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本鋼板材股份有限公司熱連軋廠 遼寧本溪 117000

針對(duì)高壓水除鱗機(jī)故障頻發(fā)的現(xiàn)象，筆者將在現(xiàn)有的高壓水除鱗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的相關(guān)優(yōu)化。本文將從集管與高壓水除鱗噴嘴的優(yōu)化、E1立輥除鱗噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化、除鱗系統(tǒng)的穩(wěn)定性及電氣穩(wěn)定性優(yōu)化、儲(chǔ)能器系統(tǒng)優(yōu)化、除鱗箱的優(yōu)化、除鱗輥道優(yōu)化六大方面進(jìn)行論述?，F(xiàn)報(bào)告如下：

1 高壓水除鱗系統(tǒng)優(yōu)化總思路

通過(guò)對(duì)高壓水除鱗系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)，高壓水除鱗的作用主要包括：沖刷效應(yīng)、蒸汽效應(yīng)、破裂效應(yīng)以及冷卻效應(yīng)。高壓水除鱗時(shí)采用的工作原理是利用噴嘴處噴出的帶有一定水壓的水流產(chǎn)生的沖刷力及沖擊力，使得鋼板表面上的氧化鐵皮逐漸脫落。

從高壓水除鱗系統(tǒng)的工作原理來(lái)看，需要對(duì)現(xiàn)有的除鱗系統(tǒng)進(jìn)行分布的優(yōu)化，才能更好的保證鋼板質(zhì)量的提升。

（1）重新設(shè)計(jì)安裝除鱗噴嘴，選用性能更好的高壓噴頭[1]。并對(duì)集管進(jìn)行一定的優(yōu)化。

（2）去掉蓄能器，減少因蓄能器皮囊損壞對(duì)除鱗機(jī)正常運(yùn)行的影響。

（3）水箱需重新設(shè)計(jì)。其次，要妥善的固定水箱，防止因外界因素造成的水箱泄漏?？梢圆扇〔讳P鋼薄鋼板予以焊接。

（4）水箱內(nèi)進(jìn)水口處需設(shè)置水質(zhì)過(guò)濾器，減少水中雜質(zhì)對(duì)水箱造成的影響。盡量選取清水式的過(guò)濾設(shè)備，本廠使用了以色列阿米亞的過(guò)濾器代替現(xiàn)有除鱗設(shè)備。

（5）出口處的高壓噴射閥予以更換，使用附有高壓過(guò)濾器的噴射閥代替。

（6）對(duì)高壓水除鱗系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化與電氣穩(wěn)定性優(yōu)化。

2 集管與高壓水除鱗噴嘴的優(yōu)化

本次優(yōu)化的基本思路共有兩大方向：一是集管上除鱗嘴的分布情況要改變（包括數(shù)量、間距、排數(shù)等）；而是噴嘴的類(lèi)型要重新選取。對(duì)于其他方面的優(yōu)化，例如適當(dāng)調(diào)整集管的安裝位置及相關(guān)參數(shù)等，包括：集管內(nèi)徑、長(zhǎng)度；鋼坯上下表面距噴嘴外沿之間的間距等。本次改造優(yōu)化基于原鋼軋生產(chǎn)線之上，集管的改造變動(dòng)幅度不大，只局限于鋼坯上下表面距噴嘴外沿之間的間距進(jìn)行調(diào)整?；靖脑煸瓌t有兩點(diǎn)第一，要最大程度應(yīng)用現(xiàn)有生產(chǎn)資料，充分發(fā)揮除鱗電機(jī)的工作效能。第二，盡量提高除鱗水壓力。

2.1 噴嘴型號(hào)及集管優(yōu)化后參數(shù)表

參數(shù) 優(yōu)化后噴嘴噴射角 26°流量 64L/min型號(hào) 682.726.H7噴嘴外沿距鋼胚上下表面間距 140mm噴嘴間距 70mm噴嘴數(shù)量 21個(gè)有效除鱗寬度 1480mm單集管水流量分配 160m3/h雙集管水流量分配 320m3/h

2.2 優(yōu)化后的效果

最大打擊力：提升10%

最大流量：提升8%

除鱗能力的提升，使得企業(yè)生產(chǎn)的鋼材質(zhì)量有著顯著的提升。同時(shí)，由于噴嘴結(jié)構(gòu)、分布、數(shù)量、角度的合理設(shè)置，大大降低了設(shè)備發(fā)生故障的幾率。每年可為企業(yè)節(jié)省約150萬(wàn)元備件維修費(fèi)[2]。

3 除磷噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1 E1立輥噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化

選用的噴嘴型號(hào)：進(jìn)口萊克勒噴嘴645；

噴嘴角度：由優(yōu)化前的40°，調(diào)整為22°；

高壓水流量：由優(yōu)化前的90L/min，調(diào)整為39.6L/min；

噴嘴外沿距鋼坯上下表面間距：由優(yōu)化前的120mm調(diào)整至100mm；

噴嘴間距：70mm；

噴嘴散射角：2°-3°；

單排集管?chē)娮鞌?shù)量：21個(gè)；

除鱗高壓水流量：98m3/h；

單集管高壓水流量：47.5m3/h

3.2 精除鱗噴嘴優(yōu)化方案

選用的噴嘴型號(hào)：進(jìn)口萊克勒噴嘴606；

噴嘴角度：由優(yōu)化前的30°，調(diào)整為26°；

高壓水流量：由優(yōu)化前的25.6L/min，調(diào)整為35.6L/min；

噴嘴外沿距鋼胚上下表面間距：200mm；

噴嘴間距：76mm；

單集管單排噴嘴數(shù)量：21個(gè)；

噴嘴有效除鱗寬度：1450mm；

單集管高壓水流量：44.9m3/h；

雙集管高壓水流量：179m3/h

精除鱗噴嘴，上集水管處采用升降式設(shè)計(jì)，下給水管采用固定式設(shè)計(jì)。在上集水管處設(shè)置對(duì)中裝置，同時(shí)為了防止鐵皮與廢水外濺，在噴水口出設(shè)置反噴遮蔽噴嘴及雙層擋水鏈。

綜上，在系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中，需要注意的是，集管內(nèi)水流量分配與打擊力成正比關(guān)系。假設(shè)在恒定的流量與壓力下，除鱗系統(tǒng)對(duì)噴嘴噴射角度影響最敏感。噴射角越大，噴射面積越大，噴射沖擊壓力就越小。而在噴射角度恒定的條件下，唯一影響噴射面積的因素為噴射距離。而在出口處，則有流量與出口壓力大小成反比的規(guī)律。因此，為了滿足噴射沖擊壓力能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，需要技術(shù)人員找到合適的運(yùn)行工作點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)建立以調(diào)速為主要方式，以提高泵壓為目的的方式，有針對(duì)性的控制水泵運(yùn)行。技術(shù)人員也可以根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求，對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行逐一的調(diào)整。

4 針對(duì)除鱗系統(tǒng)的穩(wěn)定性及電氣穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化

（1）將原有的手動(dòng)進(jìn)水閥改造為電動(dòng)進(jìn)水閥，能夠根據(jù)水箱內(nèi)水位高度自動(dòng)供水。超低水位停泵，低水位進(jìn)水，高水位停水[3]。

（2）電氣系統(tǒng)改為變頻控制模式，根據(jù)鋼胚大小不同，施加不同的壓力，達(dá)到不同的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

（3）使用最新的PLC控制系統(tǒng)。本次優(yōu)化中選用了（s7-200）。

5 增加儲(chǔ)能器系統(tǒng)

為了有效的減少水流沖擊對(duì)管壁產(chǎn)生的影響，故應(yīng)用儲(chǔ)能裝置，起到儲(chǔ)能與增壓，減小水錘現(xiàn)象的作用。

6 除鱗箱的改造

更換除鱗箱，采用耐腐蝕的材質(zhì)，同時(shí)應(yīng)保證除鱗前，鋼胚的除鱗效果是達(dá)標(biāo)的。

7 在除鱗輥道前增加對(duì)中裝置

為了保證鋼胚除鱗時(shí)的穩(wěn)定性，防止鋼胚跑偏，可在破鱗輥道前設(shè)置對(duì)中裝置，控制除鱗的范圍[4]。

8 結(jié)語(yǔ)

將高壓水除鱗系統(tǒng)進(jìn)行上述優(yōu)化后，能夠有效的減少影響鋼胚除鱗效果的問(wèn)題。例如，除鱗系統(tǒng)的穩(wěn)定性、除鱗水壓力的穩(wěn)定性、除鱗水壓、除鱗用水純凈度，及除鱗狀況的穩(wěn)定性等一系列影響鋼板成材質(zhì)量的因素。能夠有效的提升鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量，提升用戶的滿意度。