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不锈带钢的磨料水射流除鳞工艺

来源:至德钢业 日期:2021-01-10 10:32:36 人气:286

  传统的酸洗方法去除带钢表面的氧化皮,对环境、人员和设备具有巨大的危害。磨料水射流除鳞系统是近年来发展起来的一种新的除鳞方法。


 1. 在纯高压水射流除鳞时,水在高压的作用下以喷嘴高速喷射至带钢表面由于高速喷射的水流具有一定的质量和动能,当其撞击到manbetx998带表面上,从而方向发生改变时,将对manbetx998带产生一定的压力,即打击力,其大小直接影响到系统的除鳞效果。


 2. 磨料水射流是磨料与高速流动的水互相混合而形成的液-固两相介质射流,它的除鳞机理与纯水射流的除鳞机理有很大的不同。磨料水射流是利用高流动的水的动能传递给磨料,从而使磨料对钢带靶物起碰撞、冲蚀和磨削作用。高速粒子流还对靶物产生高频冲蚀,从而大大提高射流的品质和工作效率。要保证除鳞效果,需控制好系统压力、流量、带钢移动速度、靶距及磨料浓度等影响除鳞效果的因素。


一、磨料水射流除鳞工艺


 1. 实验条件


  ①. 磨料选择


   石榴石耐磨度强,熔点高,密度大,性能稳定,价格适中,粒度为80目。石榴石化学成分为Fe3Al2(SiO3)6,平均尺寸200μm,密度3.9~4.1g/cm3,硬度1300HV,抗压强度180MPa.

 

 ②. 喷嘴


   孔径0.8mm的四孔红宝石喷嘴。


 ③. 高压泵


  315kW卧式高压柱塞泵。


 ④. 混合方式


  磨料和水混合方式分为前、后两种混合式。本实验选择后混合式,具有方便实现连续供砂,喷嘴和管路磨损小,设备使用寿命长等特点。


 2. 实验装置及原理。


  ①. 实验装置


   manbetx998带磨料水射流除鳞实验系统包括:低压供水部分、增压装置、高压管路、供砂装置、混合喷射装置,以及manbetx998带输送装置等部分。


  ②. 实验原理


   见图2-10不锈带钢磨料水射流实验原理图。除鳞时,水经过低压管路进入高压柱塞泵进行增压,高压水通过高压管路与渣浆泵输入的磨料在混合喷射装置中混合,磨料在水射流能量加速的作用下通过喷嘴喷向移动的不锈带钢,通过磨料与不锈带钢表面的高速碰撞、冲蚀与磨削作用,去除带钢表面的鳞皮。


图2-10.jpg


 3. 试验方法


   ①. 在搅拌桶中加入水和石榴石,开启搅拌电机,搅拌均匀,用浓度计测量搅拌桶中磨料的浓度。


   ②. 测量并调整喷嘴到不锈带钢之间的距离。


  ③. 启动辊道电机,通过调节变频器控制辊道速度,从而调节不锈带钢的移动速度(m/min).


  ④. 启动润滑泵和高压泵,调节变频器,控制高压泵的压力。


  ⑤. 开启渣浆泵进行除鳞。


  ⑥. 不断改变参数,重复以上实验,以便找出最佳除鳞参数组合。


二、除鳞结果与分析


  1. 除净率C


    为不锈带钢经过除鳞后除干净区的面积与总除鳞面积的比值。


  2. 系统压力p


   其他条件不变的条件下调节系统压力,作出系统压力p与除净率之间的关系图,见图2-11。由图2-11可知,在其他参数一定时,不锈带钢除净率随压力p的增大而大致呈线性增大,即压力越大,除鳞效果越好。考虑到工作成本,在保证除鳞效果时,选择压力p=30MPa为宜。


图2-11.jpg


 3. 系统流量Q


  在系统压力足以克服鳞皮的破坏强度30MPa的前提下系统压力与除净率之间的关系曲线见图2-12。由图2-12可见,增加系统流Q达到35m3/h时,可以提高除净率再增加流量Q,对提高除净率的作用不是很大。


图2-12.jpg


 4. 不锈带制移动速度v 


  不锈带钢移动速度与除净率之间的关系的见图2-13。由图2-13可见,不锈带钢的移动速度越小,射流对带钢的作用时间越长,除鳞效果越好。随着速度的增加,除净率逐渐降低;但不锈带钢的移动速度小时,除鳞效率低。在保证除鳞效果的基础上,尽量提高除鳞效率,可取v=10m/min作为最佳移动速度。


 5. 靶距S(mm)


  喷嘴出口至不锈带钢之间的距离不是越小越好,虽然在小面积范围内的除鳞效果很好,但除鳞宽度偏小,即除净率偏低。靶距与除净率之间的关系曲线见图2-14。由图2-14可见,最佳除净率的靶距S=100mm。


图2-15.jpg


 6. 磨料体积分数L 


  磨料体积分数与除净率之间的关系曲线见图2-15。由图2-15可见,磨料浓度越大,打击力就越大,除鳞效果越好。当磨料浓度较小时,由于射流中磨料对不锈带钢表面的打击不力,鳞片无法除净;但磨料浓度太大,磨料的输送速度会减慢,固液两相流由层流变成紊流,在砂管中易引起堵塞,导致除鳞效果下降,故磨料浓度的最佳值应为磨料体积分数L=35%。


三、磨料水射流的最佳工艺参数


 根据上述除鳞实验,对实验数据进行曲线拟合,定量分析系统参数与除净率之间的关系,可以得出最佳工艺参数为:


 系统压力 p=30MPa;


 系统流量Q=35m3/h;


 靶距S=100mm;


 manbetx998带移动速度v=10m/min;


 磨料体积分数L=35%.


 基于最优参数各件下设计的系统,即可提高除磷效果,也可节约成本。




本文标签:manbetx998除磷 

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