本发明装置属于热连轧板带钢生产技术领域，具体是涉及一种空化水除鳞机及除鳞方法。
背景技术：
板带钢在热轧生产过程中，从加热炉出来后不能立即进行轧制，原因是经高温加热后，板坯表面产生了一层氧化铁皮。这层氧化铁皮若不去除，将会降低轧辊的使用寿命，在轧制时也容易被压入带钢表面，影响其质量。目前，这层氧化铁皮的去除都采用一般的高压水除鳞。
传统高压水除鳞存在如下问题：除鳞不均匀，不能满足对一些特种钢的表面除鳞效果要求，如含硅元素等钢板表面较粘，难以去除。传统高压水除鳞一般水压为15-18mpa，而空化水可达50mpa以上，可解决加热炉后一次氧化铁皮除不净，精轧前氧化铁皮残留，影响板材质量，以及由于板坯厚度变化而导致喷嘴喷射角不能处于最佳角度而造成下除鳞效率低下，效果不佳等问题。但是，现有技术尚未完全解决这个问题。公告号为cn106424171b的中国专利只涉及水缝大小调整且调整需要人手动控制，另外不涉及喷射角度调整，相对于自动化生产来说有明显局限性；申请公布号为cn106903176a的中国专利，设计了两种水压除鳞，可以根据不同需求采用不同的水压。但是，这些装置都不是利用空化水，无法达到更高的压力。
空化水射流是一种高效的高压水射流，以水为介质，利用了水力机械“汽蚀”的原理，通过人为地在水射流流束内产生许多空泡，利用空泡破裂所产生的强大冲击力来增强射流的作用效果。利用空化水对物件进行冲洗，空化水泡与物件接触时发生溃灭时而产生高温、高压及微射流，使物体表面杂质迅速破坏，以达到清洗目的。具有环保节能，高效无腐蚀，装置简单和易操作特点。
技术实现要素：
本发明的目的是针对于现有高压水除鳞设备存在的问题，提供了一种空化水除鳞机及除鳞方法。本发明提供了一种利用非淹没状态下产生空化水的除鳞装置和除鳞方法，可提高工艺过程中除鳞工作的能力及效果，并同时实现在线自动调节操作，可有效克服现有装置的缺点。
本发明的技术方案之一为，一种空化水除鳞机，包括：除鳞机箱，以及设置在除鳞机箱内的除鳞集水喷射管；
所述除鳞机箱包括上机罩，位于机箱中部的钢坯运送辊，以及位于机箱下部的下集水过滤箱；除鳞集水喷射管分为上表面除鳞集水喷射管和下表面除鳞集水喷射管，上表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊道的上方，下表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊道的下方；
所述除鳞集水喷射管由集水喷射管外腔，套在集水喷射管外腔内的高压水集水管，以及设置在集水喷射管外腔和高压水集水管之间的低压水集水管组成；所述集水喷射管外腔为圆柱体，腔壁上设有数排空化水喷口以及一个低压水进水管，并且集水喷射管外腔的一端设有与高压水集水管连接的高压水进水管；所述高压水集水管为圆柱体，管壁上设有数排高压水喷嘴，并且每个高压水喷嘴外套一个射水喷嘴，高压水喷嘴和射水喷嘴同轴，水平方向相邻高压水喷嘴圆心的间距与水平方向相邻空化水喷口圆心的间距相同，竖直方向相邻高压水喷嘴圆心的连线相交点与竖直方向相邻空化水喷口圆心的连线相交点相同；所述低压水集水管与集水喷射管外腔轴向平行，低压水集水管的进水端与低压水进水管连接，低压水集水管管壁上均布数根低压水分软管，每根低压水分软管的末端均开口于一个射水喷嘴的侧壁。
进一步的，上述空化水除鳞机，所述下集水过滤箱的顶部为过滤网，用于收集被除鳞集水喷射管冲刷下的杂质；下集水过滤箱的一侧设有排水管道，外接循环过滤池，实现水资源充分循环利用。
进一步的，上述空化水除鳞机，射水喷嘴的喷嘴口的直径比高压水喷嘴的喷嘴口的直径大1-3mm。
进一步的，上述空化水除鳞机，射水喷嘴的内表面为抛物面。
进一步的，上述空化水除鳞机，射水喷嘴的轴线与竖直方向的夹角为0～45°。
进一步的，上述空化水除鳞机，高压水进水管与外源压力泵站连接，泵站与进水管之间设有压力蓄能器；低压水进水管外接低压泵站。
进一步的，上述空化水除鳞机，还设有空化水喷射角度自动调节装置，包括设置在集水喷射管外腔另外一端外侧、并与高压水集水管通过固定轴连接的转角分度定位齿轮，转角机动链轮和电磁转角定位止动闸；所述电磁转角定位止动闸由抱闸弹簧、电磁铁和电磁止动闸组成，电磁止动闸上设有能够与转角分度定位齿轮啮合的轮齿，电磁铁与电磁止动闸通过抱闸弹簧连接；所述电磁铁与外部电路连通；转角机动链轮与链条连接，链条由电动机提供动力。
一种空化水除鳞方法，采用上述的空化水除鳞机，包括如下步骤：
1)电磁铁通电，电磁制动闸与转角分度定位齿轮分离，开启电动机使转角机动链轮转动，将射水喷嘴调整到合适的角度；
2)开启高压水和低压水开关，射水喷嘴内壁与高压水喷嘴外壁之间形成一环柱型水腔，此水腔充满来自于低压水分软管的低压水；高压集水管腔内充满了高压水，高压水通过高压水喷嘴后与低压水相遇，使高压射流周围充满低压水，与低压水相遇后的高压射流通过射水喷嘴便产生了空化水射流；
3)开启钢坯运送辊，输送钢坯进入除鳞机箱除鳞，射水喷嘴分别对钢坯的上下表面喷射空化水射流除鳞。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明的除鳞机利用空化水除鳞，空化水的水压可达50mpa以上，可解决加热炉后一次氧化铁皮除不净，精轧前氧化铁皮残留，影响板材质量的问题。
2、本发明的除鳞机设计了空化水喷射角度调节装置，可以解决除鳞装置由于板坯厚度变化而导致喷嘴喷射角不能处于最佳角度而造成下除鳞效率低下，效果不佳等问题。
附图说明
图1、实施例1中空化水除鳞装置的左视示意图；
图2、实施例1中设有空化水喷射角度自动调节装置的除鳞集水喷射管的外部示意图；
图3、实施例1中设有空化水喷射角度自动调节装置的除鳞集水喷射管的结构示意图；
图4、实施例1中除鳞集水喷射管的剖面结构示意图；
图5、实施例1中射水喷嘴内壁与高压水喷嘴位置关系示意图；
图6、实施例1中空化水喷射角度自动调节装置。
其中，1、上机罩，2、上表面除鳞集水喷射管，3、板坯，4、排水管道，5、下集水过滤箱，6、下表面除鳞集水喷射管，7、钢坯运送辊，8、低压水集水管，9、高压水喷嘴，10、射水喷嘴，11、高压水集水管，12、低压水进水管，13、转角分度定位齿轮，14、转角机动链轮，15、空化水喷口，16、高压水进水管，17、抱闸弹簧，18、电磁铁，19、电磁止动闸，20、链条，21、集水喷射管外腔，22、低压水分软管，23、过滤网。
具体实施方式
实施例1
一种空化水除鳞机，包括：除鳞机箱，以及设置在除鳞机箱内的除鳞集水喷射管；
所述除鳞机箱包括上机罩1，位于机箱中部的钢坯运送辊7和位于机箱下部的下集水过滤箱5，钢坯4在钢坯运送辊7上通过，下集水过滤箱的顶部为过滤网23，用于收集被除鳞集水喷射管冲刷下的杂质；下集水过滤箱的一侧设有排水管道4，外接循环过滤池，实现水资源充分循环利用；除鳞集水喷射管分为上表面除鳞集水喷射管2和下表面除鳞集水喷射管6，上表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊的上方，下表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊的下方；
所述除鳞集水喷射管由集水喷射管外腔21，套在集水喷射管外腔内的高压水集水管11，设置在集水喷射管外腔和高压水集水管之间的低压水集水管8，以及空化水喷射角度自动调节装置组成；所述集水喷射管外腔21为圆柱体，腔壁上设有数排空化水喷口15以及一个低压水进水管12，低压水进水管外接低压泵站，并且集水喷射管外腔的一端设有与高压水集水管连接的高压水进水管16，高压水进水管与外源压力泵站连接，泵站与进水管之间有压力蓄能器，用于消除压力脉动，使空化水流连续稳定产生；所述高压水集水管11为圆柱体，管壁上设有数排高压水喷嘴9，并且每个高压水喷嘴外套一个射水喷嘴10，射水喷嘴的内表面为抛物面，高压水喷嘴和射水喷嘴同轴，射水喷嘴的喷嘴口直径比高压水喷嘴的喷嘴口直径大1-3mm，水平方向相邻高压水喷嘴圆心的间距与水平方向相邻空化水喷口圆心的间距相同，竖直方向相邻高压水喷嘴圆心的连线相交点与竖直方向相邻空化水喷口圆心的连线相交点相同；所述低压水集水管8与集水喷射管外腔轴向平行，低压水集水管的进水端与低压水进水管连接，低压水集水管管壁上均布数根低压水分软管22，每根低压水分软管的末端开口于对应的一个射水喷嘴的侧壁；空化水喷射角度自动调节装置包括设置在集水喷射管外腔另外一端外侧、并与高压水集水管通过固定轴连接的转角分度定位齿轮13，转角机动链轮14和电磁转角定位止动闸；转角分度定位齿轮与转角机动链轮同轴，当转角机动链轮转动时，转角分度定位齿轮也随之转动；所述电磁转角定位止动闸由抱闸弹簧17、电磁铁18和电磁止动闸19组成，电磁止动闸上设有能够与转角分度定位齿轮啮合的轮齿，电磁铁与电磁止动闸通过抱闸弹簧连接；所述电磁铁与外部电路连通；转角机动链轮与链条20连接，每条链条均由同一个电动机提供动力。
实施例2
一种空化水除鳞方法，采用实施例1的空化水除鳞机，包括如下步骤：
1)电磁铁通电，电磁制动闸与转角分度定位齿轮分离，开启电动机使转角机动链轮转动，将射水喷嘴调整到合适的角度；
2)开启高压水和低压水开关，射水喷嘴内壁与高压水喷嘴外壁之间形成一环柱型水腔，此水腔充满来自于低压水分软管的低压水；高压集水管腔内充满了高压水，高压水通过高压水喷嘴后与低压水相遇，使高压射流周围充满低压水，与低压水相遇后的高压射流通过射水喷嘴便产生了空化水射流；
3)开启钢坯运送辊，输送钢坯进入除鳞机箱除鳞，射水喷嘴分别对钢坯的上下表面喷射空化水射流除鳞。
1.一种空化水除鳞机，其特征在于，包括：除鳞机箱，以及设置在除鳞机箱内的除鳞集水喷射管；
所述除鳞机箱包括上机罩，位于机箱中部的钢坯运送辊，以及位于机箱下部的下集水过滤箱；除鳞集水喷射管分为上表面除鳞集水喷射管和下表面除鳞集水喷射管，上表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊道的上方，下表面除鳞集水喷射管通过支架固定在钢坯运送辊道的下方；
所述除鳞集水喷射管由集水喷射管外腔，套在集水喷射管外腔内的高压水集水管，以及设置在集水喷射管外腔和高压水集水管之间的低压水集水管组成；所述集水喷射管外腔为圆柱体，腔壁上设有数排空化水喷口以及一个低压水进水管，并且集水喷射管外腔的一端设有与高压水集水管连接的高压水进水管；所述高压水集水管为圆柱体，管壁上设有数排高压水喷嘴，并且每个高压水喷嘴外套一个射水喷嘴，高压水喷嘴和射水喷嘴同轴，水平方向相邻高压水喷嘴圆心的间距与水平方向相邻空化水喷口圆心的间距相同，竖直方向相邻高压水喷嘴圆心的连线相交点与竖直方向相邻空化水喷口圆心的连线相交点相同；所述低压水集水管与集水喷射管外腔轴向平行，低压水集水管的进水端与低压水进水管连接，低压水集水管管壁上均布数根低压水分软管，每根低压水分软管的末端均开口于一个射水喷嘴的侧壁。
2.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，所述下集水过滤箱的顶部为过滤网；下集水过滤箱的一侧设有排水管道，外接循环过滤池。
3.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，射水喷嘴的喷嘴口的直径比高压水喷嘴的喷嘴口的直径大1-3mm。
4.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，射水喷嘴的内表面为抛物面。
5.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，射水喷嘴的轴线与竖直方向的夹角为0～45°。
6.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，高压水进水管与外源压力泵站连接，泵站与进水管之间设有压力蓄能器；低压水进水管外接低压泵站。
7.根据权利要求1所述的空化水除鳞机，其特征在于，装置还设有空化水喷射角度自动调节装置，包括设置在集水喷射管外腔另外一端外侧、并与高压水集水管通过固定轴连接的转角分度定位齿轮，转角机动链轮和电磁转角定位止动闸；所述电磁转角定位止动闸由抱闸弹簧、电磁铁和电磁止动闸组成，电磁止动闸上设有能够与转角分度定位齿轮啮合的轮齿，电磁铁与电磁止动闸通过抱闸弹簧连接；所述电磁铁与外部电路连通；转角机动链轮与链条连接，链条由电动机提供动力。
8.一种空化水除鳞方法，采用权利要求1～7任意一项所述的空化水除鳞机，包括如下步骤：
1)电磁铁通电，电磁制动闸与转角分度定位齿轮分离，开启电动机使转角机动链轮转动，将射水喷嘴调整到合适的角度；
2)开启高压水和低压水开关，射水喷嘴内壁与高压水喷嘴外壁之间形成一环柱型水腔，此水腔充满来自于低压水分软管的低压水；高压集水管腔内充满了高压水，高压水通过高压水喷嘴后与低压水相遇，使高压射流周围充满低压水，与低压水相遇后的高压射流通过射水喷嘴便产生了空化水射流；
3)开启钢坯运送辊，输送钢坯进入除鳞机箱除鳞，射水喷嘴分别对钢坯的上下表面喷射空化水射流除鳞。
技术总结