人工火焰清理,是人工使用火焰枪清理原料表面缺陷的操作方法。
对于一些导热性较差的合金钢及高碳钢,一般不适于采用火焰清理方法。因为这些钢,由于导热性差,火焰清理时,钢表面与中心温度差很大,易产生裂纹。某些经过试验可用火焰清理的高碳钢,在清理前应进行预热或者在初轧机轧制后,未完全冷却前,利用原料余热状态进行清理(即抢温清理)。按照不同的钢种可采用不同的清理条件,见下图:
火焰清理前应对原料进行检查,须火焰清理的部位,应划出标记和范围,以便按此清理。点火前,应检查火焰枪,氧气、煤气管路系统确认畅通后方可点火。点火时要用明火点火。
火焰清理包括两个主要过程:加热金属和熔化烧除。先将易燃混合气体通过火焰枪喷嘴喷在原料有缺陷的部位,使钢加热到900~1000℃, 然后在火焰枪喷嘴中心通以氧气, 使铁氧化并使部分金属熔化,靠氧气压力将熔渣吹除。开始时靠预热火焰对钢的加热是慢的。在达到熔化温度以前金属的加热速度,对提高表面清理的生产率有很大的影响。为了提高加热速度,可在预热火焰中,插入直径为4~6毫米的低碳铁条,由于铁条很快熔化,熔融的金属滴在钢坯表面上并被氧化,使原料缺陷处的金属加热迅速了。由于预热火焰加热低碳铁条比加热缺陷部位本身的速度大大加快了,因而大大地提高火焰枪的清理能力。因铁条加速加热,也会使打火时造成的打火坑较小,提高了清理质量。
开始加热时火焰枪喷嘴角度为70°~80° (与金属表面之夹角),使火焰热力集中,当金属开始达到熔化温度及开始清理时,为避免产生较大的打火坑,火焰枪角度应改为25°~30°并通以氧气进行清理。
为使经火焰清理而形成的凹坑在轧后不产生结疤等缺陷,要求其宽度应是深度的五倍或六倍。在原料宽面上的缺陷小于2毫米宽,窄面上的缺陷小于10毫米宽可不予清理。原料火焰清理凹坑的长度方向应垂直于它的轧制方向。火焰清理深度与清理角度、喷嘴移动速度及氧气压力大小有关。角度大移动慢时,则清理深度较深;清理角度小移动快时,则清理深度较浅。
为了避免熔渣粘结在原料上而在轧制后产生缺陷,应将清理后的熔渣铲除。为使溶渣易于去除,火焰清理时,其喷嘴角度不要过大。喷嘴角度小,向前移动快时,由于熔渣不散向两侧而易去除。足够的氧气压力和氧气量也使熔渣易于去除。避免较深的打火坑,对去除熔渣也有利。较深缺陷分多遍清理,每次皆去除部分熔渣,也是可行的。当缺陷较深时,经清理后去除熔渣,仍发现有缺陷时,应进行第二遍乃至第三遍清理,直至缺陷全部烧除为止。为保证轧成一定尺寸规格的钢板及加热炉装料时顺行,要求火焰清理深度是:单面不超过原料厚度的20%;双面总深度不超过厚度的25%。长时间中断清理时, 火焰枪应闭火后放置。应注意防止氧气、煤气管路系统的着火事故。
应用瓶装氧气时,应有氧气瓶的专门贮藏地点。用完的氧气瓶应带上安全帽,并留有剩余压力。用乙炔做清理用燃料时,乙炔罐要放置在离火源较远的地方,并应有防冻防火设施,当发现冻结寸应用蒸气处理。