在高壓水射流除鱗系統(tǒng)中，高壓水泵產(chǎn)生的高壓水進入除鱗噴嘴。在噴嘴的作用下，高壓水形成一個具有很大沖擊力的扇形水束，噴射到鋼坯表面。在高壓扇形水射流束的作用下，氧化鐵皮經(jīng)歷了被切割，急冷收縮，與基體母材剝離，并被沖刷到離開鋼坯表面的過程，從而將氧化鐵皮清除干凈。以下我們介紹高壓水射流除磷系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

 

 

高壓清洗機主機配備往復(fù)式柱除磷水泵兩臺，一臺為備用，額定工作壓力為220bar，額定流量為36m³/h，電機功率為250kw，電機轉(zhuǎn)速為1480r/min，電壓為380v，變頻范圍為0-50hz恒轉(zhuǎn)矩泵，潤滑方式采用強制稀油潤滑，需配置專供潤滑站。

 

由于車間生產(chǎn)鋼種的很多，合金鋼加熱工藝比較復(fù)雜，故系統(tǒng)設(shè)定除磷壓力范圍是120-200bar。高壓清洗機操作控制臺和遠(yuǎn)程操作，可以選擇預(yù)設(shè)定程序，通過改變高壓清洗機電機轉(zhuǎn)數(shù)以提供除磷壓力所需的流量，實現(xiàn)壓力在120-200bar之間任意可調(diào)。根據(jù)軋制的不同鋼種，以便選擇不同除磷的壓力，對于優(yōu)碳鋼可以設(shè)定除磷壓力在120-150bar之間，合金鋼除磷壓力則設(shè)定在150-200bar之間，合適的壓力可以有效清除軋件表面的氧化鐵皮，以達(dá)到合金鋼和優(yōu)碳鋼的表面質(zhì)量要求，并可以減少泵、除磷噴嘴和閥門磨損，降低能耗。為了保證除磷時蓄能器有一定壓力，在噴射時，當(dāng)蓄能器降到一定的水位時，高壓水泵同時參與除磷噴射，與蓄能器共同提供高壓水到噴嘴。根據(jù)鋼坯尺寸和輥道速度計算蓄能器供水量∆V，計算公式如下：

 

 

∆V—鋼坯一次噴射除磷需要蓄能器供高壓水容積； q—單獨一只噴嘴的流量L/s； NP—噴嘴的數(shù)量； Q—一臺高壓泵的流量m³/h； Nb—高壓水泵的數(shù)量； η—高壓泵的容積效率； L—鋼坯長度m； V—輥道的速度m/s； i—系統(tǒng)的漏損系數(shù)。

 

噴嘴的選擇在高壓水射流除磷系統(tǒng)中占有很重要的地位，噴嘴的結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸對噴射水流的各參數(shù)及除磷效果有顯著的影響。噴嘴的選擇需要滿足以下要求：

 

1、保證鋼坯四面除磷，設(shè)計上盡量降低噴嘴垂直噴射的距離，提高水射流沖擊力，保證除磷質(zhì)量，減少軋件表面溫度的降低問題。

 

2、除磷環(huán)采用不銹鋼管，除磷噴嘴采用紅寶石噴嘴。

 

3、根據(jù)各除磷點鐵皮的數(shù)量、除磷速度和清除的難易程度，需合理選擇噴嘴的數(shù)量。

 

4、水射流需具有一定散射角，散射角α應(yīng)在22°至32°之間，α過小會導(dǎo)致噴嘴在集水管上安裝的數(shù)量增多，從而耗水量也會增加，而如果α過大時，可減少噴嘴數(shù)量和耗水量，但除磷效果會變差。

 

 

根據(jù)生產(chǎn)要求，除磷箱設(shè)置在加熱爐至粗軋機錕道間。除磷點設(shè)置需滿足以下要求：

 

1、坯料四面除磷，鐵皮除凈率達(dá)98%以上。

 

2、除磷后坯料表面溫降∆T≤10℃。

 

3、除磷點壓力120-200bar(可調(diào))。

 

4、除磷箱根據(jù)最小150mm×150mm、最大180mm×220mm的斷面規(guī)格，設(shè)置兩個除磷環(huán)，為了保證在十五分鐘內(nèi)更換除磷環(huán)而不影響生產(chǎn)，故采用雙高壓軟管連接。

 

 

除磷速度：0.8-1.2m/s；

鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、齒輪鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等；

出爐溫度：1100-1280℃；

溫度：≤10°；

坯料規(guī)格：150mm×150mm×3000mm、165mm×200mm×3000mm、180mm×220mm×3000mm。

 

 

高壓水射流除磷系統(tǒng)自投入使用以來，系統(tǒng)運行可靠。除磷效果良好，減輕了軋錕的磨損，軋錕消耗也明顯降低。因氧化鐵皮導(dǎo)致鋼材表面產(chǎn)生的麻點、氧化鐵壓入等缺陷基本杜絕。合金鋼棒材表面質(zhì)量得到了顯著提高。

 

綜上所述，我們可以看出高壓水射流除磷系統(tǒng)具有組成簡單，除磷效率高、速度快、運行成本低、不會造成環(huán)境污染等特點。該系統(tǒng)可以根據(jù)不同鋼材選擇不同的水壓，一次性除掉爐鋼坯表面98%以上的氧化鐵皮，大幅度提高了熱軋合金鋼棒材的表面質(zhì)量。投入運行以來，受到了各界人士廣泛的好評。