李亞林

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司，山東萊蕪271104）

0 引言

某熱軋廠A類產(chǎn)品品種多，盈利水平高，產(chǎn)品質(zhì)量好，是公司重要的盈利產(chǎn)品。但隨著市場(chǎng)供求關(guān)系的變化，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，特別是對(duì)表觀質(zhì)量提出了更高的要求，迫切要求我們盡快改進(jìn)產(chǎn)品表觀質(zhì)量。

造成氧化鐵皮殘留的主要原因是鋼坯在除鱗過程中表面氧化鐵皮未除干凈，殘留在鋼坯表面的氧化鐵皮在軋制過程中被軋入。因此，改善產(chǎn)品的表觀質(zhì)量首先要從除鱗環(huán)節(jié)入手，通過改善除鱗效果來提升產(chǎn)品質(zhì)量。

1 現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問題

該廠粗軋前BD高壓水除鱗系統(tǒng)現(xiàn)配有兩臺(tái)除鱗泵，是建廠時(shí)配置，已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行了近20年。配有一套蓄能器組，后改造增加一套，另外包括除鱗閥、水箱、除鱗箱和電控設(shè)備等。除鱗泵設(shè)計(jì)工作壓力17 MPa，實(shí)際工作壓力為14 MPa，流量為30 m3/h。

除鱗設(shè)備自投入使用以來主要存在以下幾方面問題：

（1）運(yùn)行維護(hù)成本高。除鱗泵均為日本進(jìn)口產(chǎn)品，維護(hù)費(fèi)用高，訂貨周期長(zhǎng)，日常維護(hù)難度大。

（2）除鱗能力不足。由于泵組實(shí)際工作壓力為12～14 MPa，對(duì)于表面質(zhì)量要求比較高的鋼種，多出現(xiàn)鋼坯表面氧化鐵皮不能完全清除的狀況，除鱗能力明顯不足。

（3）閥件、法蘭、管路等漏水較嚴(yán)重，管路振動(dòng)較大，系統(tǒng)維護(hù)難度大。管路焊接和管路布置不能滿足高壓除鱗系統(tǒng)的要求，難以保證系統(tǒng)在高壓狀態(tài)下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。除鱗泵吸排閥彈簧等設(shè)備易損件故障多，維修難度大，備件成本高。

（4）鋼坯表面氧化鐵皮殘留致使粗軋機(jī)咬入鋼坯過程中因打滑而咬入困難，直接造成軋制時(shí)間增加，產(chǎn)量降低。每支鋼需增加10 s左右的軋制時(shí)間，對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏影響大。

針對(duì)以上問題，需根據(jù)軋制品種及軋制工藝要求，對(duì)高壓水除鱗系統(tǒng)進(jìn)行能力提升改造。

2 改造方案提出

目前除鱗系統(tǒng)的穩(wěn)定性已不能滿足型鋼生產(chǎn)要求，系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在高壓力狀態(tài)，設(shè)備維護(hù)量非常大，因此需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行根本性的改造。

通過設(shè)備調(diào)研以及參考國(guó)內(nèi)其他熱連軋廠粗軋水除磷系統(tǒng)的使用經(jīng)驗(yàn)，提出新除鱗系統(tǒng)改造要滿足“變頻器+電機(jī)+柱塞泵直供”等特性，除鱗壓力要求不低于20 MPa。

2.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)去掉了高壓蓄能器、除鱗閥、循環(huán)閥、最低液面閥等維護(hù)難度大的除鱗設(shè)備，維護(hù)難度大大降低。

（2）該系統(tǒng)安全可靠性提高，柱塞泵排出壓力受到PLC程序控制，通過變頻調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)需要調(diào)整高壓柱塞泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)出口壓力穩(wěn)定。

（3）電機(jī)通過變頻器調(diào)速，實(shí)現(xiàn)高壓柱塞泵過載保護(hù)；在換輥等非作業(yè)時(shí)間，高壓柱塞泵可選擇停止運(yùn)行，降低電耗。

（4）該系統(tǒng)柱塞泵采用了吸排閥氣缸控制方式（圖1），電機(jī)不用頻繁調(diào)速，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，泵站噪音明顯降低。

2.2 系統(tǒng)配置

根據(jù)除鱗壓力和流量分析，除鱗系統(tǒng)主要包括以下設(shè)備：

（1）自動(dòng)反沖洗過濾器：1臺(tái)。

（2）高壓泵組：4臺(tái)（3用1備）。型號(hào)：3DS24/30C-00；額定壓力：30 MPa。

（3）單向截止閥：4臺(tái)。型號(hào)：DJF50-00-II；通徑：DN50；壓力：32 MPa。

（4）除鱗箱：1個(gè)。由箱體、除鱗環(huán)、防撞導(dǎo)衛(wèi)、擋水罩等組成（圖2）。

圖1 除鱗泵液力端

圖2 除鱗箱示意圖

3 方案實(shí)施效果

針對(duì)坯料規(guī)格，改造后的高壓水除鱗噴射壓力最高能夠達(dá)到30 MPa，泵組運(yùn)行平穩(wěn)，通過對(duì)比圖3、圖4可以發(fā)現(xiàn)除鱗效果顯著。各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，除鱗壓力和電機(jī)頻率、工作泵數(shù)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示，3臺(tái)泵投入使用。

4 結(jié)論

（1）除鱗壓力由改造前的12～14 MPa提高到24～30 MPa，為該廠品種鋼的正常生產(chǎn)和品種開發(fā)創(chuàng)造了很好的條件。

（2）除鱗系統(tǒng)升級(jí)后，

圖3 改造前除鱗效果

圖4 改造后除鱗效果

（3）除鱗泵電機(jī)設(shè)備采用變頻調(diào)速，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)電效果好。變頻調(diào)速是目前節(jié)電效果最好的調(diào)速方式，運(yùn)行平穩(wěn)，系統(tǒng)沖擊小，除鱗泵等設(shè)備工作環(huán)境好，使用壽命長(zhǎng)。

（4）自投入運(yùn)行以來，該套設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，關(guān)鍵部件基本沒有發(fā)生故障，只是更換了一些密封、填料等易損件，僅維修費(fèi)用每年就節(jié)省近30萬元。

圖5 電機(jī)運(yùn)行頻率與除鱗壓力對(duì)應(yīng)圖