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(chun)高壓水射(she)流除(chu)鱗時(shi)，水在高壓的(de)作用下以噴嘴高速噴射(she)至帶鋼表(biao)面(mian)(mian)由于(yu)高速噴射(she)的(de)水流具(ju)有一(yi)定的(de)質(zhi)量和動能，當其撞擊(ji)到不(bu)銹鋼帶表(biao)面(mian)(mian)上，從而(er)方向發生改變(bian)時(shi)，將(jiang)對不(bu)銹鋼帶產生一(yi)定的(de)壓力，即(ji)打擊(ji)力，其大小直接影響到系統(tong)的(de)除(chu)鱗效(xiao)果。
b. 磨料(liao)(liao)水射(she)流(liu)(liu)(liu)是磨料(liao)(liao)與(yu)高(gao)(gao)速流(liu)(liu)(liu)動(dong)的(de)水互相混合(he)而(er)形(xing)成的(de)液－固兩相介質射(she)流(liu)(liu)(liu)，它的(de)除鱗機理與(yu)純水射(she)流(liu)(liu)(liu)的(de)除鱗機理有很大的(de)不(bu)同。磨料(liao)(liao)水射(she)流(liu)(liu)(liu)是利(li)用高(gao)(gao)流(liu)(liu)(liu)動(dong)的(de)水的(de)動(dong)能傳遞給磨料(liao)(liao)，從(cong)而(er)使磨料(liao)(liao)對鋼(gang)(gang)帶靶物起碰撞(zhuang)、沖蝕和(he)磨削作(zuo)用。高(gao)(gao)速粒(li)子流(liu)(liu)(liu)還(huan)對靶物產生高(gao)(gao)頻沖蝕，從(cong)而(er)大大提高(gao)(gao)射(she)流(liu)(liu)(liu)的(de)品質和(he)工作(zuo)效率。要保證(zheng)除鱗效果，需(xu)控(kong)制好系統壓力、流(liu)(liu)(liu)量、帶鋼(gang)(gang)移動(dong)速度、靶距(ju)及磨料(liao)(liao)濃度等(deng)影響(xiang)除鱗效果的(de)因素。
一、磨料水射流(liu)除鱗工藝
1. 實(shi)驗條(tiao)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(pen)嘴
孔(kong)(kong)徑0.8mm的四孔(kong)(kong)紅寶石噴嘴。
③. 高壓泵
315kW臥式高壓柱(zhu)塞(sai)泵(beng)。
④. 混合方式
磨料和(he)水混合(he)方式(shi)分為前、后(hou)(hou)兩種混合(he)式(shi)。本實驗選擇后(hou)(hou)混合(he)式(shi)，具有方便(bian)實現(xian)連續供砂，噴嘴(zui)和(he)管路磨損小，設備使用壽命長等特點(dian)。
2. 實(shi)驗裝置(zhi)及原理
①. 實驗裝置(zhi)
不銹鋼帶(dai)磨料水(shui)射(she)(she)流除鱗實驗系(xi)統包括(kuo)：低壓(ya)供水(shui)部分(fen)、增壓(ya)裝(zhuang)置、高壓(ya)管路、供砂裝(zhuang)置、混(hun)合噴射(she)(she)裝(zhuang)置，以及不銹鋼帶(dai)輸(shu)送裝(zhuang)置等部分(fen)。
②. 實(shi)驗原理
見(jian)圖(tu)2-10不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)(gang)磨(mo)料(liao)水射(she)流(liu)實驗(yan)原理圖(tu)。除鱗時，水經(jing)過(guo)低壓(ya)(ya)(ya)管(guan)路(lu)進(jin)入高壓(ya)(ya)(ya)柱(zhu)塞(sai)泵進(jin)行增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)，高壓(ya)(ya)(ya)水通過(guo)高壓(ya)(ya)(ya)管(guan)路(lu)與(yu)渣漿泵輸入的磨(mo)料(liao)在混(hun)(hun)合噴(pen)射(she)裝置中混(hun)(hun)合，磨(mo)料(liao)在水射(she)流(liu)能量加速的作用下(xia)通過(guo)噴(pen)嘴(zui)噴(pen)向移動的不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)(gang)，通過(guo)磨(mo)料(liao)與(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)帶(dai)鋼(gang)(gang)表面的高速碰撞、沖(chong)蝕與(yu)磨(mo)削作用，去除帶(dai)鋼(gang)(gang)表面的鱗皮。
3. 試驗方(fang)法(fa)
①. 在攪(jiao)拌桶中加入水和(he)石(shi)榴石(shi)，開(kai)啟攪(jiao)拌電機，攪(jiao)拌均勻(yun)，用濃度計測(ce)量攪(jiao)拌桶中磨料的濃度。
②. 測量并調整噴嘴到(dao)不銹帶鋼之間的距離。
③. 啟動(dong)輥道電機，通過調節變頻器控制(zhi)輥道速(su)(su)度(du)，從而調節不銹帶鋼的移動(dong)速(su)(su)度(du)（m/min).
④. 啟動潤滑泵(beng)和高壓泵(beng)，調節(jie)變頻器，控制高壓泵(beng)的壓力。
⑤. 開啟渣漿泵(beng)進行除(chu)鱗(lin)。
⑥. 不斷改變參(can)數，重復以(yi)上(shang)實驗，以(yi)便(bian)找出最(zui)佳除(chu)鱗參(can)數組合(he)。
二、除鱗結(jie)果與分析(xi)
1. 除凈率 C
為(wei)不(bu)銹帶鋼經過除鱗(lin)(lin)后除干凈區的面積與(yu)總除鱗(lin)(lin)面積的比(bi)值。
2. 系統壓力 p
其他條件不變的(de)條件下調節系統壓(ya)(ya)力，作(zuo)出系統壓(ya)(ya)力p與除(chu)凈率(lv)之間的(de)關(guan)系圖(tu)，見圖(tu)2-11。由圖(tu)2-11可(ke)知，在其他參(can)數一(yi)定時(shi)，不銹帶鋼除(chu)凈率(lv)隨(sui)壓(ya)(ya)力p的(de)增大(da)而大(da)致呈線性(xing)增大(da)，即壓(ya)(ya)力越大(da)，除(chu)鱗(lin)效(xiao)果越好。考慮(lv)到工作(zuo)成本，在保證除(chu)鱗(lin)效(xiao)果時(shi)，選(xuan)擇(ze)壓(ya)(ya)力p=30MPa為宜。
3. 系統(tong)流(liu)量(liang) Q
在系統壓(ya)力(li)足(zu)以克(ke)服鱗(lin)皮的破壞強度30MPa的前提下(xia)系統壓(ya)力(li)與除(chu)(chu)(chu)凈(jing)率(lv)之間的關(guan)系曲線(xian)見(jian)圖(tu)2-12。由圖(tu)2-12可見(jian)，增(zeng)加(jia)系統流Q達到35m3/h時(shi)，可以提高除(chu)(chu)(chu)凈(jing)率(lv)再(zai)增(zeng)加(jia)流量(liang)Q,對提高除(chu)(chu)(chu)凈(jing)率(lv)的作用不是很大。
4. 不銹帶制移動(dong)速度 v
不(bu)銹帶鋼移動(dong)速(su)度(du)(du)(du)與除(chu)(chu)(chu)凈率之間的(de)關系的(de)見圖(tu)2-13。由圖(tu)2-13可見，不(bu)銹帶鋼的(de)移動(dong)速(su)度(du)(du)(du)越(yue)小，射流對帶鋼的(de)作(zuo)用時間越(yue)長，除(chu)(chu)(chu)鱗效(xiao)果越(yue)好。隨著速(su)度(du)(du)(du)的(de)增(zeng)加，除(chu)(chu)(chu)凈率逐漸(jian)降低；但不(bu)銹帶鋼的(de)移動(dong)速(su)度(du)(du)(du)小時，除(chu)(chu)(chu)鱗效(xiao)率低。在保證除(chu)(chu)(chu)鱗效(xiao)果的(de)基礎上，盡量提(ti)高除(chu)(chu)(chu)鱗效(xiao)率，可取v=10m/min作(zuo)為最佳移動(dong)速(su)度(du)(du)(du)。
5. 靶距S (mm)
噴嘴出口至不(bu)銹帶(dai)鋼之(zhi)間的距離不(bu)是越(yue)小越(yue)好(hao)，雖然在小面積范圍內的除(chu)鱗效果(guo)很好(hao)，但(dan)除(chu)鱗寬度偏(pian)(pian)小，即除(chu)凈(jing)率(lv)偏(pian)(pian)低。靶(ba)距與(yu)除(chu)凈(jing)率(lv)之(zhi)間的關系曲(qu)線見圖(tu)2-14。由圖(tu)2-14可見，最佳(jia)除(chu)凈(jing)率(lv)的靶(ba)距S=100mm。
6. 磨料(liao)體積分(fen)數 L
磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)體積分(fen)數與除凈(jing)率之間的關系曲(qu)線(xian)見圖2-15。由(you)圖2-15可(ke)見，磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)濃(nong)(nong)度越大(da)，打擊(ji)力就越大(da)，除鱗效果(guo)越好。當磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)濃(nong)(nong)度較小時(shi)，由(you)于(yu)射流(liu)(liu)中磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)對不銹帶鋼表(biao)面(mian)的打擊(ji)不力，鱗片無法除凈(jing)；但磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)濃(nong)(nong)度太大(da)，磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)的輸送速度會減慢(man)，固液兩相流(liu)(liu)由(you)層流(liu)(liu)變成紊(wen)流(liu)(liu)，在砂管中易引起堵(du)塞，導致除鱗效果(guo)下降，故磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)濃(nong)(nong)度的最佳值應為磨(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)體積分(fen)數L=35%。
三、磨(mo)料(liao)水(shui)射(she)流的最(zui)佳工藝參數
根(gen)據上述除鱗實(shi)驗(yan)(yan)，對實(shi)驗(yan)(yan)數(shu)據進(jin)行(xing)曲線擬合，定(ding)量(liang)分析(xi)系統(tong)參數(shu)與除凈率之(zhi)間的關系，可以(yi)得出最佳工(gong)藝參數(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 v=10m/min;
磨料體積(ji)分數 L=35%.
基于最優(you)參(can)數各件下設(she)計的系(xi)統，即可提高除磷(lin)效果(guo)，也可節約成本。
