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)(gao)壓水(shui)射(she)流除鱗(lin)(lin)時(shi)，水(shui)在(zai)高(gao)(gao)壓的(de)作用下(xia)以噴嘴高(gao)(gao)速噴射(she)至帶鋼(gang)表(biao)面由于高(gao)(gao)速噴射(she)的(de)水(shui)流具有(you)一定(ding)的(de)質量和動能，當其撞擊(ji)到不銹(xiu)鋼(gang)帶表(biao)面上，從而方向(xiang)發生改變時(shi)，將對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)帶產(chan)生一定(ding)的(de)壓力，即打擊(ji)力，其大小直接影響到系統的(de)除鱗(lin)(lin)效(xiao)果(guo)。
b. 磨料(liao)水(shui)(shui)射(she)(she)流(liu)是磨料(liao)與高速(su)流(liu)動的(de)水(shui)(shui)互相混(hun)合(he)而形成的(de)液－固兩相介(jie)質射(she)(she)流(liu)，它(ta)的(de)除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)機(ji)理(li)(li)與純水(shui)(shui)射(she)(she)流(liu)的(de)除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)機(ji)理(li)(li)有很大(da)的(de)不同(tong)。磨料(liao)水(shui)(shui)射(she)(she)流(liu)是利用(yong)高流(liu)動的(de)水(shui)(shui)的(de)動能(neng)傳(chuan)遞給磨料(liao)，從而使磨料(liao)對(dui)鋼帶(dai)靶物起碰撞(zhuang)、沖蝕和磨削作(zuo)(zuo)用(yong)。高速(su)粒(li)子流(liu)還(huan)對(dui)靶物產生高頻沖蝕，從而大(da)大(da)提高射(she)(she)流(liu)的(de)品質和工作(zuo)(zuo)效(xiao)率(lv)。要保(bao)證除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效(xiao)果，需控制好系統(tong)壓力、流(liu)量、帶(dai)鋼移動速(su)度(du)、靶距及(ji)磨料(liao)濃度(du)等影響(xiang)除(chu)(chu)鱗(lin)(lin)效(xiao)果的(de)因(yin)素。
一、磨料(liao)水射流除鱗(lin)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(jing)0.8mm的四孔紅寶(bao)石噴嘴。
③. 高壓泵
315kW臥式高壓柱塞泵。
④. 混合方式
磨(mo)料和水混(hun)合方式分為前、后兩種混(hun)合式。本(ben)實驗選擇后混(hun)合式，具有方便(bian)實現(xian)連續供砂，噴(pen)嘴和管路磨(mo)損小，設(she)備使(shi)用壽命長等(deng)特點。
2. 實驗裝置(zhi)及(ji)原(yuan)理
①. 實驗裝置
不銹鋼帶磨料水(shui)射流除鱗實驗系統包括：低壓(ya)供(gong)水(shui)部(bu)(bu)分、增壓(ya)裝置、高壓(ya)管路、供(gong)砂裝置、混(hun)合噴(pen)射裝置，以及不銹鋼帶輸送裝置等部(bu)(bu)分。
②. 實驗原理
見圖2-10不銹(xiu)(xiu)帶鋼(gang)磨料(liao)水射(she)流(liu)實驗原理圖。除鱗時，水經過低壓管路進(jin)入高壓柱塞泵(beng)進(jin)行增壓，高壓水通過高壓管路與(yu)(yu)渣漿泵(beng)輸入的磨料(liao)在(zai)混(hun)合(he)噴(pen)射(she)裝(zhuang)置中混(hun)合(he)，磨料(liao)在(zai)水射(she)流(liu)能量加速(su)的作(zuo)(zuo)用下(xia)通過噴(pen)嘴噴(pen)向移動的不銹(xiu)(xiu)帶鋼(gang)，通過磨料(liao)與(yu)(yu)不銹(xiu)(xiu)帶鋼(gang)表面(mian)(mian)的高速(su)碰撞、沖(chong)蝕與(yu)(yu)磨削作(zuo)(zuo)用，去(qu)除帶鋼(gang)表面(mian)(mian)的鱗皮(pi)。
3. 試驗方法
①. 在(zai)攪拌(ban)(ban)桶中(zhong)加入(ru)水和石榴(liu)石，開啟(qi)攪拌(ban)(ban)電機(ji)，攪拌(ban)(ban)均勻(yun)，用(yong)濃度計測量攪拌(ban)(ban)桶中(zhong)磨料的濃度。
②. 測量并調整噴(pen)嘴(zui)到不(bu)銹帶(dai)鋼之間的距離。
③. 啟動輥(gun)道電(dian)機，通過調(diao)節(jie)變頻(pin)器控制輥(gun)道速度，從而調(diao)節(jie)不銹帶鋼的移動速度（m/min).
④. 啟動(dong)潤(run)滑泵(beng)(beng)和高壓(ya)泵(beng)(beng)，調節變(bian)頻器，控制高壓(ya)泵(beng)(beng)的壓(ya)力(li)。
⑤. 開(kai)啟渣漿泵進行除鱗(lin)。
⑥. 不斷改(gai)變參數，重復以上(shang)實(shi)驗，以便找出(chu)最(zui)佳除鱗參數組(zu)合。
二、除鱗結果與分析
1. 除凈率 C
為不銹帶鋼經過除(chu)鱗(lin)(lin)后除(chu)干凈區的面積(ji)與總除(chu)鱗(lin)(lin)面積(ji)的比值(zhi)。
2. 系統(tong)壓(ya)力 p
其他(ta)條(tiao)件不變的條(tiao)件下調節系(xi)統(tong)(tong)壓(ya)力(li)(li)(li)，作出系(xi)統(tong)(tong)壓(ya)力(li)(li)(li)p與除凈(jing)率之間的關系(xi)圖(tu)，見(jian)圖(tu)2-11。由圖(tu)2-11可(ke)知，在其他(ta)參數(shu)一定時(shi)，不銹帶鋼除凈(jing)率隨壓(ya)力(li)(li)(li)p的增(zeng)大而(er)大致呈線性增(zeng)大，即壓(ya)力(li)(li)(li)越(yue)大，除鱗(lin)(lin)效果越(yue)好。考慮到工(gong)作成本，在保證除鱗(lin)(lin)效果時(shi)，選擇壓(ya)力(li)(li)(li)p=30MPa為宜。
3. 系(xi)統流量 Q
在系統(tong)壓力足(zu)以(yi)克(ke)服鱗皮(pi)的(de)(de)(de)破壞(huai)強度30MPa的(de)(de)(de)前(qian)提下系統(tong)壓力與除凈率(lv)之間的(de)(de)(de)關系曲線見圖2-12。由(you)圖2-12可(ke)見，增(zeng)加(jia)(jia)系統(tong)流Q達到(dao)35m3/h時，可(ke)以(yi)提高除凈率(lv)再增(zeng)加(jia)(jia)流量Q,對提高除凈率(lv)的(de)(de)(de)作用不是很大。
4. 不銹帶制(zhi)移(yi)動速度 v
不銹帶鋼(gang)移(yi)(yi)動速(su)(su)度(du)與除(chu)凈率之間(jian)的(de)關系的(de)見(jian)圖(tu)2-13。由圖(tu)2-13可(ke)見(jian)，不銹帶鋼(gang)的(de)移(yi)(yi)動速(su)(su)度(du)越(yue)小(xiao)，射流對(dui)帶鋼(gang)的(de)作用(yong)時間(jian)越(yue)長，除(chu)鱗效(xiao)果越(yue)好(hao)。隨著(zhu)速(su)(su)度(du)的(de)增加，除(chu)凈率逐漸降低；但不銹帶鋼(gang)的(de)移(yi)(yi)動速(su)(su)度(du)小(xiao)時，除(chu)鱗效(xiao)率低。在保證除(chu)鱗效(xiao)果的(de)基礎上，盡(jin)量提高除(chu)鱗效(xiao)率，可(ke)取v=10m/min作為最(zui)佳(jia)移(yi)(yi)動速(su)(su)度(du)。
5. 靶距S (mm)
噴嘴出(chu)口(kou)至不銹帶鋼之間的(de)距離不是(shi)越(yue)小(xiao)越(yue)好，雖然(ran)在小(xiao)面積范圍內的(de)除(chu)鱗效果很好，但除(chu)鱗寬度偏(pian)小(xiao)，即(ji)除(chu)凈率(lv)偏(pian)低。靶距與除(chu)凈率(lv)之間的(de)關系曲線見圖(tu)2-14。由圖(tu)2-14可(ke)見，最佳除(chu)凈率(lv)的(de)靶距S=100mm。
6. 磨料體積(ji)分(fen)數 L
磨(mo)(mo)(mo)料體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)與除(chu)凈率(lv)之間的(de)關系(xi)曲(qu)線見圖2-15。由(you)圖2-15可見，磨(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度越(yue)大，打(da)擊(ji)(ji)力就越(yue)大，除(chu)鱗(lin)效果越(yue)好(hao)。當磨(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度較小(xiao)時，由(you)于射流(liu)中(zhong)磨(mo)(mo)(mo)料對不(bu)銹帶(dai)鋼表(biao)面的(de)打(da)擊(ji)(ji)不(bu)力，鱗(lin)片無法除(chu)凈；但磨(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度太(tai)大，磨(mo)(mo)(mo)料的(de)輸送(song)速度會(hui)減慢，固液兩相流(liu)由(you)層(ceng)流(liu)變(bian)成紊流(liu)，在砂管中(zhong)易引(yin)起(qi)堵塞，導致除(chu)鱗(lin)效果下降，故磨(mo)(mo)(mo)料濃(nong)度的(de)最佳值(zhi)應為磨(mo)(mo)(mo)料體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)L=35%。
三(san)、磨料(liao)水射流(liu)的最佳工(gong)藝參數
根據(ju)上述除鱗實驗，對實驗數據(ju)進行曲線擬合，定(ding)量分(fen)析系統(tong)參數與除凈率之間的關系，可以得出最佳工藝參數為：
系統(tong)壓力 p=30MPa;
系統流量Q=35m3/h;
靶(ba)距(ju)S=100mm;
不銹鋼帶移動速度 v=10m/min;
磨(mo)料體積分數 L=35%.
基于最(zui)優參(can)數各件下(xia)設計的系統，即可提高(gao)除磷效(xiao)果，也可節約(yue)成本(ben)。
