中厚板軋機高壓水除鱗系統(tǒng)問題研究和優(yōu)化

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1、中厚板軋機高壓水除鱗系統(tǒng)問題研究和優(yōu)化【摘要】高壓水除鱗系統(tǒng)在熱軋鋼板生產(chǎn)中對鋼板表面質(zhì)量起著決定性的作用。文中介紹了我廠中厚板軋機高壓水除鱗系統(tǒng)設(shè)備組成；通過分析系統(tǒng)中主泵、水質(zhì)、除鱗水壓力、流量、管道等對除鱗效果的影響，提出了除鱗系統(tǒng)的優(yōu)化建議?！娟P(guān)鍵詞】高壓水除鱗；振動；噴嘴1引言根據(jù)金屬加熱原理，方坯、板坯等在加熱爐中加熱都會發(fā)生氧化，并生成很厚的氧化鐵皮，附著在金屬材料表面上。另外，金屬在軋制過程中，還會發(fā)生二次氧化，形成一層薄薄的二次氧化鐵皮。在軋棍的輾壓作用下，一部分氧化鐵皮被破碎成小片狀自動脫落，另一部分則被壓入金屬表面，形成夾雜、麻點、疤痕等，不僅

2、直接影響著鋼板表面質(zhì)量和成材率，同時加快軋轆的磨損。因此，在鋼坯軋制前和軋制中及時清除氧化鐵皮已成為影響鋼板表面質(zhì)量的重要工序。隨著我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品板管比不斷提高，板材市場投放量越來越大，市場競爭日趨激烈，對鋼材表面質(zhì)量的要求越來越高。本文針對我廠中厚板軋機高壓水除鱗系統(tǒng)所存在的問題進行了分析及優(yōu)化，取得了較好效果。2高壓水除鱗系統(tǒng)簡介2.1系統(tǒng)組成我廠中厚板軋機高壓水除鱗系統(tǒng)設(shè)有4臺高壓除鱗泵，通過對電機實施變頻調(diào)速的方式達到高壓水除鱗泵的流量控制要求。泵入口管路安裝有帶接近開關(guān)的蝶閥、流量計和低壓壓力傳感器，泵出口裝有高壓壓力傳感器。同時泵出口高壓止回閥和高壓電

3、動閘閥、最小流量閥、除鱗噴射閥和管路，保證了除鱗箱除鱗和軋機機上除鱗的壓力、流量。配以計算機二級模型和一級自動化控制，滿足了除鱗系統(tǒng)的自動除鱗需求和操作人員的遠(yuǎn)程監(jiān)測和操作控制。系統(tǒng)內(nèi)不設(shè)蓄勢器和高壓空壓機，系統(tǒng)操作簡單、節(jié)約能源，但在泵出口高壓水總管和主軋除鱗閥前設(shè)置有小容量的管道式緩沖罐，以降低高壓水系統(tǒng)壓力波動產(chǎn)生的水錘力，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。2.1系統(tǒng)功能特點髙壓水除鱗系統(tǒng)水源由動力廠提供，供水壓力0.4?0.5MPa,供水量3000L/min,水為混濁循環(huán)水。經(jīng)自清洗過濾器過濾后，供三柱塞高壓水泵使用。高壓水泵將低壓水吸入加壓至15?23MPa后，供

4、給除鱗箱和四棍軋機除鱗使用。除鱗箱用于一次除鱗，它能將板坯上絕大多數(shù)的氧化鐵皮除去。四棍軋機除鱗則用于去除軋制過程中產(chǎn)生的再生氧化皮。經(jīng)過除鱗后的水沿主軋線沖渣溝流入旋流井內(nèi)，經(jīng)沉淀后再用水泵分別送入過濾間內(nèi)的4臺自清洗過濾器進行過濾和送入2臺化學(xué)除油器去除水中廢油，然后經(jīng)過降溫，最后進入循環(huán)水泵站循環(huán)使用。3所存在的問題分析及優(yōu)化3.1系統(tǒng)管道高壓水除鱗系統(tǒng)管道存在的問題主要為振動大，常引發(fā)管道泄漏事故。高壓水泵房距離軋機除鱗集管較遠(yuǎn)，管路中間三通、彎頭和閥門多，局部阻力系數(shù)大；打水過程中有水擊現(xiàn)象。對此我們采取的主要改進措施有：（1）在中間管道彎頭和三通處，增加

5、重型金屬管夾；管夾基礎(chǔ)震裂位置重新制作基礎(chǔ)。（2）制定合理的點檢周期，加強管夾、法蘭和閥門的檢查，發(fā)現(xiàn)松動漏水等問題及時處理；改良金屬墊片，防止擊穿漏水。（3）除鱗噴射閥的配套管道預(yù)充水閥門保持常開，調(diào)節(jié)合適水量；泵房蓄能器水罐根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整合適水位，穩(wěn)定系統(tǒng)水壓。通過上述措施，因振動導(dǎo)致的開焊和漏水等問題得到解決。3.2除鱗水噴嘴及其支管除鱗水噴嘴及其支管的使用壽命短，造成備件費用的增加。我廠軋機為四輻可逆軋機，采用周期性間斷式噴水除鱗方式，除鱗打水頻率高。每個軋制道次，高壓水除鱗系統(tǒng)在鋼坯頭部超前噴水時間最短為1?2s,鋼坯尾部滯后停水時間為1?2s。在提前和

6、滯后打水的這段時間，鋼坯不在高壓水噴嘴打擊區(qū)域，下上集管的噴嘴互相高壓沖刷，支管長時間受高壓水沖擊，管壁變薄，受高壓水打擊炸裂，焊接部位開裂導(dǎo)致噴嘴脫落，不僅增加停機檢修時間，而且存在安全隱患。優(yōu)化措施包括：(1)為噴嘴支管設(shè)計、安裝防護套，保護套用厚壁無縫鋼管制成，長度約200mm,僅在下集管噴嘴上套裝。上集管安裝在導(dǎo)衛(wèi)上，噴嘴支管由導(dǎo)衛(wèi)下底板保護，無需安裝。(2)為降低每年噴嘴的更換檢修費用，對噴嘴進行國產(chǎn)化。選擇國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，性能達到進口產(chǎn)品，縮短供貨周期，每年節(jié)約費用數(shù)萬元。(3)加強點檢力度，每次換規(guī)期間派專人對噴嘴和支管進行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。3.3

7、除鱗不徹底現(xiàn)場使用的除鱗噴射裝置為了防止噴嘴與帶鋼發(fā)生碰撞，人為地較大幅度增加了噴射距離，且噴射裝置與機座剛性連接，噴射距離無法隨板坯厚度變化而調(diào)節(jié)，大大降低了射流對氧化鐵皮的沖擊壓力，帶鋼的表面經(jīng)除鱗后還存有一定量的氧化鐵皮，由于氧化鐵皮的存在，嚴(yán)重影響熱帶鋼的表面質(zhì)量。除不盡的氧化渣加劇了軋輻磨損，增加了軋輻的消耗，降低了軋輻的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本；同時頻繁的換棍，浪費了大量的時間，降低了設(shè)備的有效作業(yè)率。高壓水除鱗在去除氧化鐵皮的同時，對帶鋼表面也進行了高強度的冷卻，除鱗后的帶鋼出現(xiàn)了肉眼清晰可見的明暗條紋，即帶鋼表面冷卻不均，形成了一定的溫差，從而影