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(gao)壓水(shui)射(she)流除(chu)鱗(lin)(lin)時(shi)，水(shui)在高(gao)壓的作(zuo)用下以噴嘴高(gao)速噴射(she)至(zhi)帶鋼表面由于高(gao)速噴射(she)的水(shui)流具有一定的質量和動能，當其(qi)撞擊到不銹鋼帶表面上，從(cong)而(er)方向發生(sheng)改變時(shi)，將對不銹鋼帶產(chan)生(sheng)一定的壓力，即打擊力，其(qi)大小直接(jie)影響到系統的除(chu)鱗(lin)(lin)效果。
b. 磨(mo)料水(shui)射(she)流(liu)(liu)是磨(mo)料與高(gao)速(su)流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)互相(xiang)混合而(er)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)液－固(gu)兩相(xiang)介質射(she)流(liu)(liu)，它的(de)(de)(de)(de)除鱗機理與純水(shui)射(she)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)除鱗機理有很大的(de)(de)(de)(de)不同。磨(mo)料水(shui)射(she)流(liu)(liu)是利(li)用(yong)高(gao)流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)的(de)(de)(de)(de)動(dong)能(neng)傳遞給磨(mo)料，從(cong)而(er)使磨(mo)料對鋼(gang)帶(dai)靶物起碰(peng)撞(zhuang)、沖蝕和(he)磨(mo)削作用(yong)。高(gao)速(su)粒子流(liu)(liu)還(huan)對靶物產生高(gao)頻沖蝕，從(cong)而(er)大大提高(gao)射(she)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)品質和(he)工作效率。要保證除鱗效果(guo)(guo)，需控制好系統壓力、流(liu)(liu)量、帶(dai)鋼(gang)移動(dong)速(su)度、靶距及磨(mo)料濃(nong)度等影響除鱗效果(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)因素。
一、磨料水射(she)流(liu)除(chu)鱗工藝
1. 實驗條件
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
孔徑0.8mm的四孔紅寶石噴(pen)嘴(zui)。
③. 高(gao)壓泵
315kW臥式高壓柱塞泵。
④. 混(hun)合方式
磨(mo)料(liao)和水(shui)混(hun)合(he)(he)方式(shi)分為(wei)前、后兩種(zhong)混(hun)合(he)(he)式(shi)。本實(shi)驗選擇后混(hun)合(he)(he)式(shi)，具有方便實(shi)現連續供砂，噴嘴和管(guan)路磨(mo)損小(xiao)，設備使用壽命長等特點。
2. 實驗裝置及(ji)原理
①. 實驗(yan)裝置(zhi)
不銹(xiu)鋼帶(dai)磨料水射流除鱗(lin)實驗系統包括：低(di)壓(ya)供(gong)水部(bu)分(fen)、增(zeng)壓(ya)裝(zhuang)置、高壓(ya)管路(lu)、供(gong)砂裝(zhuang)置、混合噴射裝(zhuang)置，以及不銹(xiu)鋼帶(dai)輸送裝(zhuang)置等部(bu)分(fen)。
②. 實驗原理
見(jian)圖(tu)2-10不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼磨料水射(she)流實驗原理圖(tu)。除鱗時，水經過低壓(ya)管(guan)(guan)路(lu)進入高(gao)壓(ya)柱塞泵進行增壓(ya)，高(gao)壓(ya)水通過高(gao)壓(ya)管(guan)(guan)路(lu)與渣漿泵輸(shu)入的(de)(de)(de)磨料在混合噴(pen)射(she)裝置中混合，磨料在水射(she)流能量加速的(de)(de)(de)作用下通過噴(pen)嘴噴(pen)向移動的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼，通過磨料與不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼表(biao)面的(de)(de)(de)高(gao)速碰撞、沖蝕與磨削(xue)作用，去除帶(dai)鋼表(biao)面的(de)(de)(de)鱗皮。
3. 試(shi)驗方法
①. 在攪(jiao)(jiao)拌桶(tong)中加入水和(he)石榴石，開啟攪(jiao)(jiao)拌電機(ji)，攪(jiao)(jiao)拌均勻(yun)，用濃度計測量攪(jiao)(jiao)拌桶(tong)中磨(mo)料的濃度。
②. 測量并調整(zheng)噴嘴到不銹帶鋼之間的(de)距離。
③. 啟(qi)動(dong)輥(gun)(gun)道電機，通過調節(jie)變頻器控(kong)制輥(gun)(gun)道速度，從(cong)而調節(jie)不(bu)銹帶鋼(gang)的移動(dong)速度（m/min).
④. 啟動潤滑泵和高壓泵，調節變頻器(qi)，控制高壓泵的壓力。
⑤. 開啟渣漿(jiang)泵(beng)進行除(chu)鱗。
⑥. 不斷改變參(can)數(shu)，重復以上實驗，以便找(zhao)出最(zui)佳除鱗參(can)數(shu)組合。
二(er)、除鱗結(jie)果(guo)與分析
1. 除凈率 C
為不銹帶鋼經過除鱗(lin)后除干凈區的面(mian)積(ji)與總除鱗(lin)面(mian)積(ji)的比值。
2. 系統壓力 p
其他(ta)(ta)條件(jian)不(bu)變的(de)(de)條件(jian)下調(diao)節系統壓力(li)(li)，作(zuo)(zuo)出系統壓力(li)(li)p與除(chu)(chu)凈(jing)(jing)率之間的(de)(de)關(guan)系圖(tu)，見(jian)圖(tu)2-11。由圖(tu)2-11可知(zhi)，在其他(ta)(ta)參數一定時，不(bu)銹(xiu)帶鋼除(chu)(chu)凈(jing)(jing)率隨壓力(li)(li)p的(de)(de)增大(da)(da)而大(da)(da)致呈線性增大(da)(da)，即壓力(li)(li)越大(da)(da)，除(chu)(chu)鱗效果越好。考慮到工作(zuo)(zuo)成本，在保證(zheng)除(chu)(chu)鱗效果時，選擇壓力(li)(li)p=30MPa為宜。
3. 系統流量 Q
在(zai)系統(tong)壓力足以(yi)克服鱗(lin)皮的(de)破壞(huai)強(qiang)度30MPa的(de)前(qian)提(ti)下系統(tong)壓力與除凈率之間的(de)關(guan)系曲線(xian)見圖2-12。由圖2-12可(ke)見，增加(jia)系統(tong)流Q達到35m3/h時，可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)除凈率再(zai)增加(jia)流量Q,對(dui)提(ti)高(gao)除凈率的(de)作(zuo)用不是很大。
4. 不(bu)銹帶制(zhi)移動(dong)速度 v
不(bu)銹帶鋼移(yi)動(dong)速(su)(su)度(du)(du)與除凈(jing)率(lv)之間的(de)(de)關(guan)系的(de)(de)見圖2-13。由圖2-13可(ke)見，不(bu)銹帶鋼的(de)(de)移(yi)動(dong)速(su)(su)度(du)(du)越(yue)(yue)小(xiao)，射流對(dui)帶鋼的(de)(de)作用時(shi)間越(yue)(yue)長(chang)，除鱗效果(guo)(guo)越(yue)(yue)好。隨著(zhu)速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)增加，除凈(jing)率(lv)逐漸(jian)降低；但不(bu)銹帶鋼的(de)(de)移(yi)動(dong)速(su)(su)度(du)(du)小(xiao)時(shi)，除鱗效率(lv)低。在(zai)保證除鱗效果(guo)(guo)的(de)(de)基礎上，盡(jin)量提(ti)高除鱗效率(lv)，可(ke)取v=10m/min作為最佳(jia)移(yi)動(dong)速(su)(su)度(du)(du)。
5. 靶(ba)距(ju)S (mm)
噴嘴出口至不銹帶鋼之間的(de)(de)距(ju)離(li)不是越(yue)(yue)小越(yue)(yue)好，雖(sui)然(ran)在小面積范圍內的(de)(de)除鱗效果很好，但除鱗寬度(du)偏(pian)小，即除凈率(lv)(lv)偏(pian)低。靶(ba)距(ju)與除凈率(lv)(lv)之間的(de)(de)關系曲(qu)線見(jian)圖(tu)2-14。由圖(tu)2-14可見(jian)，最佳除凈率(lv)(lv)的(de)(de)靶(ba)距(ju)S=100mm。
6. 磨料體(ti)積分數 L
磨(mo)(mo)料(liao)(liao)體積(ji)分(fen)數與除(chu)凈率之間的(de)(de)關(guan)系曲線見(jian)圖(tu)2-15。由(you)圖(tu)2-15可見(jian)，磨(mo)(mo)料(liao)(liao)濃(nong)(nong)度(du)越(yue)大(da)，打擊力就越(yue)大(da)，除(chu)鱗(lin)效果(guo)越(yue)好。當磨(mo)(mo)料(liao)(liao)濃(nong)(nong)度(du)較(jiao)小時，由(you)于射流中磨(mo)(mo)料(liao)(liao)對不(bu)銹帶(dai)鋼(gang)表面的(de)(de)打擊不(bu)力，鱗(lin)片無法除(chu)凈；但磨(mo)(mo)料(liao)(liao)濃(nong)(nong)度(du)太大(da)，磨(mo)(mo)料(liao)(liao)的(de)(de)輸(shu)送速(su)度(du)會減慢(man)，固液兩相流由(you)層流變(bian)成紊流，在砂(sha)管中易引起(qi)堵(du)塞，導(dao)致除(chu)鱗(lin)效果(guo)下(xia)降，故磨(mo)(mo)料(liao)(liao)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)最佳值(zhi)應為磨(mo)(mo)料(liao)(liao)體積(ji)分(fen)數L=35%。
三、磨(mo)料水射流的最佳工藝參數
根據上述(shu)除鱗實驗，對(dui)實驗數(shu)據進行曲線擬合(he)，定量分析(xi)系(xi)統參(can)數(shu)與除凈率之間(jian)的關系(xi)，可以得出最佳(jia)工藝參(can)數(shu)為：
系統壓力 p=30MPa;
系統流量Q=35m3/h;
靶距S=100mm;
不銹鋼帶移動速度(du) v=10m/min;
磨料(liao)體積(ji)分數 L=35%.
基于最優參數(shu)各件下設計的系統，即可提(ti)高除(chu)磷效果，也(ye)可節約成本。
