王曉輝，宮文國，杜義亮

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)院，山東 萊蕪 271104）

一種軋鋼水冷裝置研究

王曉輝，宮文國，杜義亮

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)院，山東 萊蕪 271104）

軋鋼機(jī)的降溫采取的是水冷降溫的方式。本文闡述一種能夠快速冷卻鋼錠，且能中軋、精軋的軋鋼水冷裝置及其水循環(huán)系統(tǒng)，能夠有效改善了軋鋼機(jī)冷卻的現(xiàn)狀，提高工作效率。

軋鋼水冷；進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)；反吹；循環(huán)水

引言

軋鋼水冷能夠快速對剛從軋機(jī)軋出的鋼成品進(jìn)行速降溫。這種冷卻發(fā)生不但可以縮短冷卻時間，而且可以增加鋼材的質(zhì)量，預(yù)防鋼材氧化層的形成。一些發(fā)達(dá)國家很早就對此研究，但這種設(shè)備制造費(fèi)用巨大較高，一些鋼鐵廠放棄采用。本文根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述一種具有旋式水冷方式軋鋼水冷裝置及其循環(huán)冷卻用水的系統(tǒng)，其優(yōu)勢是對鋼材冷卻充分而均勻，同時投入低。為我國國內(nèi)鋼鐵廠提供參考。

1 軋鋼水冷裝置的組成

軋鋼水冷裝置主要包括由橫向移動框架、支梁、閥門、反吹導(dǎo)衛(wèi)四大部分，如圖1所示。

圖1 軋鋼水冷裝置結(jié)構(gòu)圖

圖中，1是進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)一，2是進(jìn)口座一，3是進(jìn)水口，4是中間導(dǎo)管，5是進(jìn)口座三，6是閥門，7是襯管，8是出水管，9是出口座，10是進(jìn)氣管，11是反吹導(dǎo)衛(wèi)，12是反吹裝置，13是橫向移動框架，14是支梁，15是斜向噴嘴，16是進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)座二。

2 軋鋼水冷裝置特征

與其它軋鋼水冷裝置相比，這種軋鋼水冷裝置具備以下幾大特征：

1）具有進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)一，形狀為喇叭口狀，其位置設(shè)置在在進(jìn)口座一的前端安裝有內(nèi)腔帶中。同時具有進(jìn)水口，其位置位于進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)座二與進(jìn)口座一之間。其中在進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)座二后面，裝置一個斜向形狀的噴嘴。

2）進(jìn)口座三與斜向形狀的噴嘴是靠中間導(dǎo)管相接，出口座與進(jìn)口座三之間是通過焊接鋼管相連與一起，所用的焊接鋼管具有中空襯管。

3）設(shè)備具有反吹裝置，反吹導(dǎo)衛(wèi)。其位置設(shè)于出口座之后。運(yùn)行時，由于斜向噴嘴的作用，帶有一定壓力的水流壓入進(jìn)口座與進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)座二后，能夠形成渦旋狀水流，這種渦旋狀水流可以使快速行進(jìn)的鋼材懸浮在管道內(nèi)，使其充分而均勻接觸水分。

3 軋鋼水冷裝置具體實(shí)施過程

1）從軋機(jī)軋出的高溫的鋼材首先通過進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)一，進(jìn)入冷卻裝置，然后，在進(jìn)水口進(jìn)行初次冷卻。

2）水壓的水流一般設(shè)置為0.6Pa-0.8Pa，這樣壓力的水流通過斜向噴嘴時，必然產(chǎn)生高壓渦漩狀水流，高壓渦漩狀水流可以讓鋼材懸浮在管道中間位置。

3）設(shè)備中襯管再進(jìn)行不同方向與力度的擠壓，當(dāng)鋼材通過出口座時，由于高溫原因，其表面所帶的水份已經(jīng)很少。

4）最后，設(shè)備中的反吹裝置再對鋼材的尾部進(jìn)行反吹，鋼材的多余的水份被全部去掉，在反吹導(dǎo)衛(wèi)中穿出。

4 軋鋼機(jī)冷卻用水循環(huán)系統(tǒng)

在軋鋼機(jī)的工作中，降溫過程是比不可少的工作，通常情況下，軋鋼機(jī)的降溫采取的是水冷降溫的方式。但是由于軋鋼機(jī)降溫中水的使用量較大，而且回收利用比較復(fù)雜，這樣容易造成水資源的浪費(fèi)和成本的增加。針對這種問題，本文設(shè)計(jì)一種循環(huán)冷卻用水的系統(tǒng)，循環(huán)冷卻用水的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上有四大部分組成。

1）層流濁循環(huán)水。水用后溫度升高，并含少量氧化鐵皮和油污。排入二號沖渣溝、流入層流泵房熱水井，經(jīng)加壓、高速過濾器、上塔冷卻后，流入層流泵房的冷水井，與未抽出的水混合為小于等于三十八度的水，再經(jīng)加壓和管道過濾器過濾后分送用戶循環(huán)使用。

2）軋機(jī)濁循環(huán)水。軋鋼機(jī)的低壓、中壓、高壓三個供水系統(tǒng)，分別供輥道、除塵和軋輥的設(shè)備直接冷卻水。水用后含有少量油污和氧化鐵皮，先匯入一號鐵皮沖渣溝流入一次鐵皮沉淀池，經(jīng)過初步沉淀去除大顆粒氧化鐵皮后，一部分用于沖鐵皮溝，并返回一次鐵皮沉淀池內(nèi)。其余部分經(jīng)化學(xué)除油器去除油污和懸浮物后，上塔冷卻、加壓供用戶循環(huán)使用。

3）軋鋼機(jī)凈循環(huán)水。水用后也只是溫度升高，水質(zhì)保持良好，其回水經(jīng)過冷卻塔進(jìn)行降溫后，通過加壓水泵進(jìn)行加壓，達(dá)到用戶循環(huán)利用的目的。主要是供軋機(jī)區(qū)的電機(jī)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等設(shè)備間接冷卻用水。

4）鋼坯加熱爐凈循環(huán)水。，水質(zhì)保持良好，其回水經(jīng)過冷卻塔進(jìn)行降溫后，通過加壓水泵進(jìn)行加壓，為確保軋鋼機(jī)鋼坯加熱爐事故狀態(tài)下兩小時不間斷供水，一般采用柴油水泵，為了雙保險，也可與連鑄機(jī)事故水塔的供水管聯(lián)通。

5 結(jié)語

總之，本文設(shè)計(jì)的軋鋼水冷裝置通過在其頭部所設(shè)置的斜向噴嘴可以產(chǎn)生渦漩式水流迫使高溫的線材懸浮在管道的中央，從而使其具有冷卻均勻，冷卻效果好的特點(diǎn)，同時在其中部鋼管內(nèi)設(shè)置腰鼓狀襯管，可以多次擠壓線材，使其達(dá)到所需要的精度。其冷卻用水循環(huán)系統(tǒng)費(fèi)用小、投資低。

［1］魯麗燕，王金禮，代云紅，李睿英.高速線材精軋機(jī)前水冷裝置與工藝研究［A］.2004年全國煉鋼、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會議文集［C］，2004年.

［2］李君石.通鋼薄板坯連鑄連軋濁環(huán)冷卻水系統(tǒng)的工藝改造及節(jié)能措施［A］.第三屆全國冶金節(jié)水、污水處理技術(shù)研討會暨萊鋼現(xiàn)場節(jié)水經(jīng)驗(yàn)交流會文集［C］，2007年.

王曉輝（1974—），男，1997年畢業(yè)于鞍山鋼鐵學(xué)院機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)，工程師，從事冶金工藝設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)工作。