本文圍繞鋼砂、拋丸、帶鋼、試驗、噴射泵、輸運、喉管、表面、結果、形貌等有關詞展開編寫的關于拋丸機用鋼砂液力輸送試驗鋼板防腐除銹方案的鋼砂拋丸相關文章，僅供大家了解學習。
拋丸機用鋼砂液力輸送試驗鋼板防腐除銹方案 整個試驗裝置是由各個系統組成，各個系統之間相互影響，理想的試驗裝置是需要各個系統之間達到動態的平衡，即噴射泵單位時間內向拋丸機輸送的鋼砂量與拋丸機單位時間內消耗的拋丸量需要達到平衡，同時還需要觀察拋丸機在對應的拋丸量下帶鋼表層的氧化皮去除效果。由于射流泵內的流體流動屬于高雷諾數的強湍流，當雷諾數較高時，容易在流場中形成不規則運動，理論研究和數值模擬中沒有考慮流場中的旋渦。而且為了方便計算，在數值模擬中限制了很多實際條件，在噴射泵的制造過程中還存在一定的制造誤差，所以很有可能數值模擬結果與實際測試結果存在差異。為了驗證上一章數值模擬得到的一些結構參數對射流泵工作效率和鋼砂吸入量的影響，有必要進行相關的實驗研究。
1.測試設備和方法:
1.1、鋼球水力運輸試驗:
1.2、試驗裝置:
由于經濟和實際操作不方便等原因，在鋼砂液力輸運的試驗中，鑄造不同結構參數的噴射泵所需要的費用較大，而且在實際過程中，拆卸和安裝噴射泵非常不方便，所以在實際試驗過程中只能通過更換不同尺寸的噴嘴后，觀察供砂桶中鋼砂與水的混合物的體積變化情況，來驗證上一章節中數值仿真的結果。其中，為噴射泵提供工作流體的水泵的性能參數見表5.1。
表5。1水泵的性能參數
2.測試方法:
測試開始時，*先清洗儲砂桶，關閉儲砂桶底部管夾閥，然后向儲砂桶內加入一定量的鋼砂和水。同時清洗供砂桶，關閉供砂桶底部的三個管夾閥。水泵開啟后，為噴射泵提供工作流體。
迅速將儲砂桶底部管夾閥完全打開，然后開始計時。當供砂桶中的鋼砂和水的混合物達到設定體積時，停止計時，計算總使用時間。在這個過程中，需要在儲砂桶中加入鋼砂和水，使噴射泵吸入口的狀況基本不變。
3.拋丸測試:
3.1.測試設備:
如下圖所示，本次拋丸試驗涉及的設備主要包括供砂筒、管夾閥、拋丸裝置、拋丸室、移帶系統、噴射泵、水泵、螺旋輸送機、鋼砂輸送管道和電氣控制系統。
圖5。3拋丸試驗裝置
試驗開始時，先關閉供砂桶底部的管夾閥，然后開啟水泵和噴射泵，將鋼砂輸送到供砂桶內。工作一段時間后，打開拋丸設備。當拋丸裝置達到設定的轉速時，打開供砂桶底部的管夾閥，使鋼砂和水的混合物以一定的流量進入拋丸裝置。當流速均勻時，打開移條小車，帶材以0.2m/s的速度向拋丸腔室移動，觸碰行程開關后，在拋丸腔室停留約10s后返回起點。堆積在拋丸室底部的鋼砂、水、水垢等混合物受重力作用，逐漸流入螺旋輸送機。螺旋輸送機開啟后，整個測試系統可以來回循環，不間斷工作。
3.2.試驗鋼砂和帶鋼樣品的選擇:
一般用于鋼板拋丸的磨料有三種，分別是鋼絲噴丸切割、鑄鋼丸和鋼砂。具體形態差異如下圖所示。
根據實際工況，本文選用鋼砂作為拋丸的磨料，其主要加工工藝包括以下幾個部分:*首先將廢鋼或廢合金鋼放入中頻爐中熔化，然后離心入水中造粒，待鋼粒成型后干燥，然后篩分。篩選出合格的鋼粒后，進行淬火。淬火后，壓碎鋼粒，然后過篩。GP、GL鋼材經過篩選后直接包裝出廠。
不同種類鋼砂的硬度也不同，GP鋼砂硬度(HRC)為4250，GL鋼砂硬度(HRC)為5660，GH鋼砂硬度(HRC)為6065。丸料的選擇主要考慮以下幾點:
(1)鋼砂屬于消耗品，應選擇價格較低、使用壽命較長的鋼砂。
(2)由于刀片是易損件，鋼砂對刀片的影響很大，所以選擇時要考慮刀片的磨損。
(3)根據帶鋼的表面處理要求，如帶鋼的表面硬度和粗糙度要求，鋼砂可按以下參考公式(5-1)和(5-2)選擇。
鋼砂當量直徑的計算公式；鋼砂速度的計算公式
(4)丸料硬度較高時，易碎易斷，不僅消耗速度加快，還容易造成帶鋼表面劃傷；丸料硬度低的時候容易變形，消耗能量，降低拋丸的效果。所以選擇時要考慮丸料的硬度。
圖5。4磨料的分類
根據以上總結，選用當量直徑0.5mm左右的GL鋼砂，其SA[標準型號為G50，由上海某公司提供。具體形態如圖5.5所示。
圖5。5 G50鋼砂
圖5.6是G L50鋼砂的電鏡掃描圖，從中可以看出這種鋼砂是多邊形砂。
圖5.6 GL50鋼砂的SEM掃描
選擇45號鋼帶，厚度為5毫米，如圖5.7所示。密度約為7800kg加3，泊松比約為0.269，彈性模量約為21000E/MPa。
圖5。7試條鋼板圖
4.測試結果和分析:
4.1.鋼丸水力輸送的試驗結果和分析；
由于試驗條件的限制，噴射泵的進出口壓力無法直接測量，因此不能在試驗中直接驗證噴射泵的工作效率。根據上一節的研究方法，在固定工況下，通過計算噴射泵灌滿供砂桶所需的時間，可以間接計算出單位時間的鋼砂攝入量。
但不同結構參數下射流泵鋼砂的實際吸入量可以通過多種方法進行驗證，并與上一章的模擬結果進行比較。
在試驗過程中，由于加工不同尺寸的射流泵比較昂貴，更換射流泵也很麻煩，所以射流泵主體的結構參數采用了上一章模擬的較好的參數，即喉部收縮角為250°，喉部長度為70 mm，試驗中通過改變射流泵的噴嘴，驗證了噴嘴到喉部入口的距離和面積比對射流泵鋼砂吸入量的影響。已知供砂桶的容積約為2.8m3
表5。2測試結果
對比上一章的模擬結果發現，在實際單位時間內，雖然鋼砂吸入量的實驗值小于模擬值，但實驗得到的變化趨勢圖與模擬結果相似，證明模擬結果參數對實際噴射泵的鑄造有一定的指導意義。
實際測試結果與模擬結果的差異可能有以下原因:(1)在模擬過程中，忽略了鋼砂與鋼砂之間的碰撞。在實際測試中，由于鋼砂體積分數的增加，鋼砂與鋼砂的碰撞消耗能量；(2)噴射泵在實際加工過程中，必然存在加工誤差，噴射泵采用鑄造工藝，因此內表面粗糙度較大；(3)在實際測試中，管路布置會導致工作流體的動能損失；(4)選用的湍流模型可能不適用于流場的局部區域。
4.2.拋丸測試結果分析:
為了驗證拋丸裝置、拋丸室和濕法拋丸工藝的合理性，有必要分析和驗證拋丸后帶材的表面質量和成分。整個試驗裝置的工作參數為:鋼砂以50}80m/s的速度撞擊帶鋼表面，帶鋼在拋丸內的移動速度約為0.2m/s，單位時間內拋丸的量約為8.5kg/s，鋼砂的當量直徑約為0.5mm，鋼砂入射角為600°。拋丸后帶材的拋光效果如圖5.8所示。
圖5。8帶材表面拋光的效果
為了進一步觀察拋光后鋼砂形貌的變化以及元素組成對帶鋼表面形貌的影響，本文對帶鋼和鋼砂進行了電鏡掃描。使用日立電子顯微鏡，型號S-3400N。圖5.10和5.12顯示了在顯微鏡掃描電子顯微鏡下未拋光鋼板和濕拋丸帶鋼之間的表面形態的比較。
圖5。10帶鋼原始表面形貌
圖5。11帶鋼原始表面能譜
圖5。12撞擊后帶鋼的表面形貌
圖5。13帶鋼撞擊后的表面能譜
根據上述形貌和成分圖可以看出，拋光前后的帶鋼表面形貌差異較大，可以明顯看出拋光后的帶鋼表面存在各種凹坑。根據帶鋼表面的能譜圖5.11和圖5.13可以看出拋丸后帶鋼表面的氧元素大大降低，證明濕法拋丸有很好的除鱗效果，但氧元素含量并沒有完全降低為零。因此，濕拋丸拋光后的帶鋼表面需要及時進行防銹處理，防止二次氧化。
5.本章摘要:
1.利用自行設計的濕拋丸試驗裝置，通過改變噴射泵中的噴嘴，驗證了上一章得到的噴嘴到喉部的距離對鋼砂吸入量的影響。
2。通過拋丸試驗，驗證了濕法拋丸工藝及設備的可行性，并對拋丸后的帶鋼表面進行了電鏡觀察，驗證了濕法拋丸對帶鋼表面氧化鐵皮具有良好的去除效果。
帶鋼表面處理是帶鋼生產過程中的一道重要工序。目前國內廣泛采用酸洗工藝或干拋丸去除帶鋼表面的氧化層。但是，酸洗對環境和員工的身心健康有很大的威脅。為了減少環境污染，有效清洗帶鋼表面氧化層，本文開展了基于帶鋼表面處理的新型濕法拋丸工藝及設備的研究，取得了以下結論和成果:
1.開展了濕法拋丸工藝研究，確定了項目研究的預期目標和技術方案，提出了實驗平臺的工藝要求和設備組成。
2.濕拋丸試驗裝置的設備開發已經完成。設計了拋丸系統、鋼砂輸送系統、帶材移動系統和電氣控制系統。在拋丸系統中，研究了拋丸裝置相關的結構和運動參數，確定了合適的運動參數，設計了供砂筒和拋丸腔體。鋼砂I系統設計了兩種方案，便于后期對比選擇。在帶材移動系統中，根據現場的實際需求，設計了帶材牽引裝置、支架、導軌和移動小車的工作方案和具體結構。在電氣控制系統中，根據各設備的控制要求，選擇合適類型的電氣元件，并完成相關的電氣控制方案設計；之后會對各個系統進行組裝調試。
3.在鋼砂運輸系統中，設計了兩種鋼砂提升方案，并比較了兩種方案的優缺點。針對斗式提升機輸送鋼砂存在的一系列問題，確定了射流泵輸送鋼砂的液壓方式。通過研究噴射泵的工作原理，論證了該方法的可行性，并推導了噴射泵的性能方程。完成了液壓運輸方案的設計和運輸系統中各部件的安裝布置。
4.根據射流泵水力輸送鋼砂的技術要求，研究了液固兩相流理論，利用有限元ANSYS-Fluent對射流泵內部流場進行了模擬。在一定的工作條件下，得到了射流泵內部結構參數(噴嘴出口到喉部入口的距離、面積比、喉部長度和喉部收縮角)對鋼砂吸入量和射流泵工作效率的影響。發現噴嘴出口到喉部入口的距離、面積比和喉部長度對噴射泵的工作效率有很大影響。利用射流泵的性能方程，本文工況下射流泵的zui佳解構參數為:噴嘴出口到喉部入口的距離為mm，zui佳面積比為mm。
4.zui佳喉道長度為70mm，zui佳喉道收縮角為300°。
5.通過鋼砂水力輸送試驗，驗證了模擬結果的可靠性，分析了試驗結果與模擬結果差異的原因，驗證了模擬結果與試驗結果趨勢變化的一致性。通過拋丸試驗，驗證了拋丸裝置在結構參數較好的噴射泵輸送鋼砂量條件下，實現了帶鋼的除鱗效果。通過電鏡觀察，發現氧化皮去除效果良好，驗證了該工藝參數的可行性。
公司借鑒國內外廠家的產品性能和生產經驗，開發了拋丸機清理系列產品，主要生產噴砂房、鋼管外壁拋丸機、鋼管內壁噴砂機、轉臺式拋丸機、懸鏈步進式拋丸機、鋼板拋丸機、吊鉤式拋丸機、履帶式拋丸機、臺車式拋丸機、輥道式拋丸機、懸鏈式拋丸機、大型鑄件拋丸機、鋼瓶外壁清理機、帶鋼線材拋丸清理機、鋼板型材清理噴漆烘干線、樹脂砂生產線、粘土砂處理、噴砂機、除塵設備等100余種產品。我們技術設計所積累的經驗使我們能夠為用戶就近提供需要的解決方案。公司利用技術為工業制造商，鑄造廠和金屬加工企業提供服務，解決他們的特殊要求。
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