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(zai)純高(gao)壓水(shui)(shui)射(she)流除鱗(lin)時(shi)，水(shui)(shui)在(zai)高(gao)壓的(de)作(zuo)用下以噴嘴高(gao)速噴射(she)至帶鋼(gang)表面由于高(gao)速噴射(she)的(de)水(shui)(shui)流具有一定的(de)質量(liang)和動(dong)能，當其撞擊(ji)(ji)到(dao)不銹鋼(gang)帶表面上，從(cong)而方(fang)向發生(sheng)改變時(shi)，將(jiang)對不銹鋼(gang)帶產(chan)生(sheng)一定的(de)壓力(li)，即打擊(ji)(ji)力(li)，其大(da)小(xiao)直接(jie)影響到(dao)系統的(de)除鱗(lin)效果。
b. 磨料水(shui)(shui)射(she)流(liu)(liu)是磨料與高(gao)(gao)(gao)速流(liu)(liu)動的(de)(de)水(shui)(shui)互相混合而(er)形成的(de)(de)液(ye)－固兩相介質射(she)流(liu)(liu)，它的(de)(de)除(chu)鱗機理與純水(shui)(shui)射(she)流(liu)(liu)的(de)(de)除(chu)鱗機理有(you)很大的(de)(de)不(bu)同(tong)。磨料水(shui)(shui)射(she)流(liu)(liu)是利用高(gao)(gao)(gao)流(liu)(liu)動的(de)(de)水(shui)(shui)的(de)(de)動能傳遞(di)給磨料，從而(er)使(shi)磨料對(dui)鋼(gang)帶靶物起碰撞、沖蝕和磨削(xue)作用。高(gao)(gao)(gao)速粒子(zi)流(liu)(liu)還對(dui)靶物產生高(gao)(gao)(gao)頻沖蝕，從而(er)大大提高(gao)(gao)(gao)射(she)流(liu)(liu)的(de)(de)品質和工作效率(lv)。要保證除(chu)鱗效果(guo)，需控(kong)制好系(xi)統壓(ya)力、流(liu)(liu)量、帶鋼(gang)移動速度(du)、靶距及磨料濃度(du)等影響(xiang)除(chu)鱗效果(guo)的(de)(de)因素。
一、磨料(liao)水射流除鱗工藝
1. 實驗條件
①. 磨料(liao)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
孔徑0.8mm的四孔紅(hong)寶石噴嘴。
③. 高壓泵
315kW臥式高壓柱(zhu)塞泵。
④. 混(hun)合方式
磨料和(he)水混(hun)合(he)方式(shi)分為前、后兩種混(hun)合(he)式(shi)。本實(shi)驗選擇(ze)后混(hun)合(he)式(shi)，具有方便實(shi)現連續(xu)供砂，噴嘴和(he)管路磨損小(xiao)，設備使(shi)用壽命長等特點。
2. 實驗裝置(zhi)及原理(li)
①. 實驗裝置(zhi)
不(bu)銹鋼帶磨料水射流除鱗實驗系統包(bao)括：低壓供(gong)水部分(fen)、增壓裝(zhuang)(zhuang)置、高壓管路、供(gong)砂裝(zhuang)(zhuang)置、混合噴射裝(zhuang)(zhuang)置，以及不(bu)銹鋼帶輸送裝(zhuang)(zhuang)置等部分(fen)。
②. 實驗原理
見圖2-10不(bu)銹帶(dai)鋼(gang)磨(mo)料(liao)(liao)水(shui)射流(liu)實驗原理圖。除鱗(lin)(lin)時，水(shui)經過(guo)(guo)低壓(ya)(ya)管(guan)路進(jin)入高(gao)壓(ya)(ya)柱塞泵(beng)進(jin)行(xing)增壓(ya)(ya)，高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)通過(guo)(guo)高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)路與渣(zha)漿泵(beng)輸入的(de)(de)磨(mo)料(liao)(liao)在(zai)混合噴射裝置中混合，磨(mo)料(liao)(liao)在(zai)水(shui)射流(liu)能量(liang)加速的(de)(de)作(zuo)用下(xia)通過(guo)(guo)噴嘴噴向移(yi)動的(de)(de)不(bu)銹帶(dai)鋼(gang)，通過(guo)(guo)磨(mo)料(liao)(liao)與不(bu)銹帶(dai)鋼(gang)表面(mian)的(de)(de)高(gao)速碰撞、沖蝕與磨(mo)削(xue)作(zuo)用，去除帶(dai)鋼(gang)表面(mian)的(de)(de)鱗(lin)(lin)皮。
3. 試驗方法
①. 在(zai)攪(jiao)(jiao)拌桶中加入水和(he)石榴石，開啟攪(jiao)(jiao)拌電機，攪(jiao)(jiao)拌均(jun)勻，用(yong)濃(nong)度計測量攪(jiao)(jiao)拌桶中磨(mo)料的濃(nong)度。
②. 測量并調(diao)整噴嘴(zui)到不(bu)銹(xiu)帶鋼之間的距(ju)離。
③. 啟動(dong)輥道電機，通過調節變頻器控制輥道速度，從而調節不(bu)銹帶鋼的(de)移動(dong)速度（m/min).
④. 啟(qi)動潤滑泵和(he)高壓(ya)(ya)泵，調節變頻器(qi)，控制高壓(ya)(ya)泵的壓(ya)(ya)力。
⑤. 開啟渣漿泵進行(xing)除鱗。
⑥. 不斷(duan)改變參(can)數，重復以上(shang)實驗，以便(bian)找出最佳除(chu)鱗參(can)數組合(he)。
二、除鱗結果與分析(xi)
1. 除(chu)凈率 C
為不銹帶鋼經過除(chu)鱗后除(chu)干凈區的面積(ji)與總除(chu)鱗面積(ji)的比值。
2. 系統壓(ya)力 p
其他條(tiao)(tiao)件不變的條(tiao)(tiao)件下調節(jie)系統壓(ya)(ya)力(li)，作出系統壓(ya)(ya)力(li)p與除(chu)凈(jing)(jing)率(lv)之(zhi)間的關系圖，見圖2-11。由圖2-11可知，在其他參(can)數一定時(shi)，不銹帶鋼(gang)除(chu)凈(jing)(jing)率(lv)隨(sui)壓(ya)(ya)力(li)p的增大而大致呈線性增大，即壓(ya)(ya)力(li)越大，除(chu)鱗效(xiao)果(guo)越好。考慮到工作成本，在保證除(chu)鱗效(xiao)果(guo)時(shi)，選擇壓(ya)(ya)力(li)p=30MPa為宜。
3. 系統流量 Q
在(zai)系統壓力足(zu)以克服鱗(lin)皮的破壞強度30MPa的前提下(xia)系統壓力與除凈率之(zhi)間的關(guan)系曲線見圖2-12。由(you)圖2-12可見，增加系統流(liu)Q達(da)到(dao)35m3/h時，可以提高(gao)(gao)除凈率再(zai)增加流(liu)量Q,對提高(gao)(gao)除凈率的作用不是很大。
4. 不銹帶制(zhi)移動速度 v
不(bu)銹帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)移動速度(du)與除凈(jing)率(lv)之間(jian)的關(guan)系的見圖2-13。由圖2-13可(ke)見，不(bu)銹帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)的移動速度(du)越(yue)小，射流(liu)對帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)的作用時間(jian)越(yue)長，除鱗效(xiao)(xiao)果越(yue)好(hao)。隨著速度(du)的增加(jia)，除凈(jing)率(lv)逐漸降低(di)(di)；但不(bu)銹帶(dai)(dai)(dai)鋼(gang)的移動速度(du)小時，除鱗效(xiao)(xiao)率(lv)低(di)(di)。在(zai)保證除鱗效(xiao)(xiao)果的基礎上(shang)，盡量提高(gao)除鱗效(xiao)(xiao)率(lv)，可(ke)取v=10m/min作為(wei)最佳(jia)移動速度(du)。
5. 靶(ba)距S (mm)
噴嘴出口至不銹帶鋼之間的(de)距離不是越小越好，雖(sui)然在小面積范圍內(nei)的(de)除鱗效果(guo)很好，但除鱗寬(kuan)度(du)偏小，即除凈率偏低。靶距與除凈率之間的(de)關系曲線見圖(tu)2-14。由圖(tu)2-14可見，最(zui)佳(jia)除凈率的(de)靶距S=100mm。
6. 磨料體積(ji)分數 L
磨(mo)(mo)料(liao)體(ti)積分數與除(chu)(chu)凈率之間的(de)(de)關系曲線見(jian)圖2-15。由圖2-15可見(jian)，磨(mo)(mo)料(liao)濃(nong)(nong)度(du)越(yue)大，打(da)擊力就越(yue)大，除(chu)(chu)鱗(lin)效果越(yue)好(hao)。當磨(mo)(mo)料(liao)濃(nong)(nong)度(du)較小時，由于射(she)流(liu)中(zhong)磨(mo)(mo)料(liao)對不銹(xiu)帶鋼表面的(de)(de)打(da)擊不力，鱗(lin)片無法除(chu)(chu)凈；但磨(mo)(mo)料(liao)濃(nong)(nong)度(du)太大，磨(mo)(mo)料(liao)的(de)(de)輸送速(su)度(du)會減慢，固液兩相流(liu)由層流(liu)變成(cheng)紊流(liu)，在(zai)砂管(guan)中(zhong)易(yi)引起堵(du)塞，導致(zhi)除(chu)(chu)鱗(lin)效果下降，故磨(mo)(mo)料(liao)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)最佳值應為磨(mo)(mo)料(liao)體(ti)積分數L=35%。
三(san)、磨料水(shui)射(she)流的最佳工藝(yi)參數
根據(ju)上述除(chu)鱗實驗，對實驗數(shu)(shu)據(ju)進行(xing)曲線擬合，定量(liang)分析系統參數(shu)(shu)與(yu)除(chu)凈率之間(jian)的關系，可以(yi)得出最佳工藝參數(shu)(shu)為(wei)：
系統壓力 p=30MPa;
系統流量Q=35m3/h;
靶(ba)距S=100mm;
不(bu)銹鋼帶移動速度 v=10m/min;
磨料(liao)體積分數 L=35%.
基于最優參數各件下設計的系統，即可提高除(chu)磷效(xiao)果，也可節約(yue)成本(ben)。
