热轧带钢高压水除鳞系统的设计

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1、中国冶金装备网—中国冶金人的网700mm热轧带钢高压水除鳞系统的设计摘要：较详细地介绍了热轧窄带钢项目高压水除鳞系统的工作原理；喷嘴打击力计算；设备选型配置及应用。高压水除鳞系统通过近几十年来国内各大冶金热轧窄带钢厂和型材、棒材、线材、管材厂等鞍钢、首钢几十家实践，提高了产品质量，经济效果显著，替代了进口设备。该系统及设备典型应用，有着广泛的推广价值，可供广大冶金行业的专业技术人员及相关人员参考和使用。关键词：高压水除鳞气动喷射阀自清洗过滤器变频调速DesignofHighPressureWaterDescalingSystemfor700mmHotRolledStripW

2、angZhiminMaQixianABSTRACT：Thispaperintruoducestheprincipleofhighpressurewaterdescalingsystemforhot-rollednarrowstripsteel.Thecomputingofnozzlehigh-pressurewaterjetforce,configuresofequipmenttypeselectionandapplication.Throughnearly10yearsmajordomestichot--rollednarrowstripsteelplantandprof

3、iles,rods,wire,pipefactory,AnshanIronandSteelCo.,ShouGangetc.ofyearspractice,andimproveproductquality,economicresultsandobvious,replacetheimportedequipment.第16页共16页中国冶金装备网—中国冶金人的网Theapplicationofhigh--pressurewaterdescalingsystemanddevice,hasabroadscopeofthepromotionalvalueofthemetallurgic

4、alindustryforthegeneralprofessionalandtechnicalstaffandrelatedpersonnelforreferenceanduse.KEYWORDS：High-pressurewaterdescalingPneumaticinjectionvalueSelf-cleaningfilterFrequency1．概述：高压水除鳞的原理是利用高压水的急冷，氧化铁皮与钢坯体产生温差，使表面基体材料和氧化铁皮层冷却收缩率不同产生的剪切力，水渗入基体材料和氧化铁皮之间，产生的蒸汽爆炸等诸多综合力的作用下，使氧化铁皮迅速脱离基体，同时高压水

5、按设定方向冲走铁皮。为了提高钢材质量，在轧线上安装一套高压水除鳞系统是非常重要的。热轧氧化铁皮的产生：钢坯在高温下，表面与空气中的氧发生反应，生成氧化物。在氧化物中，氧化亚铁具有最低的氧含量，并且处于氧化物层的最内层，即最接近铁的一层。当温度低于570℃时，氧化亚铁处于不稳定的状态，氧化亚铁在氧化铁皮中的含量随着钢坯表面温度的增加而增加，当钢的温度超过700℃时，氧化亚铁在氧化铁皮中的含量大约有95%。氧化亚铁与氧化铁皮中的其他相比，熔点较低，一般在1370～1425℃第16页共16页中国冶金装备网—中国冶金人的网就可以熔化。氧化亚铁层的熔化往往加速氧化铁皮的生成速率，增大

6、向晶界的渗透，从而引起钢材表面的质量问题，同时增加了能源消耗，降低了钢的屈服强度。我公司开发研制了新型的除鳞设备，主要采取的措施是，进一步优化除鳞机喷嘴到钢坯表面的距离和角度，以达到更好的除鳞效果。选用的新型高压小流量喷嘴，具有使用水量小，打击力大；钢坯表面温降小的特点。在消化吸收国外先进技术的基础上，研发设计了各种新型除鳞机，除鳞效果提高，设备使用寿命延长。因钢坯材质的不同，所生成的氧化铁皮的厚度、附着力也不同；因此，所需除鳞的打击力也不同。2.除鳞系统所提供的打击力与喷嘴参数成函数关系：公式：H=ρ·Q·CV·V计算范例：除鳞喷嘴在15MPa压力，喷射距离300mm下的

7、冲击力计算：第16页共16页中国冶金装备网—中国冶金人的网Q=111L/min=1.85×10-3m3/sV=C√2gh=0.85×√2×9.8×1530=147.2m/s将Q与V所得数值代入上述公式。H=1000×1.85×10-3×0.95×147.2=258.7kg·m/s2=258.7N将上述所得的冲击力除以喷射横截面面积可得每单位面积的冲击力。上式中：H:冲击力；ρ：密度=1000kg/m3；Q:流速m3/s；V：喷嘴喷射后所得流速m/s；CV：大气中的流速减速系数距离200mm；CV=1；距离300mm