查 凱

(山東鋼鐵濟(jì)南分公司薄板廠,山東濟(jì)南250100)

單機(jī)架冷軋機(jī)組乳化液系統(tǒng)震動問題解決實(shí)踐

查 凱

(山東鋼鐵濟(jì)南分公司薄板廠,山東濟(jì)南250100)

結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)踐,針對單機(jī)架冷軋機(jī)組出現(xiàn)的管路系統(tǒng)振動大的問題,提出降低管道壓力、加固部分管道、更改管道連接方式等一系列工藝技術(shù)措施。經(jīng)過改造后,徹底解決了乳化液系統(tǒng)震動問題,相應(yīng)的故障處理時(shí)間和軋制油耗都大幅降低。

冷軋;乳化液;震動

1　引言

山東鋼鐵濟(jì)南分公司薄板廠的1450六輥可逆式冷軋單機(jī)架機(jī)組,是由中冶京城設(shè)計(jì)施工,傳動、液壓和測厚系統(tǒng)均引進(jìn)國外頂尖成套設(shè)備。建成投產(chǎn)之后,單機(jī)架機(jī)組有效作業(yè)率偏低,經(jīng)過麥肯錫診斷為35%。單機(jī)架乳化液系統(tǒng)故障頻發(fā),每月發(fā)生故障平均在26次左右,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn),成為有效作業(yè)率提升的瓶頸,其中乳化液系統(tǒng)管道震動導(dǎo)致的乳化液泄露問題尤為突出。

2　乳化液系統(tǒng)簡介

乳化液工藝潤滑設(shè)計(jì)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。

系統(tǒng)流程:槽管回流—回流箱(設(shè)置粗過濾網(wǎng)過濾)—循環(huán)返回泵組—真空過濾器—乳化液油箱(污液腔)—臟液箱立式磁過濾—撇油機(jī)—乳化液油箱(凈液腔、攪拌)—供液泵—板式冷卻器—供液管道—軋機(jī)。

回液泵將回流的乳化液輸送到平床過濾器過濾,經(jīng)過過濾的乳化液進(jìn)入乳化液油箱(污液腔),污液腔的乳化液經(jīng)磁過濾器和撇油機(jī)后,從乳化液箱中間隔板溢流進(jìn)入乳化液油箱(凈液腔),由供液泵(一用一備,單臺: 4 000L/min,0.9MPa)輸送凈液箱的乳化液,經(jīng)過噴射閥架將乳化液噴射到軋機(jī)或當(dāng)停機(jī)時(shí)通過軋機(jī)的配油盤進(jìn)行自循環(huán)。

原設(shè)計(jì)中的乳化液系統(tǒng)示意圖見圖1所示。

圖1　乳化液系統(tǒng)示意圖

原設(shè)計(jì)中的乳化液系統(tǒng)的主要設(shè)備配置和主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1　乳化液系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表

3　乳化液系統(tǒng)管道震動問題調(diào)查與分析

從現(xiàn)場實(shí)際情況看,軋制過程中乳化液管道有輕微震動,但是在乳化液循環(huán)過程中乳化液震動較大,其中乳化液噴射與循環(huán)切換瞬時(shí)管道震動特別大。

震動導(dǎo)致的乳化液系統(tǒng)問題主要有:(1)管道法蘭連接螺栓松動,甚至脫落。(2)管道法蘭連接處墊片損壞,漏乳化液。(3)管道焊接處開裂,漏乳化液。(4)壓力表松動。(5)噴射閥架控制氣動閥門開關(guān)的儀表松動。

3.1循環(huán)過程中乳化液管道震動

循環(huán)過程與軋制過程比較,區(qū)別主要在于乳化液主管道壓力不同。軋制過程中乳化液主管道壓力為0.35MPa～0.4MPa,而循環(huán)時(shí)主管道壓力高達(dá)0.8 MPa。循環(huán)時(shí)主管道壓力太高是這部分震動的主要原因。乳化液供液泵的輸出流量不能調(diào)節(jié),所以直接原因在于循環(huán)管道管徑太小。

3.2噴射、循環(huán)切換和道次切換瞬時(shí)管道震動

乳化液由噴射狀態(tài)切換到循環(huán)狀態(tài)的過程是乳化液噴射閥門關(guān)閉,同時(shí)乳化液自循環(huán)管道閥門打開。乳化液由經(jīng)過噴射閥架到機(jī)架再到收集槽的過程,變?yōu)槿榛航?jīng)過噴射閥架直接到收集槽。

乳化液道次切換的過程是乳化液由噴射入口側(cè)(出口側(cè))軋輥和輥縫的閥門打開,同時(shí)噴射出口側(cè)(入口側(cè))軋輥和輥縫地閥門關(guān)閉。乳化液由噴射入口側(cè)(出口側(cè))軋輥和輥縫,改為噴射出口側(cè)(入口側(cè))軋輥和輥縫。

乳化液噴射、循環(huán)切換和道次瞬時(shí),主管道壓力能高達(dá)1.6MPa,管道震動特別劇烈。原因主要在于切換時(shí),需關(guān)閉的閥門已經(jīng)關(guān)閉,而需要打開的閥門打開不及時(shí),導(dǎo)致乳化液在主管道內(nèi)憋著。若能保證供液泵開啟時(shí),整個(gè)乳化液系統(tǒng)管道暢通,便能有效解決該問題。

3.3軋制過程中乳化液管道震動

軋制過程中乳化液管道震動,主要來自軋機(jī)震動。固定在軋機(jī)牌坊上的噴梁與乳化液輸送管道之間采用硬管連接,導(dǎo)致乳化液管道與軋機(jī)共振。另外,部分乳化液管道自身固定不足加劇了震動。

4　現(xiàn)場對應(yīng)解決方案

4.1改造乳化液循環(huán)管道,降低循環(huán)過程

壓力

原設(shè)計(jì)中大循環(huán)管路在軋機(jī)短暫停機(jī)和換輥時(shí),為了不使乳化液系統(tǒng)頻繁啟停,供液泵輸出的流量(7 000L/min)經(jīng)過噴射閥架上的循環(huán)支路直接進(jìn)入軋機(jī)乳化液回收槽中,小管徑大流量造成管路里乳化液流速較快,主管道壓力過高。

降低循環(huán)過程壓力的方式有兩種:一種是增大循環(huán)管道管徑,另一種是在供液泵出口增加一根自循環(huán)管道,與原先循環(huán)管道同步啟停。本方案采取第二種方式,在供液泵出口管道增加了一根自循環(huán)管道,直接通向乳化液箱,同時(shí)保證該自循環(huán)管道與原先通向收集槽的循環(huán)管道同步開關(guān),循環(huán)壓力由原先的0.8MPa降到了0.25MPa,降低壓力效果非常明顯。

4.2更換閥門,優(yōu)化閥門開關(guān)程序,降低乳化液噴射、循環(huán)切換和道次切換過程的壓力

原設(shè)計(jì)中使用氣動蝶閥,改造前管道水錘效應(yīng)加之由于開關(guān)頻繁,管路上的氣動蝶閥經(jīng)常損壞。這次將氣動蝶閥更換為密封性能更好和耐沖擊能力更強(qiáng)的氣動球閥,延長了使用時(shí)間,減少了停機(jī)維護(hù)時(shí)間,節(jié)約了油耗和時(shí)間成本。

對閥門開關(guān)的控制程序做了如下優(yōu)化:對所有需要關(guān)閉的閥門,程序控制其延時(shí)3s關(guān)閉,所有需要打開的閥門立即打開,這樣避免了管道憋住乳化液的現(xiàn)象。程序優(yōu)化后,乳化液噴射、循環(huán)切換和道次切換過程的壓力降為0.2MPa,上述震動現(xiàn)象得到了極大的緩解。

4.3改造乳化液管道與噴梁的連接方式,避

免管道與軋機(jī)共振

原設(shè)計(jì)乳化液管道與軋機(jī)噴梁直接連接,軋機(jī)震動直接傳導(dǎo)到乳化液管道。改造過程中,將所有硬管連接改為軟管連接,保證了軋機(jī)震動不會直接傳導(dǎo)到乳化液管道。

4.4加固噴射閥架乳化液管道,吸收震動

原設(shè)計(jì)中的乳化液噴射閥架左右對稱布置兩組,各自控制奇偶道次軋制。每組控制閥組共計(jì)五條獨(dú)立并聯(lián)控制回路,所有的獨(dú)立回路含循環(huán)回路總計(jì)11支的進(jìn)口集成在噴射閥臺總極管上。改造過程中,將每條回路管道單獨(dú)加固,最大程度地吸收管道震動。

5　結(jié)語

通過對乳化液系統(tǒng)管道加固,更改乳化液管道與噴梁連接方式,循環(huán)過程中乳化液分流,噴射、循環(huán)切換和道次切換程序優(yōu)化的措施,乳化液系統(tǒng)震動得到有效降低。實(shí)施改造半年來沒有發(fā)生乳化液泄露事故,故障處理時(shí)間和軋制油耗都大幅降低。

[1] 毛召芝.六輥單機(jī)架冷軋機(jī)組乳化液系統(tǒng)的故障分析及優(yōu)化改造[J].冶金設(shè)備,2013,208 (2):88-92.

[2] 劉少宇,吳少波.1500冷軋機(jī)組乳化液系統(tǒng)故障原因分析及技術(shù)改造[J].黑龍江冶金. 2013,27(5):41-44.

Countermeasure Solution for the Vibration of Emulsion System of Single Stand Cold Mill

ZHA Kai

(Cold Rolling of Shandong Co.Jinan Branch,Jinan 250100,Shandong,China)

Combining with the actual project,this thesis focuson the problem of excessive vibration of emulsion systemof single stand Cold Mill.Thus it put forwards the improvement measures to lower piping pressure,hard pipes and change connection method of pipes.After these improvements,the problem of excessive vibration of emulsion system was solved thoroughly,with maintenance time and oil consumption decreasing.

cold rolling mill;emulsion system;vibration

1001-5108(2016)02-0054-03

TG333

B

查凱,助理工程師,主要從事冷軋車間單機(jī)架機(jī)組工藝技術(shù)質(zhì)量管理工作。