基本介紹
- 中文名：高壓水除磷
- 外文名：descaling
- 原理：高壓水的機械衝擊力
- 鱗皮危害：影響質量，加速磨損，降低壽命
- 優點：操作簡單方便，自動化程度高等
- 地位：目前最通行有效的作法
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重要性
鋼鐵在高溫狀態下被氧化，在其表面形成一層緻密的氧化鐵皮（磷皮）。在軋制前如果不能將這層氧化鐵皮除去，在軋制過程中它們會被軋輥壓入到帶鋼表面，影響其表面質量。殘留的氧化鐵皮也會加速軋輥的磨損，降低軋輥的使用壽命。如帶鋼需要酸洗時，殘留的氧化鐵皮會增加酸洗的難度，增加酸耗。因此，在鋼坯軋制前，必須除去表面的氧化鐵皮。利用高壓水的機械衝擊力來除去氧化鐵皮（高壓水除磷）的方法是目前最通行有效的作法。
進行過程
在除磷系統中，高壓水泵產生的高壓水進入除磷噴嘴。在噴嘴的作用下，高壓水形成一個具有很大衝擊力的扇形水束，噴射到鋼坯（或中間坯）表面。在這個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，並被沖刷到離開鋼坯（或中間坯）表面的過程，從而將氧化鐵皮清除乾淨。
當高壓水通過噴嘴被打到鋼坯表面時，會發生下列變化：
a 、水流形成的扇形面像一把鋒利的刀片，將緻密的鐵皮切開，形成裂痕。由此可見，薄的扇面具有更大的打擊力；
b、 高壓水透過裂縫遇到高溫母材急速汽化蒸發，形成類似爆破的效果，將氧化鐵皮和母材剝離；
c 、氧化鐵皮在受到水的衝擊後遇冷收縮，產生橫向剪下力，使將氧化鐵皮和母材剝離。
d、 帶有前傾角的水射流的沖刷作用將業已疏鬆的鐵皮沖刷掉。
除磷工藝
外部引入水為淨環水，水質達到除磷泵用水的要求（進口水壓在0.25~0.30MPa），從外部引入水進入高位水箱，再經高壓除磷泵加壓後，進入高壓水管路系統。由於鋼坯的材質、除磷程度不同，鋼坯除磷所需要的用水量和壓力也不一樣，為了保證鋼坯除磷效果，採用變頻器來調節除磷水量和壓力。
系統特點
泵的輸出泵流量因鋼坯的材質和除磷速度變化而變化，電機的輸出功率也隨之變化。流量、壓力的調整隻通過設定壓力變送器得設定值，操作簡單方便，自動化程度高，節能性好，系統耗水量、耗電量都很低，運行費用少。
基本原理
鋼坯從加熱爐中出爐後, 其表面覆蓋的氧化鐵皮急速冷卻, 爐內生成的氧化鐵皮呈現網狀裂紋。在高壓水的噴射之下, 氧化鐵皮表面局部急冷, 產生很大收縮, 從而使氧化鐵皮裂紋擴大,並有部分翹曲。經高壓水流的衝擊, 在裂紋中高壓水的動壓力變成流體的靜壓力而打入氧化鐵皮底部, 使氧化鐵皮從鋼坯表面剝落, 達到了清除氧化鐵皮之目的。為了提高鋼材質量, 在軋線上安裝一套高壓水除磷系統是非常重要的。 熱軋氧化鐵皮的產生：鋼坯在高溫下, 表面與空氣中的氧發生反應, 生成氧化物。在氧化物中, 氧化亞鐵具有最低的氧含量, 並且處於氧化物層的最內層, 即最接近鐵的一層。當溫度低於570 時, 氧化亞鐵處於不穩定的狀態, 氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量隨著鋼坯表面溫度的增加而增加, 當鋼的溫度超過700 時, 氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量大約有95%。氧化亞鐵與氧化鐵皮中的其他相比, 熔點較低, 一般在1370 ~ 1425 就可以熔化。氧化亞鐵層的熔化往往加速氧化鐵皮的生成速率, 增大向晶界的滲透, 從而引起鋼材表面的質量問題, 同時增加了能源消耗, 降低了鋼的屈服強度。
系統控制
當HMD檢測到鋼坯到達時，延長一定時間（根據現場情況調節），關閉循環閥，高壓管路系統壓力增加。變頻器迅速調整輸出頻率，使系統的壓力、流量維持在設定的工況運行。
鋼坯除磷完畢，循環閥開啟，系統壓力下降，變頻器又調整在設定頻率工作。除磷完畢到HDM又檢測的下一個鋼坯到達的時間小於一定值（可調節）時，循環閥不再打開，系統維持在一定的流量、壓力下運行。
高壓水除磷系統的自動控制主要是除磷箱處的自動控制和高壓泵站的自動控制。
