傳統的不銹鋼酸洗方法去除帶鋼表面的氧化皮，對環境、人員和設備具有巨大的危害。磨料水射流除鱗系統是近年來發展起來的一種新的除鱗方法。
a. 在純高壓(ya)(ya)水(shui)(shui)射(she)流除鱗時(shi)，水(shui)(shui)在高壓(ya)(ya)的(de)作用下以噴嘴高速噴射(she)至帶(dai)(dai)鋼(gang)表面(mian)由于高速噴射(she)的(de)水(shui)(shui)流具有一(yi)定(ding)的(de)質(zhi)量和動能(neng)，當(dang)其撞擊到(dao)不銹鋼(gang)帶(dai)(dai)表面(mian)上，從而方向發生改變(bian)時(shi)，將對不銹鋼(gang)帶(dai)(dai)產(chan)生一(yi)定(ding)的(de)壓(ya)(ya)力，即(ji)打擊力，其大小直接影響到(dao)系統的(de)除鱗效果。
b. 磨(mo)料(liao)(liao)(liao)水射流(liu)是(shi)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)與(yu)高(gao)速流(liu)動的(de)(de)水互相混合而(er)形成的(de)(de)液－固(gu)兩相介質(zhi)射流(liu)，它的(de)(de)除(chu)鱗(lin)機(ji)理(li)與(yu)純水射流(liu)的(de)(de)除(chu)鱗(lin)機(ji)理(li)有很(hen)大的(de)(de)不(bu)同。磨(mo)料(liao)(liao)(liao)水射流(liu)是(shi)利用高(gao)流(liu)動的(de)(de)水的(de)(de)動能(neng)傳遞(di)給磨(mo)料(liao)(liao)(liao)，從而(er)使(shi)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)對鋼帶(dai)靶物(wu)起碰(peng)撞(zhuang)、沖蝕(shi)和磨(mo)削作用。高(gao)速粒子流(liu)還(huan)對靶物(wu)產生高(gao)頻沖蝕(shi)，從而(er)大大提高(gao)射流(liu)的(de)(de)品質(zhi)和工(gong)作效(xiao)率。要保證除(chu)鱗(lin)效(xiao)果，需控制好系統壓力、流(liu)量(liang)、帶(dai)鋼移動速度、靶距及磨(mo)料(liao)(liao)(liao)濃度等影響除(chu)鱗(lin)效(xiao)果的(de)(de)因素。
一(yi)、磨料水(shui)射流除鱗工藝
1. 實驗條(tiao)件(jian)
①. 磨料選擇
石榴石耐磨度強，熔點高，密度大，性能穩定，價格適中，粒度為80目。石榴石化學成分為Fe3Al2(SiO3)6,平均尺寸200μm,密度3.9~4.1g/cm3,硬度1300HV,抗壓強度180MPa.
②. 噴嘴
孔(kong)徑(jing)0.8mm的(de)四孔(kong)紅寶石噴(pen)嘴。
③. 高(gao)壓泵
315kW臥(wo)式高壓柱塞泵。
④. 混合方式
磨(mo)料和(he)水混合方式(shi)分(fen)為前、后兩種混合式(shi)。本實驗(yan)選擇后混合式(shi)，具有方便(bian)實現連續供砂(sha)，噴嘴(zui)和(he)管路(lu)磨(mo)損小，設備使用壽命長等特點。
2. 實驗裝置(zhi)及(ji)原(yuan)理(li)
①. 實驗裝(zhuang)置
不銹鋼帶磨料水(shui)(shui)射流(liu)除(chu)鱗實驗(yan)系(xi)統(tong)包括：低壓供(gong)水(shui)(shui)部分、增壓裝(zhuang)置(zhi)、高(gao)壓管路、供(gong)砂裝(zhuang)置(zhi)、混合噴射裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)及不銹鋼帶輸送裝(zhuang)置(zhi)等(deng)部分。
②. 實驗原理(li)
見(jian)圖2-10不銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)磨料水(shui)(shui)射流實(shi)驗原理圖。除鱗時，水(shui)(shui)經過(guo)(guo)低壓(ya)(ya)管(guan)(guan)路進入高壓(ya)(ya)柱塞泵(beng)進行增壓(ya)(ya)，高壓(ya)(ya)水(shui)(shui)通過(guo)(guo)高壓(ya)(ya)管(guan)(guan)路與(yu)渣漿泵(beng)輸入的(de)磨料在混合(he)(he)噴(pen)射裝(zhuang)置中混合(he)(he)，磨料在水(shui)(shui)射流能量加速(su)(su)的(de)作用下(xia)通過(guo)(guo)噴(pen)嘴噴(pen)向(xiang)移動的(de)不銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)，通過(guo)(guo)磨料與(yu)不銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)表面(mian)的(de)高速(su)(su)碰(peng)撞、沖蝕與(yu)磨削(xue)作用，去除帶(dai)鋼(gang)表面(mian)的(de)鱗皮。
3. 試(shi)驗方法(fa)
①. 在攪(jiao)拌(ban)桶中加入水和石(shi)榴石(shi)，開啟攪(jiao)拌(ban)電機(ji)，攪(jiao)拌(ban)均勻，用濃度(du)計測(ce)量攪(jiao)拌(ban)桶中磨料(liao)的濃度(du)。
②. 測量并調整噴嘴(zui)到不(bu)銹(xiu)帶鋼之間的(de)距離。
③. 啟動輥道電機，通過(guo)調(diao)節變頻器控制(zhi)輥道速度，從而調(diao)節不銹帶(dai)鋼的(de)移動速度（m/min).
④. 啟動潤滑(hua)泵和高壓(ya)泵，調節(jie)變頻器(qi)，控制高壓(ya)泵的壓(ya)力。
⑤. 開啟渣漿泵進行(xing)除(chu)鱗。
⑥. 不斷改變參(can)數，重復以上實驗，以便找出最佳除鱗(lin)參(can)數組合(he)。
二、除鱗結果與分析(xi)
1. 除凈率 C
為不銹帶(dai)鋼經過(guo)除(chu)鱗后除(chu)干凈區的面(mian)積與(yu)總除(chu)鱗面(mian)積的比值。
2. 系統(tong)壓力 p
其他條件不(bu)(bu)變(bian)的(de)條件下調(diao)節系(xi)統壓(ya)力，作出(chu)系(xi)統壓(ya)力p與除(chu)凈率(lv)之間(jian)的(de)關系(xi)圖，見(jian)圖2-11。由(you)圖2-11可知，在(zai)其他參(can)數(shu)一定(ding)時，不(bu)(bu)銹帶鋼除(chu)凈率(lv)隨(sui)壓(ya)力p的(de)增大而大致(zhi)呈(cheng)線性增大，即壓(ya)力越大，除(chu)鱗效(xiao)果越好。考慮到工作成本，在(zai)保證(zheng)除(chu)鱗效(xiao)果時，選擇壓(ya)力p=30MPa為宜。
3. 系統流量 Q
在系(xi)統(tong)壓力(li)足以克服鱗(lin)皮的(de)(de)破壞強度30MPa的(de)(de)前提下系(xi)統(tong)壓力(li)與除(chu)凈率之(zhi)間的(de)(de)關系(xi)曲線(xian)見圖2-12。由圖2-12可見，增(zeng)加系(xi)統(tong)流(liu)Q達到35m3/h時(shi)，可以提高除(chu)凈率再增(zeng)加流(liu)量Q,對提高除(chu)凈率的(de)(de)作用不是很大。
4. 不銹帶制移動速(su)度 v
不(bu)銹帶(dai)鋼移動(dong)速(su)(su)(su)度(du)(du)與除(chu)(chu)(chu)(chu)凈(jing)率(lv)(lv)之間的關系(xi)的見(jian)(jian)圖2-13。由(you)圖2-13可見(jian)(jian)，不(bu)銹帶(dai)鋼的移動(dong)速(su)(su)(su)度(du)(du)越(yue)小(xiao)，射流對(dui)帶(dai)鋼的作(zuo)用時(shi)間越(yue)長，除(chu)(chu)(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效果越(yue)好。隨著速(su)(su)(su)度(du)(du)的增加，除(chu)(chu)(chu)(chu)凈(jing)率(lv)(lv)逐漸(jian)降低(di)；但不(bu)銹帶(dai)鋼的移動(dong)速(su)(su)(su)度(du)(du)小(xiao)時(shi)，除(chu)(chu)(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效率(lv)(lv)低(di)。在(zai)保(bao)證除(chu)(chu)(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效果的基礎上，盡量提(ti)高(gao)除(chu)(chu)(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效率(lv)(lv)，可取v=10m/min作(zuo)為最佳移動(dong)速(su)(su)(su)度(du)(du)。
5. 靶距S (mm)
噴嘴出口至不銹帶鋼之間(jian)的(de)距(ju)離不是越小(xiao)越好，雖然在小(xiao)面積范圍內(nei)的(de)除(chu)鱗(lin)效果很好，但(dan)除(chu)鱗(lin)寬度偏小(xiao)，即除(chu)凈(jing)率(lv)(lv)偏低。靶距(ju)與(yu)除(chu)凈(jing)率(lv)(lv)之間(jian)的(de)關系曲線(xian)見(jian)圖(tu)2-14。由(you)圖(tu)2-14可(ke)見(jian)，最佳(jia)除(chu)凈(jing)率(lv)(lv)的(de)靶距(ju)S=100mm。
6. 磨料體積分數 L
磨(mo)(mo)料(liao)體積(ji)分數(shu)與除凈率(lv)之間的(de)關系曲線見圖(tu)2-15。由圖(tu)2-15可見，磨(mo)(mo)料(liao)濃度越大，打擊力就越大，除鱗效果越好(hao)。當磨(mo)(mo)料(liao)濃度較小時，由于(yu)射流(liu)中磨(mo)(mo)料(liao)對(dui)不銹帶鋼表面的(de)打擊不力，鱗片無法(fa)除凈；但(dan)磨(mo)(mo)料(liao)濃度太(tai)大，磨(mo)(mo)料(liao)的(de)輸送速度會減(jian)慢，固液兩相(xiang)流(liu)由層流(liu)變成紊(wen)流(liu)，在砂管中易(yi)引起堵塞，導(dao)致除鱗效果下降(jiang)，故磨(mo)(mo)料(liao)濃度的(de)最(zui)佳(jia)值應為磨(mo)(mo)料(liao)體積(ji)分數(shu)L=35%。
三、磨料水射流的最(zui)佳(jia)工藝參(can)數(shu)
根據上述除鱗實(shi)驗，對實(shi)驗數(shu)據進(jin)行曲線擬合，定量分析系(xi)統參(can)數(shu)與除凈率之間的關系(xi)，可以得(de)出最佳工(gong)藝參(can)數(shu)為(wei)：
系統壓力 p=30MPa;
系統流量Q=35m3/h;
靶距(ju)S=100mm;
不銹鋼帶移動速度 v=10m/min;
磨料體積分數(shu) L=35%.
基于(yu)最優參數各件下設計的系統，即(ji)可提高(gao)除磷(lin)效果，也(ye)可節約成本。
