热连轧厂高压水除鳞泵组节能改造及系统优化研究应用.pdf

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1、冶金／矿山通用机械I警m、GMin、ietⅡnHrgicni＆M确eIHdHstn、l热连轧厂高压水除鳞泵组节能改造及系统优化研究应用济南钢铁集团检修公司(山东250101)李玉峰【摘要】济钢热连轧生产线除鳞泵站能耗大，除鳞压力低，氧化铁皮清除不彻底，设备故障率高，制约生产的稳定运行。通过对高压水除鳞泵组进行节能改造，对除鳞箱、除鳞集管及管路进行优化，降低了能源消耗，提高了除鳞效果，保证了钢板表面质量。【关键词】高压水除鳞优化节能效果一、前言济钢热连轧厂从加热炉出来的连铸板坯，由炉后高压水除鳞箱去除一次氧化铁皮后，经辊道运

2、输到粗轧机前，经粗轧高压水除鳞后，由粗轧机可逆轧制3～5道次，轧制成厚度为28～40mm的中间坯，经精轧高压水除鳞后，再进入Fo～F6精轧机组轧制成厚度1．5～19mm、宽度900～1550mm的成品带钢。高压水系统的除鳞效果，对成品带钢的表面质量和合格率起着决定性的作用。二、热连轧厂高压水除鳞系统存在的问题热连轧厂高压水除鳞泵组分为两套系统，老系统与轧线同步建设投用，泵组为重庆水泵厂产品，依靠增速机提速，运行模式为2开1备，在轧制节奏较快时，板坯除鳞压力较低，效果较差。公司于2007年对高压水除鳞泵组进行了扩容改造，新建

3、了一套新系统，新系统由济钢国际工程公司和营口流体设备公司进行设计施工，泵组为沈阳格瑞德泵，依靠液力偶合器进行升降速，运行模式为2开1备，专供精轧除鳞，老系统则专供炉后和粗轧除鳞。两套系统投用后，各个除鳞点的压力均可达到19MPa以上，基本保证了钢板的除鳞效果，有利于新产品的开发。但在系统运行中，由于两套系统不兼容，导致了能源的浪费，同时粗除鳞系统泵组故障频发，输出压力降低，备件及维修费用增加，严重制约了生产的稳定运行。主要体现在如下方面。1．粗除鳞泵组能耗高，高压水溢流量大热连轧厂粗除鳞泵组由电动机、增速器和离心泵等组成，

4、离心泵额定压力为20MPa，经过多年运行后，供水压力最高到18．5MPa，不能满足高强度钢除鳞需要；因为离心泵一直以额定高速高压运行，耗电量较大，而且对设备磨损大，管路冲击大。据统计，2011年度热连轧厂耗电总量为1．69x108kw-h，高压水除鳞泵组耗电量为4．75×107kw-h，占全厂耗电总量的28％，其中粗轧机泵组单台年耗电量约为14×107kw．h。炉后粗除鳞集管和粗轧机除鳞集管瞬时用水量合计为682m3／h。3台粗除鳞泵组2开1备，每台离心泵流量350m3，ll，2台泵组供水量700m3／h，当两点同时除鳞时

5、，系统供水处于平衡状态。由于除鳞时间约为生产时间的一半，即便不除鳞，泵组也以额定流量运行，高压水通过最小流量阀直接排到冲渣沟内，所以l／2的高压水被白白浪费掉。2．两套除鳞系统不兼容粗除鳞泵组供水压力最高18．5MPa，精除鳞泵组供水压力最高23MPa，粗除鳞管路和精除鳞管路由于压力：Ⅲ蚴：期僦1652014年第12期wmv．e蜘x．comV、，GMinMdntlHrgical&MinelndHst堪不同，两套高压水管路互相独立，粗除鳞外供高压水和精除鳞外供高压水不能实现相互补充。由于压力不同，泵组不能互相备用，根据生产需

6、要两系统均为2开l备，共4开2备，不但能耗高，设备维护量大，还造成备件及维修费用增加。若其中一套系统出现故障停机时，另一套系统无法单独满足现场生产需要。3．炉后粗除鳞箱结构不合理炉后除鳞箱是生产线投产时制造的设备，由于工作性质及工况条件的原因，除鳞箱运行至今已经存在许多问题，主要体现如下。1)由于集管高度限制，若板坯厚度变化则影响除鳞效果。2)由于高压水及氧化铁皮的长期侵蚀除鳞箱老化严重，造成氧化铁皮及除鳞水外泄。3)上集水管固定，若粗轧机中间坯翘头时进入除鳞箱会撞击上集管。而且经过测算，除鳞喷嘴的打击力仅有0．89N／m

7、m2，经常导致板坯除鳞不干净，尤其在组织生产J55、x70系列的品种钢、SPHC系列的薄规格钢种时，除鳞不净问题尤为突出，为了减少因表面氧化铁皮残留引起的质量缺陷，不得不把这些除鳞不净的板坯回炉，造成能源浪费及生产效率低下。4．粗轧机前高压水管及集管设计不合理，除鳞效果差粗轧机前除鳞管径为DNloomm，除鳞时所需总水量为271．5m3／h，水流速度约9．6IIl，s。在集管的设计中，为了保证供水量及压力，要求水流速度不得大于5州s，而且喷射阀的设计流速也要小于5IIl／s。由于水流速度严重超标，对管路冲刷严重，管路的维修

8、更换量加大。除鳞效果与集管的工艺布置有很大影响，包括集管距离板坯表面的高度，喷嘴的数量、流量和喷射角等，以上因素的设计不合理导致粗轧机除鳞集管的喷嘴搭切量不合适，打击力小，在轧制过程中易造成条状氧化铁皮的残留，严重影响产品表面质量和合格率，造成质量差异，残留的氧化铁皮也会加速轧辊的磨损，降低轧辊的使用寿