中厚板轧机高压水除鳞系统问题研究和优化

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1、中厚板轧机高压水除鳞系统问题研究和优化【摘要】高压水除鳞系统在热轧钢板生产中对钢板表面质量起着决定性的作用。文中介绍了我厂中厚板轧机高压水除鳞系统设备组成；通过分析系统中主泵、水质、除鳞水压力、流量、管道等对除鳞效果的影响，提出了除鳞系统的优化建议。【关键词】高压水除鳞；振动；喷嘴1引言根据金属加热原理，方坯、板坯等在加热炉中加热都会发生氧化，并生成很厚的氧化铁皮，附着在金属材料表面上。另外，金属在轧制过程中，还会发生二次氧化，形成一层薄薄的二次氧化铁皮。在轧棍的辗压作用下，一部分氧化铁皮被破碎成小片状自动脱落，另一部分则被压入金属表面，形成夹杂、麻点、疤痕等，不仅

2、直接影响着钢板表面质量和成材率，同时加快轧辘的磨损。因此，在钢坯轧制前和轧制中及时清除氧化铁皮已成为影响钢板表面质量的重要工序。随着我国钢铁工业产品板管比不断提高，板材市场投放量越来越大，市场竞争日趋激烈，对钢材表面质量的要求越来越高。本文针对我厂中厚板轧机高压水除鳞系统所存在的问题进行了分析及优化，取得了较好效果。2高压水除鳞系统简介2.1系统组成我厂中厚板轧机高压水除鳞系统设有4台高压除鳞泵，通过对电机实施变频调速的方式达到高压水除鳞泵的流量控制要求。泵入口管路安装有带接近开关的蝶阀、流量计和低压压力传感器，泵出口装有高压压力传感器。同时泵出口高压止回阀和高压电

3、动闸阀、最小流量阀、除鳞喷射阀和管路，保证了除鳞箱除鳞和轧机机上除鳞的压力、流量。配以计算机二级模型和一级自动化控制，满足了除鳞系统的自动除鳞需求和操作人员的远程监测和操作控制。系统内不设蓄势器和高压空压机，系统操作简单、节约能源，但在泵出口高压水总管和主轧除鳞阀前设置有小容量的管道式缓冲罐，以降低高压水系统压力波动产生的水锤力，提高系统的可靠性和安全性。2.1系统功能特点髙压水除鳞系统水源由动力厂提供，供水压力0.4〜0.5MPa,供水量3000L/min,水为混浊循环水。经自清洗过滤器过滤后，供三柱塞高压水泵使用。高压水泵将低压水吸入加压至15〜23MPa后，供

4、给除鳞箱和四棍轧机除鳞使用。除鳞箱用于一次除鳞，它能将板坯上绝大多数的氧化铁皮除去。四棍轧机除鳞则用于去除轧制过程中产生的再生氧化皮。经过除鳞后的水沿主轧线冲渣沟流入旋流井内，经沉淀后再用水泵分别送入过滤间内的4台自清洗过滤器进行过滤和送入2台化学除油器去除水中废油，然后经过降温，最后进入循环水泵站循环使用。3所存在的问题分析及优化3.1系统管道高压水除鳞系统管道存在的问题主要为振动大，常引发管道泄漏事故。高压水泵房距离轧机除鳞集管较远，管路中间三通、弯头和阀门多，局部阻力系数大；打水过程中有水击现象。对此我们采取的主要改进措施有：（1）在中间管道弯头和三通处，增加

5、重型金属管夹；管夹基础震裂位置重新制作基础。（2）制定合理的点检周期，加强管夹、法兰和阀门的检查，发现松动漏水等问题及时处理；改良金属垫片，防止击穿漏水。（3）除鳞喷射阀的配套管道预充水阀门保持常开，调节合适水量；泵房蓄能器水罐根据生产需求调整合适水位，稳定系统水压。通过上述措施，因振动导致的开焊和漏水等问题得到解决。3.2除鳞水喷嘴及其支管除鳞水喷嘴及其支管的使用寿命短，造成备件费用的增加。我厂轧机为四辐可逆轧机，采用周期性间断式喷水除鳞方式，除鳞打水频率高。每个轧制道次，高压水除鳞系统在钢坯头部超前喷水时间最短为1〜2s,钢坯尾部滞后停水时间为1〜2s。在提前和

6、滞后打水的这段时间，钢坯不在高压水喷嘴打击区域，下上集管的喷嘴互相高压冲刷，支管长时间受高压水冲击，管壁变薄，受高压水打击炸裂，焊接部位开裂导致喷嘴脱落，不仅增加停机检修时间，而且存在安全隐患。优化措施包括：(1)为喷嘴支管设计、安装防护套，保护套用厚壁无缝钢管制成，长度约200mm,仅在下集管喷嘴上套装。上集管安装在导卫上，喷嘴支管由导卫下底板保护，无需安装。(2)为降低每年喷嘴的更换检修费用，对喷嘴进行国产化。选择国内优质产品，性能达到进口产品，缩短供货周期，每年节约费用数万元。(3)加强点检力度，每次换規期间派专人对喷嘴和支管进行检查，发现隐患及时处理。3.3

7、除鳞不彻底现场使用的除鳞喷射装置为了防止喷嘴与带钢发生碰撞，人为地较大幅度增加了喷射距离，且喷射装置与机座刚性连接，喷射距离无法随板坯厚度变化而调节，大大降低了射流对氧化铁皮的冲击压力，带钢的表面经除鳞后还存有一定量的氧化铁皮，由于氧化铁皮的存在，严重影响热带钢的表面质量。除不尽的氧化渣加剧了轧辐磨损，增加了轧辐的消耗，降低了轧辐的使用寿命，增加了生产成本；同时频繁的换棍，浪费了大量的时间，降低了设备的有效作业率。高压水除鳞在去除氧化铁皮的同时，对带钢表面也进行了高强度的冷却，除鳞后的带钢出现了肉眼清晰可见的明暗条纹，即带钢表面冷却不均，形成了一定的温差，从而影