在高壓水射流除鱗系統中，高壓水泵產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的相關技術參數。

 

 

高壓清洗機主機配備往復式柱除磷水泵兩臺，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，電機轉速為1480r/min，電壓為380v，變頻范圍為0-50hz恒轉矩泵，潤滑方式采用強制稀油潤滑，需配置專供潤滑站。

 

由于車間生產鋼種的很多，合金鋼加熱工藝比較復雜，故系統設定除磷壓力范圍是120-200bar。高壓清洗機操作控制臺和遠程操作，可以選擇預設定程序，通過改變高壓清洗機電機轉數以提供除磷壓力所需的流量，實現壓力在120-200bar之間任意可調。根據軋制的不同鋼種，以便選擇不同除磷的壓力，對于優碳鋼可以設定除磷壓力在120-150bar之間，合金鋼除磷壓力則設定在150-200bar之間，合適的壓力可以有效清除軋件表面的氧化鐵皮，以達到合金鋼和優碳鋼的表面質量要求，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—噴嘴的數量； Q—一臺高壓泵的流量m³/h； Nb—高壓水泵的數量； η—高壓泵的容積效率； L—鋼坯長度m； V—輥道的速度m/s； i—系統的漏損系數。

 

噴嘴的選擇在高壓水射流除磷系統中占有很重要的地位，噴嘴的結構形式和幾何尺寸對噴射水流的各參數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，保證除磷質量，減少軋件表面溫度的降低問題。

 

2、除磷環采用不銹鋼管，除磷噴嘴采用紅寶石噴嘴。

 

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

 

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

 

 

根據生產要求，除磷箱設置在加熱爐至粗軋機錕道間。除磷點設置需滿足以下要求：

 

1、坯料四面除磷，鐵皮除凈率達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)。

 

4、除磷箱根據最小150mm×150mm、最大180mm×220mm的斷面規格，設置兩個除磷環，為了保證在十五分鐘內更換除磷環而不影響生產，故采用雙高壓軟管連接。

 

 

除磷速度：0.8-1.2m/s；

鋼種：碳素結構鋼、軸承鋼、齒輪鋼、合金結構鋼等；

出爐溫度：1100-1280℃；

溫度：≤10°；

坯料規格：150mm×150mm×3000mm、165mm×200mm×3000mm、180mm×220mm×3000mm。

 

 

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

 

綜上所述，我們可以看出高壓水射流除磷系統具有組成簡單，除磷效率高、速度快、運行成本低、不會造成環境污染等特點。該系統可以根據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量。投入運行以來，受到了各界人士廣泛的好評。