陳偉

摘要：介紹了高壓水鋼坯除鱗的機(jī)理，探討了射流相關(guān)參數(shù)對(duì)鋼坯除鱗效果的影響，分析了各參數(shù)之間的關(guān)系及合理取值，提出了新的理論計(jì)算公式和方法，可為高壓水除鱗系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼坯除鱗；聚四氟乙烯；打擊測(cè)試模塊；設(shè)計(jì)；實(shí)踐；運(yùn)用

在熱軋工藝中，鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后，因鋼坯表面與氧化性氣體直接接觸而氧化，表面會(huì)產(chǎn)生氧化鐵皮，俗稱(chēng)板坯鱗皮。鋼坯表面的氧化鐵皮如不及時(shí)清除，不僅會(huì)損壞軋輥，而且氧化鐵皮還會(huì)軋入鋼坯表面，形成凹坑、麻面等表面缺陷，嚴(yán)重影響鋼材的表面質(zhì)量。[1]高壓水除鱗系統(tǒng)是中板廠(chǎng)重要生產(chǎn)工藝設(shè)備之一。為適應(yīng)中板新的產(chǎn)品大綱的要求，充分發(fā)揮中板廠(chǎng)高壓水除鱗生產(chǎn)能力，合理使用和維護(hù)高壓水設(shè)備，有效提升現(xiàn)有高壓水設(shè)備的最優(yōu)打擊效果，使我們生產(chǎn)的鋼板得到最優(yōu)的表面質(zhì)量，提出增設(shè)高壓水打擊測(cè)試模塊設(shè)計(jì)和研究方案。

一、設(shè)計(jì)方案依據(jù)

中板廠(chǎng)由于產(chǎn)品大綱及工藝變化，軋線(xiàn)高壓水除鱗的使用維護(hù)狀況，已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量的要求。根據(jù)研究現(xiàn)有在線(xiàn)3個(gè)高壓水噴射部位使用和維護(hù)現(xiàn)狀，都沒(méi)有量化的在線(xiàn)檢測(cè)除鱗效果的檢測(cè)手段。本方案通過(guò)對(duì)粗除鱗箱、粗軋機(jī)除鱗以及精軋機(jī)的除鱗配置相應(yīng)接近生產(chǎn)的模擬坯料，通過(guò)在線(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)試，使軋制線(xiàn)上的高壓水集管和噴嘴得到有效的監(jiān)控和評(píng)估。

該項(xiàng)目完成以后，填補(bǔ)了中板廠(chǎng)高壓水在線(xiàn)測(cè)試空白，實(shí)現(xiàn)了定期對(duì)高壓水設(shè)備除鱗打擊能力和除鱗噴嘴覆蓋面和重疊量的量化評(píng)估，為高壓水系統(tǒng)壓力的調(diào)定和高壓水設(shè)備部件維護(hù)調(diào)整及更換提供評(píng)估依據(jù)，同時(shí)也為技術(shù)工藝提供鋼板表面質(zhì)量提供原始的數(shù)據(jù)采集，提高中板廠(chǎng)鋼板的表面質(zhì)量。

依據(jù)集團(tuán)公司兄弟單位已有的類(lèi)似經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中板廠(chǎng)多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

二、設(shè)計(jì)制作可行性方案

（一）改造預(yù)期目標(biāo)

在現(xiàn)有高壓水設(shè)備保持不變的情況下，通過(guò)增加打擊測(cè)試模塊，使高壓水設(shè)備的打擊能力和有效打擊范圍得到量化監(jiān)控，來(lái)指導(dǎo)高壓水設(shè)備的維護(hù)調(diào)整和高壓水工藝布置，滿(mǎn)足鋼板表面質(zhì)量的要求。

1.設(shè)計(jì)打擊測(cè)試模塊，合理選擇模塊標(biāo)準(zhǔn)厚度

根據(jù)研究中板廠(chǎng)現(xiàn)有在線(xiàn)3個(gè)除鱗部位的能力范圍及現(xiàn)狀，合理設(shè)計(jì)模塊厚度范圍，實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，粗除鱗箱高壓水集管的噴射對(duì)象是板坯，大多板坯厚度為220mm；粗軋機(jī)除鱗則是對(duì)粗除鱗工序后的板坯進(jìn)行軋制，厚度范圍在90220mm；精軋機(jī)除鱗則是高壓水除鱗的最后一道工序，它的厚度范圍集中在3090mm這個(gè)范圍。我們知道集管?chē)娮斓母叨戎苯泳陀绊懥烁邏核驌舻闹丿B量和打擊能力，所以厚度的仿真尤為重要。本方案通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鋼板厚度變化的比對(duì)，選定模塊測(cè)試的最佳厚度，來(lái)得到打擊測(cè)試的最真實(shí)的結(jié)果。

2.打擊模塊上下表打擊部位的選定

通過(guò)各部分除鱗集管的布置，可翻閱圖紙資料確定上下表打擊點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，但考慮在線(xiàn)情況的復(fù)雜性，要求把打擊模塊部位適當(dāng)放大一些，確保打擊測(cè)試部位測(cè)試結(jié)果清晰，滿(mǎn)足辨別要求。

3.建立規(guī)定高壓水噴射測(cè)試的常態(tài)化

①每次計(jì)劃?rùn)z修恢復(fù)生產(chǎn)前測(cè)試；

②長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)恢復(fù)生產(chǎn)前測(cè)試；

③更換高壓水主要部件后恢復(fù)生產(chǎn)前測(cè)試；

④更換支承輥恢復(fù)生產(chǎn)前測(cè)試。

（二）設(shè)計(jì)制作所需材料

打擊測(cè)試模塊結(jié)構(gòu)分為模塊本體、測(cè)試部位鑲嵌塊、壓板三個(gè)部分。

1.測(cè)試模塊本體

測(cè)試模塊本體一般采用板坯和鋼板來(lái)制作，要求板坯不平度達(dá)5mm以下，鋼板不平度達(dá)3mm以下，具備有較大的抗彎剛度。

2.測(cè)試部位鑲嵌塊（材料聚四氟乙烯）

3.壓板采用45#鋼加工，鉆沉空以備固定安裝

三、高壓水打擊測(cè)試模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、采購(gòu)材料在集團(tuán)內(nèi)部施工安裝，完成打擊模塊的研制，2015年7月投入生產(chǎn)使用。

四、高壓水打擊測(cè)試模塊實(shí)踐與運(yùn)用

高壓水打擊模塊分兩個(gè)模塊，分粗除鱗裝置、粗軋共用模塊和精軋打擊模塊，兩塊模塊尺寸規(guī)格分別為220*1810*4000和90*2500*4000。打擊模塊主要用于辨識(shí)測(cè)試高壓水除鱗效果，測(cè)試結(jié)果分為“合格”、“不合格”兩種，（規(guī)定技術(shù)科和機(jī)動(dòng)科為試驗(yàn)結(jié)果評(píng)判部門(mén)；軋鋼車(chē)間保管、維護(hù)），“合格”的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為高壓水模塊被打擊的深度、重合度以及覆蓋面，如圖：

測(cè)試合格標(biāo)準(zhǔn)為：（1）每道測(cè)試口的頭尾位置沿鋼板橫向投影相連接；（2）測(cè)試口深度一般在2mm以上；（3）測(cè)試口頭尾投影重合部位5mm15mm。

每次檢修超過(guò)8小時(shí)或停產(chǎn)，開(kāi)軋前必須進(jìn)行高壓水打擊測(cè)試，如測(cè)試結(jié)果為“不合格”需由機(jī)電車(chē)間檢查高壓水除鱗系統(tǒng)，包括水壓、噴射角度、高度、以及噴嘴等，直至測(cè)試“合格”后才能進(jìn)行軋鋼。每次測(cè)試“合格”后，需拍下模塊測(cè)試部位形貌的照片，用以測(cè)試檔案存儲(chǔ)備案。

五、結(jié)論

通過(guò)對(duì)高壓水打擊測(cè)試模塊的研制，填補(bǔ)了中板廠(chǎng)高壓水在線(xiàn)測(cè)試空白，實(shí)現(xiàn)了定期對(duì)高壓水設(shè)備除鱗打擊能力和除鱗噴嘴覆蓋面和重疊量的量化評(píng)估，為高壓水系統(tǒng)壓力的調(diào)定和高壓水設(shè)備部件維護(hù)調(diào)整及更換提供評(píng)估依據(jù)，從2015年7月2017年6月的投入使用大大提升了高壓水設(shè)備使用的效能，確保鋼板表面質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王東.水噴淋系統(tǒng)的研究[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（02）.