本文围绕钢砂、抛丸、带钢、试验、喷射泵、输运、喉管、表面、结果、形貌等有关词展开编写的关于抛丸机用钢砂液力输送试验钢板防腐除锈方案的钢砂抛丸相关文章，仅供大家了解学习。
抛丸机用钢砂液力输送试验钢板防腐除锈方案 整个试验装置是由各个系统组成，各个系统之间相互影响，理想的试验装置是需要各个系统之间达到动态的平衡，即喷射泵单位时间内向抛丸机输送的钢砂量与抛丸机单位时间内消耗的抛丸量需要达到平衡，同时还需要观察抛丸机在对应的抛丸量下带钢表层的氧化皮去除效果。由于射流泵内的流体流动属于高雷诺数的强湍流，当雷诺数较高时，容易在流场中形成不规则运动，理论研究和数值模拟中没有考虑流场中的旋涡。而且为了方便计算，在数值模拟中限制了很多实际条件，在喷射泵的制造过程中还存在一定的制造误差，所以很有可能数值模拟结果与实际测试结果存在差异。为了验证上一章数值模拟得到的一些结构参数对射流泵工作效率和钢砂吸入量的影响，有必要进行相关的实验研究。
1.测试设备和方法:
1.1、钢球水力运输试验:
1.2、试验装置:
由于经济和实际操作不方便等原因，在钢砂液力输运的试验中，铸造不同结构参数的喷射泵所需要的费用较大，而且在实际过程中，拆卸和安装喷射泵非常不方便，所以在实际试验过程中只能通过更换不同尺寸的喷嘴后，观察供砂桶中钢砂与水的混合物的体积变化情况，来验证上一章节中数值仿真的结果。其中，为喷射泵提供工作流体的水泵的性能参数见表5.1。
表5。1水泵的性能参数
2.测试方法:
测试开始时，*先清洗储砂桶，关闭储砂桶底部管夹阀，然后向储砂桶内加入一定量的钢砂和水。同时清洗供砂桶，关闭供砂桶底部的三个管夹阀。水泵开启后，为喷射泵提供工作流体。
迅速将储砂桶底部管夹阀完全打开，然后开始计时。当供砂桶中的钢砂和水的混合物达到设定体积时，停止计时，计算总使用时间。在这个过程中，需要在储砂桶中加入钢砂和水，使喷射泵吸入口的状况基本不变。
3.抛丸测试:
3.1.测试设备:
如下图所示，本次抛丸试验涉及的设备主要包括供砂筒、管夹阀、抛丸装置、抛丸室、移带系统、喷射泵、水泵、螺旋输送机、钢砂输送管道和电气控制系统。
图5。3抛丸试验装置
试验开始时，先关闭供砂桶底部的管夹阀，然后开启水泵和喷射泵，将钢砂输送到供砂桶内。工作一段时间后，打开抛丸设备。当抛丸装置达到设定的转速时，打开供砂桶底部的管夹阀，使钢砂和水的混合物以一定的流量进入抛丸装置。当流速均匀时，打开移条小车，带材以0.2m/s的速度向抛丸腔室移动，触碰行程开关后，在抛丸腔室停留约10s后返回起点。堆积在抛丸室底部的钢砂、水、水垢等混合物受重力作用，逐渐流入螺旋输送机。螺旋输送机开启后，整个测试系统可以来回循环，不间断工作。
3.2.试验钢砂和带钢样品的选择:
一般用于钢板抛丸的磨料有三种，分别是钢丝喷丸切割、铸钢丸和钢砂。具体形态差异如下图所示。
根据实际工况，本文选用钢砂作为抛丸的磨料，其主要加工工艺包括以下几个部分:*首先将废钢或废合金钢放入中频炉中熔化，然后离心入水中造粒，待钢粒成型后干燥，然后筛分。筛选出合格的钢粒后，进行淬火。淬火后，压碎钢粒，然后过筛。GP、GL钢材经过筛选后直接包装出厂。
不同种类钢砂的硬度也不同，GP钢砂硬度(HRC)为4250，GL钢砂硬度(HRC)为5660，GH钢砂硬度(HRC)为6065。丸料的选择主要考虑以下几点:
(1)钢砂属于消耗品，应选择价格较低、使用寿命较长的钢砂。
(2)由于刀片是易损件，钢砂对刀片的影响很大，所以选择时要考虑刀片的磨损。
(3)根据带钢的表面处理要求，如带钢的表面硬度和粗糙度要求，钢砂可按以下参考公式(5-1)和(5-2)选择。
钢砂当量直径的计算公式；钢砂速度的计算公式
(4)丸料硬度较高时，易碎易断，不仅消耗速度加快，还容易造成带钢表面划伤；丸料硬度低的时候容易变形，消耗能量，降低抛丸的效果。所以选择时要考虑丸料的硬度。
图5。4磨料的分类
根据以上总结，选用当量直径0.5mm左右的GL钢砂，其SA[标准型号为G50，由上海某公司提供。具体形态如图5.5所示。
图5。5 G50钢砂
图5.6是G L50钢砂的电镜扫描图，从中可以看出这种钢砂是多边形砂。
图5.6 GL50钢砂的SEM扫描
选择45号钢带，厚度为5毫米，如图5.7所示。密度约为7800kg加3，泊松比约为0.269，弹性模量约为21000E/MPa。
图5。7试条钢板图
4.测试结果和分析:
4.1.钢丸水力输送的试验结果和分析；
由于试验条件的限制，喷射泵的进出口压力无法直接测量，因此不能在试验中直接验证喷射泵的工作效率。根据上一节的研究方法，在固定工况下，通过计算喷射泵灌满供砂桶所需的时间，可以间接计算出单位时间的钢砂摄入量。
但不同结构参数下射流泵钢砂的实际吸入量可以通过多种方法进行验证，并与上一章的模拟结果进行比较。
在试验过程中，由于加工不同尺寸的射流泵比较昂贵，更换射流泵也很麻烦，所以射流泵主体的结构参数采用了上一章模拟的较好的参数，即喉部收缩角为250°，喉部长度为70 mm，试验中通过改变射流泵的喷嘴，验证了喷嘴到喉部入口的距离和面积比对射流泵钢砂吸入量的影响。已知供砂桶的容积约为2.8m3
表5。2测试结果
对比上一章的模拟结果发现，在实际单位时间内，虽然钢砂吸入量的实验值小于模拟值，但实验得到的变化趋势图与模拟结果相似，证明模拟结果参数对实际喷射泵的铸造有一定的指导意义。
实际测试结果与模拟结果的差异可能有以下原因:(1)在模拟过程中，忽略了钢砂与钢砂之间的碰撞。在实际测试中，由于钢砂体积分数的增加，钢砂与钢砂的碰撞消耗能量；(2)喷射泵在实际加工过程中，必然存在加工误差，喷射泵采用铸造工艺，因此内表面粗糙度较大；(3)在实际测试中，管路布置会导致工作流体的动能损失；(4)选用的湍流模型可能不适用于流场的局部区域。
4.2.抛丸测试结果分析:
为了验证抛丸装置、抛丸室和湿法抛丸工艺的合理性，有必要分析和验证抛丸后带材的表面质量和成分。整个试验装置的工作参数为:钢砂以50}80m/s的速度撞击带钢表面，带钢在抛丸内的移动速度约为0.2m/s，单位时间内抛丸的量约为8.5kg/s，钢砂的当量直径约为0.5mm，钢砂入射角为600°。抛丸后带材的抛光效果如图5.8所示。
图5。8带材表面抛光的效果
为了进一步观察抛光后钢砂形貌的变化以及元素组成对带钢表面形貌的影响，本文对带钢和钢砂进行了电镜扫描。使用日立电子显微镜，型号S-3400N。图5.10和5.12显示了在显微镜扫描电子显微镜下未抛光钢板和湿抛丸带钢之间的表面形态的比较。
图5。10带钢原始表面形貌
图5。11带钢原始表面能谱
图5。12撞击后带钢的表面形貌
图5。13带钢撞击后的表面能谱
根据上述形貌和成分图可以看出，抛光前后的带钢表面形貌差异较大，可以明显看出抛光后的带钢表面存在各种凹坑。根据带钢表面的能谱图5.11和图5.13可以看出抛丸后带钢表面的氧元素大大降低，证明湿法抛丸有很好的除鳞效果，但氧元素含量并没有完全降低为零。因此，湿抛丸抛光后的带钢表面需要及时进行防锈处理，防止二次氧化。
5.本章摘要:
1.利用自行设计的湿抛丸试验装置，通过改变喷射泵中的喷嘴，验证了上一章得到的喷嘴到喉部的距离对钢砂吸入量的影响。
2。通过抛丸试验，验证了湿法抛丸工艺及设备的可行性，并对抛丸后的带钢表面进行了电镜观察，验证了湿法抛丸对带钢表面氧化铁皮具有良好的去除效果。
带钢表面处理是带钢生产过程中的一道重要工序。目前国内广泛采用酸洗工艺或干抛丸去除带钢表面的氧化层。但是，酸洗对环境和员工的身心健康有很大的威胁。为了减少环境污染，有效清洗带钢表面氧化层，本文开展了基于带钢表面处理的新型湿法抛丸工艺及设备的研究，取得了以下结论和成果:
1.开展了湿法抛丸工艺研究，确定了项目研究的预期目标和技术方案，提出了实验平台的工艺要求和设备组成。
2.湿抛丸试验装置的设备开发已经完成。设计了抛丸系统、钢砂输送系统、带材移动系统和电气控制系统。在抛丸系统中，研究了抛丸装置相关的结构和运动参数，确定了合适的运动参数，设计了供砂筒和抛丸腔体。钢砂I系统设计了两种方案，便于后期对比选择。在带材移动系统中，根据现场的实际需求，设计了带材牵引装置、支架、导轨和移动小车的工作方案和具体结构。在电气控制系统中，根据各设备的控制要求，选择合适类型的电气元件，并完成相关的电气控制方案设计；之后会对各个系统进行组装调试。
3.在钢砂运输系统中，设计了两种钢砂提升方案，并比较了两种方案的优缺点。针对斗式提升机输送钢砂存在的一系列问题，确定了射流泵输送钢砂的液压方式。通过研究喷射泵的工作原理，论证了该方法的可行性，并推导了喷射泵的性能方程。完成了液压运输方案的设计和运输系统中各部件的安装布置。
4.根据射流泵水力输送钢砂的技术要求，研究了液固两相流理论，利用有限元ANSYS-Fluent对射流泵内部流场进行了模拟。在一定的工作条件下，得到了射流泵内部结构参数(喷嘴出口到喉部入口的距离、面积比、喉部长度和喉部收缩角)对钢砂吸入量和射流泵工作效率的影响。发现喷嘴出口到喉部入口的距离、面积比和喉部长度对喷射泵的工作效率有很大影响。利用射流泵的性能方程，本文工况下射流泵的zui佳解构参数为:喷嘴出口到喉部入口的距离为mm，zui佳面积比为mm。
4.zui佳喉道长度为70mm，zui佳喉道收缩角为300°。
5.通过钢砂水力输送试验，验证了模拟结果的可靠性，分析了试验结果与模拟结果差异的原因，验证了模拟结果与试验结果趋势变化的一致性。通过抛丸试验，验证了抛丸装置在结构参数较好的喷射泵输送钢砂量条件下，实现了带钢的除鳞效果。通过电镜观察，发现氧化皮去除效果良好，验证了该工艺参数的可行性。
公司借鉴国内外厂家的产品性能和生产经验，开发了抛丸机清理系列产品，主要生产喷砂房、钢管外壁抛丸机、钢管内壁喷砂机、转台式抛丸机、悬链步进式抛丸机、钢板抛丸机、吊钩式抛丸机、履带式抛丸机、台车式抛丸机、辊道式抛丸机、悬链式抛丸机、大型铸件抛丸机、钢瓶外壁清理机、带钢线材抛丸清理机、钢板型材清理喷漆烘干线、树脂砂生产线、粘土砂处理、喷砂机、除尘设备等100余种产品。我们技术设计所积累的经验使我们能够为用户就近提供需要的解决方案。公司利用技术为工业制造商，铸造厂和金属加工企业提供服务，解决他们的特殊要求。
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