一、除磷阀门的核心作用

除磷阀门是高压水除鳞系统的关键执行部件，主要用于钢铁轧制过程中清除钢坯表面的氧化铁皮（一次氧化铁皮和二次氧化铁皮）。其核心功能包括：

1、精确控制高压水流的通断：通过快速开启/关闭，实现高压水对钢坯表面的间歇性喷射。

2、适应复杂工况：需承受高压（通常10-40MPa，甚至更高）、高温（钢坯表面温度可达1000℃以上）及高频次动作（每分钟数十次）。

3、保障系统稳定性：与泵组、蓄能器、喷嘴等组件协同，确保除鳞效果均匀且高效。

二、典型结构与工作原理

以125EFC7PY-320-00喷射阀和实用新型除磷喷射阀门为例，其工作原理可分为以下步骤：

1、高压水入口（A口）

泵出口的高压水通过A口流入主阀芯上腔，此时B口（出口）关闭，高压水被截断。

2、先导液压控制装置启动

两位四通电磁换向阀得电，液压缸上腔进入5MPa高压油，推动活塞带动阀杆向下移动。

预充水阶段：阀杆下降时，主阀芯上腔高压水通过小阀口进入下腔，对管路进行预充水，避免水锤效应。

3、主阀芯开启

阀杆继续下降，主阀芯完全打开，高压水通过B口流入除鳞集管，再经喷嘴以一定角度喷射到钢坯表面。

喷射阶段：高压水通过冷却效应（钢坯与氧化皮收缩率差异）、破裂效应（水射流冲击力）和冲刷效应（清除脱落氧化皮）实现除鳞。

4、关闭与复位

电磁换向阀失电，液压缸上腔压力释放，阀杆在弹簧力作用下复位，主阀芯关闭，停止喷射。

三、关键设计优化与性能提升

1、结构简化与可靠性增强

取消支架与连接块：如实用新型除磷喷射阀门通过气缸组件直接连接阀杆，缩短整体高度，便于现场维修；同时保证阀杆同心度，避免长期使用拉伤，延长寿命。

模块化设计：部分阀门集成预充水阀组、高压过滤器等部件，减少系统复杂度，提升响应速度。

2、材料与密封技术

耐磨材料：阀芯、阀座采用硬质合金或激光熔覆技术，抗高压水冲刷和氧化铁皮磨损。

密封圈优化：在阀芯与阀座间设置耐高温、高压的密封圈，防止内漏，确保喷射压力稳定。

3、控制逻辑优化

预填充阀常开策略：通过预填充阀替代热保护阀，在非除鳞阶段保持少量水流循环，带走泵组热量，同时减少系统扬程损失，节能约10%-15%。

与PLC联动：根据热金属检测器（HMD）信号自动控制阀门启闭，实现间歇式除鳞，避免水资源浪费。

四、应用场景与效果

1、热轧生产线

粗轧机除鳞：在钢坯进入粗轧机前，除磷阀门配合高压水（压力20-30MPa）清除表面氧化铁皮，防止轧制过程中压入钢坯，降低表面缺陷率（如麻点、凹坑）。

精轧机前除鳞：在精轧前再次除鳞，确保带钢表面质量达高端产品要求（如汽车板、家电板）。

2、中厚板轧机

大压下量轧制：除磷阀门需承受更高压力（40MPa以上），配合旋转喷嘴实现全覆盖除鳞，避免边部氧化皮残留导致板形缺陷。

3、冷轧生产线

酸洗前预除鳞：在冷轧前用高压水（10-15MPa）清除热轧卷表面氧化铁皮，减少酸洗液消耗，降低生产成本。

五、技术发展趋势

1、高压化与大流量化

系统压力从20MPa提升至40MPa，流量从200L/s增至500L/s，单次喷射可覆盖更宽钢坯，提高生产效率。

2、智能化控制

集成压力传感器、流量计和位移传感器，实时监测阀门状态，通过AI算法优化喷射参数（如压力、频率、角度），实现自适应除鳞。

3、节能与环保

采用变频泵组和能量回收装置，降低能耗；优化喷嘴设计减少水雾飞溅，改善工作环境。