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. 在純高壓水(shui)射流除鱗(lin)時，水(shui)在高壓的(de)作用下以噴嘴高速噴射至帶(dai)鋼(gang)(gang)(gang)表面(mian)由于高速噴射的(de)水(shui)流具(ju)有一定的(de)質量(liang)和動能，當(dang)其撞擊到不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)表面(mian)上，從而方(fang)向(xiang)發生改變時，將對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)產生一定的(de)壓力，即打擊力，其大(da)小直接(jie)影響(xiang)到系統的(de)除鱗(lin)效果。
b. 磨料(liao)(liao)水(shui)射(she)流(liu)是磨料(liao)(liao)與高速流(liu)動的(de)水(shui)互相(xiang)混合(he)而形成的(de)液－固(gu)兩相(xiang)介(jie)質射(she)流(liu)，它的(de)除(chu)(chu)(chu)鱗(lin)機(ji)理與純水(shui)射(she)流(liu)的(de)除(chu)(chu)(chu)鱗(lin)機(ji)理有很大(da)的(de)不同。磨料(liao)(liao)水(shui)射(she)流(liu)是利用高流(liu)動的(de)水(shui)的(de)動能傳遞(di)給磨料(liao)(liao)，從(cong)而使磨料(liao)(liao)對(dui)鋼(gang)帶(dai)靶(ba)物起(qi)碰撞、沖(chong)蝕(shi)和磨削作(zuo)用。高速粒子流(liu)還(huan)對(dui)靶(ba)物產生高頻沖(chong)蝕(shi)，從(cong)而大(da)大(da)提(ti)高射(she)流(liu)的(de)品質和工作(zuo)效率。要保證除(chu)(chu)(chu)鱗(lin)效果，需控制好(hao)系統壓(ya)力(li)、流(liu)量(liang)、帶(dai)鋼(gang)移動速度(du)、靶(ba)距及磨料(liao)(liao)濃(nong)度(du)等影響除(chu)(chu)(chu)鱗(lin)效果的(de)因素(su)。
一、磨料水射流除鱗(lin)工藝
1. 實驗(yan)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(pen)嘴
孔徑0.8mm的四孔紅寶石噴嘴。
③. 高壓泵
315kW臥式高壓柱塞泵。
④. 混合方式
磨料和(he)水(shui)混合(he)方式分為前、后兩種(zhong)混合(he)式。本實驗選擇(ze)后混合(he)式，具有方便實現連續(xu)供砂，噴(pen)嘴和(he)管路磨損小(xiao)，設(she)備使用壽命長等特(te)點(dian)。
2. 實(shi)驗(yan)裝(zhuang)置及原(yuan)理
①. 實(shi)驗裝(zhuang)置
不(bu)銹鋼帶(dai)磨(mo)料水射流除鱗實驗(yan)系統(tong)包括：低壓(ya)(ya)供(gong)水部分(fen)、增壓(ya)(ya)裝(zhuang)置、高壓(ya)(ya)管(guan)路、供(gong)砂裝(zhuang)置、混合噴射裝(zhuang)置，以(yi)及不(bu)銹鋼帶(dai)輸送裝(zhuang)置等部分(fen)。
②. 實驗原理
見圖2-10不(bu)銹帶鋼(gang)磨料(liao)水射(she)(she)流(liu)實驗原理(li)圖。除(chu)鱗時，水經過低壓(ya)(ya)管路進入(ru)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)柱塞泵(beng)進行增(zeng)壓(ya)(ya)，高(gao)(gao)壓(ya)(ya)水通過高(gao)(gao)壓(ya)(ya)管路與(yu)(yu)渣漿泵(beng)輸入(ru)的(de)(de)磨料(liao)在混(hun)合噴射(she)(she)裝置中混(hun)合，磨料(liao)在水射(she)(she)流(liu)能量加速的(de)(de)作用下通過噴嘴噴向移(yi)動的(de)(de)不(bu)銹帶鋼(gang)，通過磨料(liao)與(yu)(yu)不(bu)銹帶鋼(gang)表面的(de)(de)高(gao)(gao)速碰(peng)撞、沖蝕與(yu)(yu)磨削作用，去除(chu)帶鋼(gang)表面的(de)(de)鱗皮(pi)。
3. 試(shi)驗方法(fa)
①. 在攪拌桶中加入(ru)水(shui)和石榴石，開(kai)啟攪拌電機(ji)，攪拌均勻，用濃(nong)度計測(ce)量攪拌桶中磨料(liao)的濃(nong)度。
②. 測量(liang)并調整噴嘴到不銹帶(dai)鋼之(zhi)間(jian)的(de)距離(li)。
③. 啟動輥(gun)道(dao)電機，通(tong)過調(diao)節(jie)變(bian)頻器控(kong)制輥(gun)道(dao)速度(du)，從而調(diao)節(jie)不銹帶(dai)鋼的(de)移動速度(du)（m/min).
④. 啟動潤滑泵(beng)和高壓(ya)泵(beng)，調(diao)節(jie)變頻器，控(kong)制(zhi)高壓(ya)泵(beng)的壓(ya)力(li)。
⑤. 開啟(qi)渣漿(jiang)泵進行除(chu)鱗(lin)。
⑥. 不斷改(gai)變參(can)數，重復以上實驗，以便(bian)找出最佳除鱗參(can)數組合。
二、除鱗結果與分析
1. 除凈(jing)率(lv) C
為(wei)不銹(xiu)帶(dai)鋼經過(guo)除鱗(lin)后除干凈(jing)區的面積(ji)與總除鱗(lin)面積(ji)的比值。
2. 系統壓力 p
其(qi)他條件不(bu)變的條件下調節系(xi)(xi)統壓(ya)(ya)力(li)(li)，作出系(xi)(xi)統壓(ya)(ya)力(li)(li)p與除(chu)凈率(lv)之間的關(guan)系(xi)(xi)圖，見圖2-11。由圖2-11可知(zhi)，在其(qi)他參(can)數一定時(shi)，不(bu)銹帶鋼除(chu)凈率(lv)隨壓(ya)(ya)力(li)(li)p的增(zeng)大(da)而大(da)致呈線性增(zeng)大(da)，即壓(ya)(ya)力(li)(li)越(yue)大(da)，除(chu)鱗效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。考慮到工作成(cheng)本，在保證除(chu)鱗效(xiao)果(guo)時(shi)，選擇壓(ya)(ya)力(li)(li)p=30MPa為(wei)宜(yi)。
3. 系統流(liu)量 Q
在系(xi)(xi)統壓力足(zu)以克(ke)服鱗皮的(de)破壞強度30MPa的(de)前(qian)提下系(xi)(xi)統壓力與(yu)除凈(jing)率之間(jian)的(de)關(guan)系(xi)(xi)曲(qu)線見圖(tu)2-12。由圖(tu)2-12可(ke)見，增加(jia)系(xi)(xi)統流Q達到(dao)35m3/h時，可(ke)以提高(gao)除凈(jing)率再(zai)增加(jia)流量(liang)Q,對提高(gao)除凈(jing)率的(de)作用不是很大。
4. 不銹帶制(zhi)移動速度(du) v
不(bu)(bu)銹帶鋼(gang)移(yi)(yi)動(dong)(dong)速(su)度(du)與除(chu)(chu)凈(jing)率(lv)之間的(de)(de)關系的(de)(de)見圖2-13。由(you)圖2-13可見，不(bu)(bu)銹帶鋼(gang)的(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)(dong)速(su)度(du)越(yue)小，射流對(dui)帶鋼(gang)的(de)(de)作(zuo)用時間越(yue)長，除(chu)(chu)鱗(lin)效果越(yue)好。隨著速(su)度(du)的(de)(de)增(zeng)加，除(chu)(chu)凈(jing)率(lv)逐漸(jian)降(jiang)低；但不(bu)(bu)銹帶鋼(gang)的(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)(dong)速(su)度(du)小時，除(chu)(chu)鱗(lin)效率(lv)低。在保證除(chu)(chu)鱗(lin)效果的(de)(de)基礎上，盡量提高除(chu)(chu)鱗(lin)效率(lv)，可取(qu)v=10m/min作(zuo)為最佳移(yi)(yi)動(dong)(dong)速(su)度(du)。
5. 靶(ba)距(ju)S (mm)
噴(pen)嘴出口(kou)至不(bu)銹帶(dai)鋼之(zhi)間的(de)距離不(bu)是越小越好(hao)，雖然在小面積(ji)范圍內的(de)除(chu)鱗效果很好(hao)，但除(chu)鱗寬(kuan)度偏(pian)小，即除(chu)凈率偏(pian)低(di)。靶距與除(chu)凈率之(zhi)間的(de)關系曲線(xian)見圖(tu)2-14。由(you)圖(tu)2-14可見，最佳(jia)除(chu)凈率的(de)靶距S=100mm。
6. 磨料(liao)體積(ji)分數 L
磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)體積(ji)(ji)分數與(yu)除(chu)凈率之間的關系曲線見圖(tu)2-15。由圖(tu)2-15可(ke)見，磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)濃度(du)(du)越大，打(da)擊力就(jiu)越大，除(chu)鱗效果越好。當(dang)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)濃度(du)(du)較小時(shi)，由于射流中(zhong)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)對不銹(xiu)帶鋼表面的打(da)擊不力，鱗片(pian)無(wu)法除(chu)凈；但(dan)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)濃度(du)(du)太大，磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的輸送速度(du)(du)會減(jian)慢，固液兩相流由層流變成紊流，在砂管中(zhong)易引起堵塞，導致除(chu)鱗效果下(xia)降，故磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)濃度(du)(du)的最佳值(zhi)應(ying)為磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)體積(ji)(ji)分數L=35%。
三、磨料(liao)水射流的最佳工藝參數(shu)
根據上述除(chu)鱗(lin)實驗(yan)，對實驗(yan)數(shu)據進(jin)行曲線擬合(he)，定量(liang)分析系統參數(shu)與除(chu)凈(jing)率之間的(de)關系，可以得出最(zui)佳(jia)工藝參數(shu)為：
系統壓力 p=30MPa;
系統流量Q=35m3/h;
靶距S=100mm;
不銹(xiu)鋼帶移動(dong)速度(du) v=10m/min;
磨料體積分數 L=35%.
基于最優參數各件(jian)下設計的系(xi)統(tong)，即可提(ti)高除磷效果(guo)，也可節約(yue)成(cheng)本。
