帶鋼高壓水除鱗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、熱軋帶鋼高壓水除鱗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1．概述：高壓水除鱗的原理是利用高壓水的急冷，氧化鐵皮與鋼坯體產(chǎn)生溫差，使表面基體材料和氧化鐵皮層冷卻收縮率不同產(chǎn)生的剪切力，水滲入基體材料和氧化鐵皮之間，產(chǎn)生的蒸汽爆炸等諸多綜合力的作用下，使氧化鐵皮迅速脫離基體，同時(shí)高壓水按設(shè)定方向沖走鐵皮。為了提高鋼材質(zhì)量，在軋線上安裝一套高壓水除鱗系統(tǒng)是非常重要的。熱軋氧化鐵皮的產(chǎn)生：鋼坯在高溫下，表面與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成氧化物。在氧化物中，氧化亞鐵具有最低的氧含量，并且處于氧化物層的最內(nèi)層，即最接近鐵的一層。當(dāng)溫度低于570℃時(shí)，氧化亞鐵處于

2、不穩(wěn)定的狀態(tài)，氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量隨著鋼坯表面溫度的增加而增加，當(dāng)鋼的溫度超過(guò)700℃時(shí)，氧化亞鐵在氧化鐵皮中的含量大約有95%。氧化亞鐵與氧化鐵皮中的其他相比，熔點(diǎn)較低，一般在1370～1425℃就可以熔化。氧化亞鐵層的熔化往往加速氧化鐵皮的生成速率，增大向晶界的滲透，從而引起鋼材表面的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)增加了能源消耗，降低了鋼的屈服強(qiáng)度。我公司開(kāi)發(fā)研制了新型的除鱗設(shè)備，主要采取的措施是，進(jìn)一步優(yōu)化除鱗機(jī)噴嘴到鋼坯表面的距離和角度，以達(dá)到更好的除鱗效果。選用的新型高壓小流量噴嘴，具有使用水量小，打擊力大；鋼坯表面溫

3、降小的特點(diǎn)。在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)設(shè)計(jì)了各種新型除鱗機(jī)，除鱗效果提高，設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)。因鋼坯材質(zhì)的不同，所生成的氧化鐵皮的厚度、附著力也不同；因此，所需除鱗的打擊力也不同。2.除鱗系統(tǒng)所提供的打擊力與噴嘴參數(shù)成函數(shù)關(guān)系：公式：H=ρ·Q·CV·V計(jì)算范例：除鱗噴嘴在15MPa壓力，噴射距離300mm下的沖擊力計(jì)算：Q=111L/min=1.85×10-3m3/sV=C√2gh=0.85×√2×9.8×1530=147.2m/s將Q與V所得數(shù)值代入上述公式。H=1000×1.85×10-3×0.95×14

4、7.2=258.7kg·m/s2=258.7N將上述所得的沖擊力除以噴射橫截面面積可得每單位面積的沖擊力。上式中：H:沖擊力；ρ：密度=1000kg/m3；Q:流速m3/s；V：噴嘴噴射后所得流速m/s；CV：大氣中的流速減速系數(shù)距離200mm；CV=1；距離300mm；CV=0.95；距離500mm；CV=0.85C:流量系數(shù)=0.85，g:重力加速度=9.8m2/s；h：壓力水頭1MPa=102m3.熱軋帶鋼常用的基本技術(shù)參數(shù)3.1工藝參數(shù)及坯料參數(shù)3.1.1坯料規(guī)格：出爐坯料：160x600X7000120X36

5、0X7000精軋坯料：25x（560～600）x(17500～35000)3.1.2除鱗速度：出爐輥道速度：1.5～2.0m/s粗軋機(jī)速度：1.5～2.0m/s精軋機(jī)速度：1.2～2.4m/s3.1.3鋼種：普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼和硅鋼等。3.1.4軋制節(jié)奏：30～60根/小時(shí)3.1.5公輔設(shè)施：供電：低壓動(dòng)力電源：380V/220V±10﹪頻率50HZ±1﹪，三相四線制中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。控制電源：AC220V；DC24V；電磁閥工作電源：DC24V。供水：壓力：≥0.15MPa；流量：30m3/h；水質(zhì)：濁環(huán)

6、水或凈環(huán)；水溫＜35℃,。壓縮空氣：壓力：0.4～0.6MPa；流量：280L/min。3.1.6出爐溫度：1100～1200℃4.除鱗點(diǎn)設(shè)置及工藝技術(shù)參數(shù)4.1除鱗點(diǎn)設(shè)置4.1.1除鱗箱（初除鱗）HSB：除鱗箱設(shè)置在加熱爐至粗軋機(jī)之間輥道上，用于清除坯料上下表面在加熱爐加熱過(guò)程中產(chǎn)生的爐生氧化鐵皮。設(shè)計(jì)一套除鱗環(huán)，分別滿足小于160mm厚度坯料和560～620mm寬坯料的除鱗。配置噴嘴型號(hào)：644.687.27；數(shù)量2x8套；4.1.2粗軋機(jī)（中除鱗）RSB：除鱗集管設(shè)置在粗軋機(jī)立輥入口處，用于清除坯料上下表面在除鱗

7、箱至粗軋機(jī)輸送過(guò)程中產(chǎn)生的二次氧化鐵皮。配置噴嘴型號(hào)：644.688.27；數(shù)量2x9套；4.1.3精軋機(jī)（精除鱗）FSB：除鱗集管設(shè)置在精軋機(jī)立輥入口處，用于清除坯料上下表面在粗軋機(jī)至精軋機(jī)輸送過(guò)程中產(chǎn)生的再生二次氧化鐵皮。配置噴嘴型號(hào)：644.688.27；數(shù)量2x9套；除鱗系統(tǒng)噴嘴總數(shù)：52套。4.1.4除鱗點(diǎn)工藝技術(shù)參數(shù)軋制寬度mm品種初除鱗機(jī)HSB粗、精軋機(jī)R、FSB坯料精軋坯MPaL/minMPaL/min120-160650Q235-3451544.081534.29品種鋼1848.291837.56特殊

8、鋼2050.912039.6表中流量依據(jù)公式：P1/P2=(Q1/Q2)2，式中：P-壓力MPa；Q-流量L/min。5.除鱗系統(tǒng)設(shè)備組成及原理5.1設(shè)備組成：由一套高位水箱裝置；六套高壓臥式三柱塞泵組及自潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置；四臺(tái)氣動(dòng)噴射閥組；兩臺(tái)手動(dòng)閘閥，粗、中、精三套除鱗裝置及高低壓輸水管線、二套手動(dòng)水濾器、一套自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器及各