专利名称：超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法
技术领域：
本发明涉及一种钢材表面除鳞的方法，尤其是一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/ 碳钢的除鳞方法。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，钛合金、不锈钢等钢材的社会需求量越来越大，由于特钢厂提供的热轧产品在用户使用前有的要进行表面除鳞处理，即除去表面氧化铁皮。目前国内传统的除鳞工艺普遍采用硫酸、盐酸(碳钢)或硝酸、氢氟酸(不锈钢)作为介质，而废酸和废气排放产生了严重环境污染。国内外许多科研工作者正致力于无酸除鳞的研究开发工作，以替代传统的酸洗除鳞方法，如电解除鳞、激光除鳞、研磨除鳞、喷丸除鳞、反复弯曲除鳞方法等。至今，国内上述无酸除鳞的方法用于冷态不锈钢/碳钢的线材、棒材和带钢的大生产还未见报道。在中国发明专利200510050165. 0中，提出了一种冷态不锈钢/碳钢的线材、棒材和带钢喷丸除鳞方法，采用高压水和磨料沙粒混合液喷射到钢材表面的除鳞方法， 但此方法存在耗能高，系统工艺复杂占地面积大，磨料沙粒用量大且造成二次污染，除去的废钢渣难以回收等缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种系统工艺简单、除鳞效率高、运行成本低、铁损少且能回收、无二次污染的超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法。按照本发明提供的技术方案，所述超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，特征是，包括以下工艺步骤
(1)低压供水将净化处理过的江河水或工业用水过滤净化后，用低压泵输入水池待用，所述过滤精度为1(Γ50μπι;
(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压至30 50Mpa，得到高压水；
(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成具有剥离、粉碎能力的超声波脉冲射流；所述超声波高频脉冲功率为1. 5^2. OkW，超声波频率15 20KHz ；
(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞，所述除鳞装置包括除鳞箱、超声波脉冲射流喷头、干燥装置和观察口 ；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面，超声波脉冲射流喷头与钢材的靶离为25 50mm，喷射角度为 10^20°，喷射有效宽度为3(T80mm，钢材通过除鳞箱的速度为20(T800mm/分钟；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出，钢材通过干燥装置的速度为20(T800mm/分钟，干燥温度为 10(Γ110 。所述超声波脉冲射流喷头采用钛合金材料制成。本发明采用超声波脉冲射流喷射到钢材表面的除鳞方法，种利用强力超声波高频共振射流技术的水锤效应，该强力超声波共振射流具有超强的剥离和粉碎功能，他是一种利用强力超声波共振射流使钢材表面氧化铁皮与基体分开并剥离下来的物理方法，其工艺简单、占地少，节能环保，其废液可循环使用，剥离下来的钢渣可回收利用，克服了采用酸洗除鳞的高成本和污染环境的缺陷，也弥补了采用高压水和磨料沙粒混合液喷射到钢材表面的喷丸除鳞方法的耗能高，系统工艺复杂占地面积大，磨料沙粒用量大且造成二次污染，除去的废钢渣难以回收等缺陷。因而采用超声波脉冲射流喷射到钢材表面的除鳞方法具有高效、节能减排、无二次污染、钢渣可以回收利用等优特点，具有良好的市场推广前景。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例一一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，包括以下工艺步骤
(1)低压供水取江水、河水或工业用水作为源水，将源水经过上水泵泵入上水槽，经净水装置净化处理后送入清水池，然后由清水泵泵入高位水箱，在高位水箱的出水口设有过滤装置，过滤后待用；所述源水的浑浊度为50mg/L，经净化处理后的源水混浊度< 5mg/L， 所述过滤精度为IOym;
(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压至30Mpa，得到高压水；所述加压系统主要由三柱塞高压泵、高压表、调压阀、高压管路和喷头装置等构成；
(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成具有剥离、粉碎能力的超声波脉冲射流；超声波脉冲系统由超声波发生装置、换能器、变幅杆和冷却装置和脉冲射流喷头等构成；所述超声波高频脉冲功率为1. 5kW，超声波频率15KHz ；所述超声波脉冲射流喷头采用钛合金材料制成，以得到强力脉冲共振射流，同时具有长时间的喷头寿命；
(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞，所述除鳞装置包括除鳞箱、超声波脉冲射流喷头、干燥装置和观察口 ；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面，达到高效除鳞的效果；超声波脉冲射流喷头与钢材的靶离为 25mm，喷射角度为10°，喷射有效宽度为30mm，钢材通过除鳞箱的速度为200mm/分钟；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出，钢材通过干燥装置的速度为200mm/分钟，干燥温度为 100°C。实施例二 实施例一一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，包括以下工艺步骤
(1)低压供水取江水、河水或工业用水作为源水，将源水经过上水泵泵入上水槽，经净水装置净化处理后送入清水池，然后由清水泵泵入高位水箱，在高位水箱的出水口设有过滤装置，过滤后待用；所述源水的浑浊度为1000mg/L，经净化处理后的源水混浊度< 5mg/ L，所述过滤精度为50μπι;
(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压至50Mpa，得到高压水；所述加压系统主要由三柱塞高压泵、高压表、调压阀、高压管路和喷头装置等构成；
(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成具有剥离、粉碎能力的超声波脉冲射流；超声波脉冲系统由超声波发生装置、换能器、变幅杆和冷却装置和脉冲射流喷头等构成；所述超声波高频脉冲功率为2. OkW，超声波频率20KHz ；所述超声波脉冲射流喷头采用钛合金材料制成，以得到强力脉冲共振射流，同时具有长时间的喷头寿命；
(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞，所述除鳞装置包括除鳞箱、超声波脉冲射流喷头、干燥装置和观察口 ；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面，达到高效除鳞的效果；超声波脉冲射流喷头与钢材的靶离为 50mm，喷射角度为20°，喷射有效宽度为80mm，钢材通过除鳞箱的速度为800mm/分钟；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出，钢材通过干燥装置的速度为800mm/分钟，干燥温度为 110°C。实施例三实施例一一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，包括以下工艺步骤
(1)低压供水取江水、河水或工业用水作为源水，将源水经过上水泵泵入上水槽，经净水装置净化处理后送入清水池，然后由清水泵泵入高位水箱，在高位水箱的出水口设有过滤装置，过滤后待用；所述源水的浑浊度为500mg/L，经净化处理后的源水混浊度< 5mg/L， 所述过滤精度为30μπι;
(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压至40Mpa，得到高压水；所述加压系统主要由三柱塞高压泵、高压表、调压阀、高压管路和喷头装置等构成；
(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成具有剥离、粉碎能力的超声波脉冲射流；超声波脉冲系统由超声波发生装置、换能器、变幅杆和冷却装置和脉冲射流喷头等构成；所述超声波高频脉冲功率为1. 6kW，超声波频率ISKHz ；所述超声波脉冲射流喷头采用钛合金材料制成，以得到强力脉冲共振射流，同时具有长时间的喷头寿命；
(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞，所述除鳞装置包括除鳞箱、超声波脉冲射流喷头、干燥装置和观察口 ；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面，达到高效除鳞的效果；超声波脉冲射流喷头与钢材的靶离为 40mm，喷射角度为15°，喷射有效宽度为50mm，钢材通过除鳞箱的速度为600mm/分钟；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出，钢材通过干燥装置的速度为600mm/分钟，干燥温度为 100°C。本发明所述的除鳞箱中的废液收集系统采用多级污水收集沉淀池、泥浆泵、净水装置、污水和钢渣回收装置等构成，对喷射除鳞后的废液经沉淀、分级和净化处理后，除鳞用水可作循环使用，钢渣可以重新回收利用。
权利要求
1.一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，其特征是，包括以下工艺步骤(1)低压供水将净化处理过的江河水或工业用水过滤净化后，用低压泵输入水池待用，所述过滤精度为1(Γ50μπι;(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压至3(T50Mpa，得到高压水；(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成具有剥离及粉碎能力的超声波脉冲射流；所述超声波高频脉冲功率为1. 5^2. OkW，超声波频率15 20KHz ；(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞，所述除鳞装置包括除鳞箱、超声波脉冲射流喷头、干燥装置和观察口 ；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面，超声波脉冲射流喷头与钢材的靶离为25 50mm，喷射角度为 10^20°，喷射有效宽度为3(T80mm，钢材通过除鳞箱的速度为20(T800mm/分钟；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出，钢材通过干燥装置的速度为20(T800mm/分钟，干燥温度为 10(Γ110 。
2.如权利要求1所述的除鳞方法，其特征是所述超声波脉冲射流喷头采用钛合金材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种超声波脉冲射流冷态不锈钢/碳钢的除鳞方法，特征是，包括以下工艺步骤(1)低压供水取江水、河水或工业用水作为源水，将源水进行净化处理，待用；(2)高压泵加压用三柱塞高压泵将净化处理和过滤后的源水加压，得到高压水；(3)超声波脉冲射流的制备将超声波高频脉冲引入高压水中，形成超声波脉冲射流；(4)喷射除鳞在除鳞装置中进行除鳞；将待除磷的钢材依次通过除鳞箱，由超声波脉冲射流喷头将超声波脉冲射流喷射到钢材表面；经除鳞后的钢材经干燥装置干燥后输出。本发明具有高效、节能减排、无二次污染、钢渣可以回收利用等优特点，具有良好的市场推广前景。
文档编号B24C5/04GK102172853SQ201110008718
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者任保林, 叶乔, 徐合刚, 杜沂霖, 陈新 申请人:任保林