
一、“除鳞”概览
钢铁热轧过程中,钢坯加热会生成致密的氧化铁皮(俗称“鳞”),其附着在钢坯表面,不仅影响钢材表面光洁度,还会降低成品力学性能,甚至造成轧制缺陷。因此,除鳞系统成为热轧产线不可或缺的关键配套设施。
除鳞技术先后历经机械除鳞、爆破除鳞两大传统阶段,蕞终迭代为如今成熟稳定的高压水除鳞技术,现已成为外热轧生产的主流标配,获得科研院所、轧线设计单位及钢铁生产企业的广泛认可与应用。
在工业节能减排、提质增效的大趋势下,“除鳞+低能耗运行”成为技术升级的核心方向,也是高压水除鳞技术未来研发与产业应用的关键突破口。

二、除鳞技术发展历程
随着钢铁工业的迭代升级,除鳞技术逐步从“粗放式”向“精准式”演进,行业主流除鳞方式主要经历三代技术迭代:

1. 机械除鳞(早期传统技术)
核心原理:依靠破鳞机、钢丝刷辊等机械设备,通过机械碾压、摩擦的方式破碎钢坯表面氧化皮,再用压缩空气吹扫残留碎屑。
技术局限:氧化皮清除率低,仅能去除表面疏松鳞层;钢丝刷辊损耗快、故障率高,维护成本居高不下,适配性差,目前已逐步退出主流热轧产线。
2. 爆破除鳞(过渡性技术)
核心原理:在钢坯表面铺设竹枝、柳条、盐等介质,利用轧制过程中的高温热力与介质爆破产生的冲击力,剥离氧化铁皮。
技术局限:需大量人工投入铺设介质,作业效率低;爆破物分布不均,导致除鳞效果不稳定,且现场作业环境较差,仅在早期小型热轧产线中少量使用。
3. 高压水除鳞技术(当前主流核心技术)
由德国重型装备企业率先研发投产,是现代热轧除鳞技术的革命性突破,其发展历程关键节点如下:
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20世纪50年代:我国鞍钢半连轧生产线率先引入高压水除鳞装置,开启高压水除鳞技术应用序幕;
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1962年:德国西马克、萨克公司将高压水除鳞装置应用于2800mm轧机,实现规模化、标准化应用,奠定行业技术基础;
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后续迭代:逐步从宽厚板热轧线,推广至热轧薄板、棒线材、ESP、CSP薄板坯连铸连轧等多条主流热轧产线,成为热轧除鳞的优选技术,适配各类钢材生产需求。
三、高压水除鳞工作原理

早期受增压设备技术条件限制,高压水除鳞多采用单点除鳞模式。20世纪80年代前,水增压设备以高压柱塞泵(流量<60m³/h)和离心泵为主,大流量作业场景多采用多台柱塞泵并联方式,保障水压稳定。
高压水除鳞的核心逻辑:通过高压泵产生高压水,经专用喷嘴形成高速水射流,作用于高温钢坯表面,在冲蚀、剥离、热爆多重效应协同作用下,快速、彻底剥离氧化铁皮,且不损伤钢坯基体。

具体作用机制可分为四点:
1. 冷却收缩断裂效应
高压冷水作用于高温钢坯表面,使钢坯表面瞬间骤冷,氧化铁皮与钢基体的热膨胀系数差异较大,收缩率不同,导致氧化铁皮根部产生较大剪应力,蕞终发生断裂、脱落。
2. 蒸汽爆破撕裂效应

具体作用机制可分为四点:
1. 冷却收缩断裂效应
高压冷水作用于高温钢坯表面,使钢坯表面瞬间骤冷,氧化铁皮与钢基体的热膨胀系数差异较大,收缩率不同,导致氧化铁皮根部产生较大剪应力,蕞终发生断裂、脱落。
2. 蒸汽爆破撕裂效应
高压水射流快速渗入氧化铁皮与钢基体之间的微小缝隙,遇高温钢坯迅速汽化,体积急剧膨胀,形成强大的蒸汽爆破力,将氧化皮从基体表面整体撕裂、剥离。
3. 高压冲击破碎效应
3. 高压冲击破碎效应
喷嘴射出的高压水流具有极高动能,接触钢坯表面时,动能迅速转化为冲击力,直接击碎表面顽固氧化铁皮,尤其适用于致密、坚硬的鳞层清除。
4. 定向冲刷带走效应
4. 定向冲刷带走效应
高压水除鳞喷嘴采用特定前倾角度设计,既能减少水流反冲造成的能量损失,又能将已断裂、剥离的氧化铁皮定向冲刷带走,避免残留鳞层被再次轧入钢坯,保障钢材表面质量。
在工业实际应用中,高压水系统的水压稳定性与打击力,直接决定除鳞效果与钢材质量;其中,高压柱塞泵作为提供高压水的核心动力设备,是衡量除鳞系统技术水平的关键指标。


四、技术总结与未来展望
除鳞技术从机械、爆破的传统模式,逐步迭代为高压水除鳞的主流模式,推动钢铁产业向高质量、低能耗转型。高压水除鳞凭借稳定可靠、适配性广等特点,成为热轧产线核心配套技术。
未来,高压水除鳞技术将持续迭代,聚焦更高压力等级、智能化调控、长效化运行三大方向,优化设备结构、降低能耗与生产成本,助力钢铁产业稳步发展。
郑州广源自2012年成立以来,一直专注于高压水射流清洗技术的深入探索与持续进步。经过多年的积累,我们已成功自主研发了一系列压力范围在120至3000 bar的高压清洗机,这些设备能够广泛应用于多个行业和领域,满足各类清洗需求。我们拥有一支由20余名人士组成的研发队伍,细分为工艺、技术及质检小组,确保每一款产品的性能和品质都经过严格的实时监控与管理。公司还荣获了ISO9001质量体系的认证,这进一步印证了我们对品质的承诺。长期以来,我们为国有企业、外资企业以及公司等提供了稳定可靠的服务。未来,郑州广源将继续坚持以客户需求为导向,依托现代科技和标准工艺,为客户提供更为周到的服务。


四、技术总结与未来展望
除鳞技术从机械、爆破的传统模式,逐步迭代为高压水除鳞的主流模式,推动钢铁产业向高质量、低能耗转型。高压水除鳞凭借稳定可靠、适配性广等特点,成为热轧产线核心配套技术。
未来,高压水除鳞技术将持续迭代,聚焦更高压力等级、智能化调控、长效化运行三大方向,优化设备结构、降低能耗与生产成本,助力钢铁产业稳步发展。
郑州广源自2012年成立以来,一直专注于高压水射流清洗技术的深入探索与持续进步。经过多年的积累,我们已成功自主研发了一系列压力范围在120至3000 bar的高压清洗机,这些设备能够广泛应用于多个行业和领域,满足各类清洗需求。我们拥有一支由20余名人士组成的研发队伍,细分为工艺、技术及质检小组,确保每一款产品的性能和品质都经过严格的实时监控与管理。公司还荣获了ISO9001质量体系的认证,这进一步印证了我们对品质的承诺。长期以来,我们为国有企业、外资企业以及公司等提供了稳定可靠的服务。未来,郑州广源将继续坚持以客户需求为导向,依托现代科技和标准工艺,为客户提供更为周到的服务。


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