
Окалина прокатного производства появляется, когда раскалённая сталь встречается с кислородом: в нагревательной печи, в клетях стана или под молотом и при остывании. Часть её отлетает при деформации, но новая нарастает снова, и на готовый прокат приходит плотный слоистый налёт. На углеродистой стали у самого металла лежит вюстит, выше — магнетит, снаружи — тонкий слой гематита. Прокатная окалина на металле выглядит как тёмно-серая или сине-чёрная корка, местами с отслоениями и трещинами.
Окалина твёрже и хрупче металла, поэтому мешает почти всему, что идёт после горячей прокатки:
- при волочении и калибровке изнашивает волоки и валки и вдавливается в поверхность;
- при мехобработке тупит режущий инструмент;
- под покрытием и цинком отслаивается вместе с ними;
- на контроле качества скрывает трещины, плены и закаты.
Подробнее о составе и видах окалины — в справочнике: что такое окалина.
Прокат после ковки, прокатки, выдавливания
Установка принимает металл после любого из трёх видов горячей деформации. У горячекатаного прутка окалина обычно ровная по длине. На кованом прутке она толще и неравномернее: поковка дольше остаётся горячей и часто нагревается несколько раз. Прессованный (выдавленный) пруток — нередко из титана, никелевых и медных сплавов — несёт свою плёнку оксидов и остатки технологической смазки.
- Диаметр прутка
- 4–60мм
- Длина
- 1000–6000мм
- Прямолинейность
- ≤ 10мм на 1 м
- Струйных аппаратов
- до 16шт.
Режим подбираем под толщину и плотность окалины: оператор задаёт скорость прохода в диапазоне 5–25 м/мин и включает на сенсорной панели нужные струйные аппараты. Круг, квадрат и шестигранник идут как пруток в пачках, фасонные горячекатаные профили — по той же схеме.
Отожжённый и неотожжённый прокат
Неотожжённый прокат несёт окалину прямо со стана или молота. После отжига к ней добавляется слой оксидов, выросший в печи, а на нержавеющей стали и титане — окисная плёнка с цветами побежалости. Установка очищает прокат в обоих состояниях; меняется только режим. Об оксидах после термообработки подробнее — удаление окисной плёнки.
Отжиг часто стоит между проходами волочения или прокатки, и тогда металл приходится очищать несколько раз за цикл. Проходную установку удобно поставить прямо в линию, чтобы не возить металл на отдельный участок.
Вкатанная окалина, риски и пятна прокатки
Вкатанная (закатанная) окалина — частицы оксидов, которые валки вдавили в металл. Сверху она выглядит как тёмные пятна и полосы, которые не отходят ни при правке, ни щёткой. Рядом обычно видны риски — продольные следы от окалины или валков.
Пятна и риски прокатки на поверхности установка снимает вместе с основным слоем окалины, и металл выравнивается по цвету. Вкатанная окалина сидит глубже: насколько полно она уходит на вашем прокате и какая для этого нужна скорость, покажет пробная очистка.
Глубокие дефекты металла — трещины, плены, закаты — очистка не убирает: она работает без грубого механического воздействия. Зато на чистой поверхности такие дефекты сразу видны на контроле.
Травление, дробемёт или гидроабразив
| Способ | Как снимает окалину | Что учесть |
|---|---|---|
| Кислотное травление | растворяет окалину в ванне с кислотой | кислотные стоки и их нейтрализация, риск перетрава и наводороживания металла |
| Дробемётная очистка | сбивает окалину ударами дроби | пыль и система её удаления, более грубый рельеф поверхности |
| Гидроабразивная очистка КС/УГОП | снимает окалину струёй водно-абразивной суспензии | Sa3, Ra ≤ 1,0 мкм, в процессе нет кислот, суспензия по замкнутому циклу, без пыли |
Подробное сравнение, в том числе с механическими способами, — на странице способы удаления окалины.
Что дальше: калибровка, волочение, мехобработка
После очистки поверхность активирована и обезжирена, и прокат можно сразу передавать на следующую операцию:
- на прокатку в окончательный размер и калибровку;
- на волочение прутка и профилей;
- на мехобработку, сварку и лазерную резку;
- на нанесение покрытий, цинкование, азотирование, штамповку и контроль качества.
Если до следующей операции прокат будет лежать на складе, свежую поверхность консервируют бесцветным пассиватором — сразу после очистки, пока металл не соприкоснулся с воздухом.
Вопросы о прокатной окалине
Чем прокатная окалина отличается от ржавчины?
Окалина — оксиды, которые образуются на раскалённом металле при прокатке, ковке и термообработке. Ржавчина появляется уже на холодном металле от влаги при хранении. Установка снимает и то и другое.
Можно ли очищать кованый пруток?
Да, если он вписывается в размеры: диаметр 4–60 мм, длина 1000–6000 мм, отклонение от прямолинейности не более 10 мм на метр. Установка принимает металл после ковки, прокатки и выдавливания.
Снимается ли окалина после термообработки?
Да. Окалину после прокатки и термообработки установка снимает до Sa3. Режим для отожжённого и неотожжённого проката подбираем по образцу.
Будет ли пыль в цехе?
Нет. Абразив работает в водной суспензии, суспензия ходит по замкнутому циклу, а шлам — снятая окалина и отработанный абразив — отделяется автоматически.