中厚板生产高压水除鳞技术浅识

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1、中厚板生产高压水除鳞技术浅识  1.前言  任何钢铁产品除不锈钢外与空气接触都会生锈，实际上在一定条件下不锈钢也会生锈，如加热至一定温度便将生成氧化铁皮：热轧钢板在加热阶段形成的一次（加热）氧化铁皮，轧制过程中形成二次（再生）氧化铁皮。  一次铁皮不清除掉，轧入钢板表面形成麻点缺陷，大块铁皮压入造成麻坑，有时铁皮将表面缺陷覆盖住，带给用户隐患。铁皮压入钢板表面，还会增加清理工作量。麻坑过深、麻点面积过大，造成废次品。生产中带有铁皮轧制时，会加快轧辊的磨损。因此，热轧前和热轧中应及时清除一次和二次铁皮，已成为生产高质量中厚板所必不可少的重要工序。  中厚板生

2、产使用原料比较厚，加热时间也比较长，形成氧化铁皮比较厚，因此，热轧前清除工作就显得更为重要。  钢板表面氧化铁皮一方面要清除，另一方面还要控制氧化铁皮的生成。如加热炉采用还原性火焰和快速加热；热处理炉采用抛丸后保护气体和辐射管加热；轧制完成后加速降温等均是有效控制氧化铁皮形成的办法。  一次氧化铁皮容易清除干净，不清除是不合格的。但二次铁皮即使不间断地清除，最后还是薄薄地有一层铁皮。目前只能将加热中生成一次铁皮和轧制过程中生成二次铁皮清除掉，而轧制完成后一直到冷床冷却中生成的很薄一层二次铁皮，称为三次铁皮或成品钢板铁皮，目前还没有措施可以除净。虽然对用户不

3、利，但从出厂到用户使用之前，这层薄薄的铁皮却起到保护钢板本体被氧化的作用。只有特殊要求的船、桥梁及锅炉等用板订货条件规定时，才设置抛丸涂化机组来清除这类铁皮，一般均按黑板交货。  2.中厚板除鳞技术的变迁  自19世纪中叶，中厚板不经除鳞生产以来，经过10年之久才发现铁皮压入钢板表面后，对表面质量受损极大，直接影响到用户的使用。1850年已开始用空气吹刷加热原料。到1855年已有蒸汽来吹刷，当时将一次氧化铁皮可以吹除大部分，但二次铁皮仍很厚。1864年在轧机前用竹枝扫帚人工清扫二次铁皮时，不慎将扫帚拖入轧机轧过，竹枝爆炸力将铁皮爆碎，使清除效果明显增加，于

4、是就改用扔杏条竹枝方式，这种方式在我国五、六十年代新建中板轧机一直沿用至80年代。1870年在出炉辊道添置了钢丝辊刷装置将加热好原料上下两面一次铁皮刷去，但因钢丝寿命低，使用效果变差，我国有几个厂也沿用过。1891年出现了二辊式除鳞机。轧辊做成横沟槽式，以小压下量将一次铁皮压碎。以上这些措施都存在清除不知名度的致命缺陷。一直到1930年才开始用4～5.5MPa压力水，嫌压力不够，1932年提高到17MPa，到1935年又提高到10MPa。采用立辊轧两侧边，将上下表面铁皮挤松了，然后以高压水冲除。1940～1950年用至11～12MPa，1960年升至15M

5、Pa，一直到1967年才达到19～20MPa，1970年已有21MPa。但对温度比较低的合金钢清除仍感到不理想，1990年个别厂采用25～32MPa水压来除鳞，也试过45.5MPa操作压力水，泵压达到64MPa。由此可看出，高压水压力逐年在提高，并不是越高就能彻底解决问题，实践证明只要喷嘴型式选好，水质量有保证，喷嘴高度选适中，原料温度高一点，出炉后不要耽搁太久，除鳞可以达到理想的要求。高压水除鳞技术的国产化率已达到100％。  3.高压水除鳞的原理  以高压水的冲击力先把原料表面氧化铁皮一部分吹成孔洞，接着高压水通过这些孔洞吹入原料基体与氧化铁皮层之间空

6、隙，因喷射出水线平滑，如同一把窄而薄，非常尖锐的水刀刃一样，立即把原料上下表面全部氧化铁皮剥除掉，并随着水力给冲走。  实践证明，一次铁皮比二次铁皮难清除。当喷射宽度方向的冲击力分配很平均时，一次铁皮冲击力需达20～25kN/cm，而二次铁皮只要5～8kN/cm。  生产钢种的不同，选用喷嘴的水压也不同。清除碳素钢铁皮时，水压应大于10～12MPa，而合金钢应大于13～17MPa。特别是一些含Cr、Ni高合金钢铁皮非常黏而致密，需要有更高的冲击力和水压才能得到满意地清除干净。  一定水压下水流量（l/s）、喷射宽度（m）、喷嘴口截面积（mm2）及其形状是确

7、定喷嘴的主要参数。这些参数也关系到冲击力的大小。平矩形喷嘴的边缘冲击力大，中间小，而扁椭圆形喷嘴的边缘与中间均有高而均匀冲击力，清除铁皮比较理想。  4.喷嘴及其配置  喷嘴是高压水除鳞设备中一项重要工具。喷嘴形状与尺寸及其配置对喷射冲击力，长宽面积，耗水量以及水柱高度、角度、重叠量等关系很密切，而且喷嘴间不得互相干扰，高速直接地打击钢板表面。  喷射冲击力和喷水压力与流量是成正比。而喷嘴高度与喷射面积是1∶4关系，即喷嘴高度增加一倍，而喷射面积增加4倍。若高度降低一半，喷射面积降至1/4，但冲击力却增加4倍，喷嘴数量也增多4倍，耗水量也增大4倍。  喷嘴

8、高度不但确定喷射面积和冲击力的关键尺寸，也是设计喷嘴数量、喷水总量