不锈钢热连轧生产线中的精轧除鳞改造
热轧带钢高压水除鳞系统的改造
热轧带钢高压水除鳞系统的改造叶凡(武钢集团鄂钢公司热轧带钢厂,湖北鄂州436002)摘要: 针对武钢集团鄂钢公司热轧带钢厂高压水除鳞系统存在的除鳞效果不稳定、设备运行不稳定、维修费用高等问题,对热轧带钢高压水除鳞系统采取了一系列的改造措施,有效地降低了喷嘴的消耗量和高压水系统的检修时间,减少了带钢表面黑带的产生,保证了产品的质量。
关键词:高压水除鳞;带钢;表面质量中图分类号: T G333 . 7 + 1 文献标识码: B文章编号: 100824371 (2011) 0420015202R eva mp of high pressure w a t er d escal ing syste m of hot rolled stripYE Fa n( Ho t Ro lli n g St rip Mill of Ec s t e el , W ISCO , Ezho u436002 , Chi n a)Abstract : In li g ht of t h e p r o b le m s e x i s ti n g i n t h e hi g h p r e s sure wat e r de s cali n g syst e m i n t he Ho t Rolli ng St rip Mill of E c st eel s uch a s i n st a bilit y of de scali ng eff ect a nd equi p m e n t r u nni ng a s well a s hi gh mai nt e na nce co st a se rie s reva mp mea s ure s have bee n t a k e n to cop e wit h t he p ro ble ms i n t he syst e m. A s t he re s ult s t he co n s u mp tio n of nozzle s a n d re2 p ai r ti me of t he hi gh p re ss u re wat e r syst e m a s well a s occ ur re nce of black ba n d have bee n o b vio u s l y re d uced a n d t h e qualit y of t h e p ro d uct s e n s ured.K ey w ords : hi g h p r e s sure wat e r de s cali n g ; st e el st r ip ; s urf a ce qualit y鄂钢热轧带钢厂的高压水除鳞装置压力为7 ～15 M P a ,它是用来清除钢坯表面的炉生氧化铁皮和再生氧化铁皮的。
轧钢生产线除鳞系统改造
轧钢生产线除鳞系统改造摘要：对轧线高压水除鳞系统进行改造，提高了轧件的除鳞效果，降低了设备故障率与维护成本费用，提高了设备稳定性。
关键词：高压水除鳞柱塞变频控制前言型钢厂大型线高压水系统为马鞍山钢铁设计院设计，重庆水泵厂提供成套设备，该设备自2005年9月份投产以来，因设计、制造、安装方面的问题，一直未能达到设计要求，对产品质量的提升影响很大。
因此，必须对整个除鳞系统进行可靠的技术改造手段，以此提高轧件的表面质量。
1 原水除鳞系统存在的问题原系统运行多年时间里，逐步暴露出大量的设备问题，除鳞压力无法保持，设备维护量逐步增大，导致轧件表面氧化铁皮压入的质量事故高居不下：1.1现有系统压力低且无法保持，特殊钢种除鳞十分困难。
本系统对于合金元素含量较高的品种钢生产来讲，系统20.5MPa的压力偏小，控制元件较多故障率高频繁出现喷空的现象，导致除鳞压力无法保持，不足以提供可靠的打击力，无法将钢坯表面的氧化铁皮除掉，并且除鳞的水量不足，除鳞后的氧化铁皮不能及时清理干净，在轧制过程中容易在型钢的沟槽内出现氧化铁皮压入现象。
1.2设备维护量逐步增大。
该系统对柱塞泵、高压空压机及蓄能器的性能要求很高，任何一方面有故障则除鳞水量、水压就不能保证。
由于浊环水的水质差，不能满足柱塞泵对水质的要求，柱塞泵的柱塞、成套密封、密封端盖、油封及挺杆等极易损坏。
同时，高压空压机是高故障率设备，设备易损件多，维修难度大，备件成本高。
原系统中采用了大量的法兰、截止阀连接，焊缝因振动产生裂纹，还有管路中的除鳞阀、循环阀、最低液面阀配置，出现了大量的漏水、漏气点，给后期设备的维护带来了较大压力。
1.3系统控制复杂，系统压降大运行不稳定，压力不能保证原系统采用了液位计，最低液面阀与循环阀等连锁控制来实现除鳞泵的加压和泄压，一旦某个元件出现故障就会出现补水不及时的情况，罐内的气体泄露，系统压力就会明显下降，目前系统最高运行压力只能保证19MPa，不能满足品种钢的除鳞要求，严重影响除鳞效果。
2050 mm热连轧产线除鳞问题的分析与改进
3.4 精除鳞
3.4.1
头部异常
异常现象：飞剪剪头动作完成后，4～6 s 精除
鳞喷射阀开启。
情况分析：精除鳞入口夹送辊因转速低于正常
值，导致辊道速度低于正常值，引起除鳞喷射阀开
启时间推迟。
解决措施：正常当头部经过此区域的距离＞
22.885 m 时，精除鳞开启；目前修改为头部除鳞超
前量调整为“-6 m”，即头部到达 16.885 m 时精除鳞
山东 日照 276800）
摘
要：介绍了山钢日照公司 2 050 mm 热轧产线的除鳞系统，针对生产过程中出现的除鳞故障的原因进行分析，并提出解
决措施。措施实施后除鳞系统稳定，
带钢表面正常，
实现了质量稳定、生产顺行的目的。
关键词：
2 050 mm 热连轧产线；
除鳞系统；
除鳞时序；
故障分析
中图分类号
号：
月投产调试，设计年产 500 万 t，主要设备包括 3 座
蓄热式加热炉（1 座双蓄热式，2 座单蓄热式）、炉后
除鳞机、定宽压力机、粗轧 R1 轧机、E2 立辊轧机、粗
轧 R2 轧机、曲柄式飞剪、7 台精轧机、前后置超快
冷、层流冷却、3 台卷取机、超级电容小车、平整机组
等。全线高压除鳞点共计 4 处，包括炉后除鳞机（2
TG335
1 前
文献标识码：
B
文章编号：
1004-4620（2020）01-0071-02
度进行测算板坯位置，
达到除鳞的目的。
2.2 精除鳞原理
言
高压水除鳞设备是热轧产线关键设备之一，主
精除鳞设备运行图如图 1 所示。利用 9/10 热
要目的是在生产过程中使用高压力的水柱去除板
轧制特殊钢高压除鳞分析和改进途径000
收稿日期:2007-09-28;修订日期:2007-10-12作者简介:徐国毅(1971-),男,宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司高级工程师。
轧制特殊钢高压除鳞分析和改进途径徐国毅(宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司,上海 200940)摘 要:特殊钢材料在轧制过程中一直存在除鳞效果不好的问题,本文分析了加热过程中氧化铁皮生成的机理,针对不同材料形成的不同氧化铁皮成分和致密程度,发现喷嘴的布置和选型对氧化铁皮的清除至关重要,通过理论分析对喷嘴布置和选型做了设计改进,并应用到生产实际中,取得了良好的效果,其结果喷嘴高压水冲击力比原来提高20%,满足特殊钢产品质量要求,同时比原设计节约水量约11%,确保了特殊钢热轧钢坯出炉表面氧化铁皮的清除。
关键词:特殊钢;高压除鳞喷嘴;氧化铁皮中图分类号:T G 335.11 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2007)06-0049-04A p p r o a c h e s f o r a n a l y z i n ga n di m p r o v i n g h i g h -p r e s s u r ed e s c a l i n g e f f e c t s i ns p e c i a l s t e e l r o l l i n gX UG u o -y i(B a o s h a nI r o n ＆S t e e l C o .,L t d .,S p e c i a l S t e e l B r a n c h ,S h a n g h a i 200940,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h e c o u r s e o f r o l l i n g s p e c i a l s t e e l m a t e r i a l s ,t h e d e s c a l i n g e f f e c t i s n o t g o o da l l t h e t i m e .T h e a u -t h o r h a s a n a l y z e d t h e m e c h a n i s mo f g e n e r a t i n g s c a l e s i nt h e p r o c e s s o f h e a t i n g f o u n d t h a t t h e n o z z l e a r r a n g e m e n t a n dt y p es e l e c t i o ni s v e r yi m p o r t a n t t o t h es c a l e s c l e a n i n gt o w a r d s d i f f e r e n t c o m p o s i t i o na n dd e n s i t y o f s c a l e s a n d ,t h e n ,m o d i f i e d t h e d e s i g n o f n o z z l e a r r a n g e m e n t a n d t y p e s e l e c t i o n b y m e a n s o f a t h e o r e t i c a l a n a l y s i s t h a t h a s b e e na p p l i e dt o p r o d u c t i o n w i t hg o o de f f e c t s .T h a n k s t ot h ei m p r o v e m e n t ,t h e i m p a c t f o r c eo f t h eh i g h-p r e s s u r e n o z z l e w a t e r i s i n c r e a s e db y 20%w h i c hm e e t s t h eq u a l i t y r e q u i r e m e n t s o f s p e c i a l s t e e l p r o d u c t s a n d ,m e a n w h i l e ,s a v e s a b o u t 11%w a t e r c o m p a r e d t o t h e f o r m e r d e s i g n a n dg u a r a n t e e s t h e s u r f a c e s c a l e s c l e a n i n g o f d i s c h a r g e dh o t r o l l e db i l l e t s o f t h e s p e c i a l s t e e l .K e y w o r d s :s p e c i a l s t e e l ;h i g h -p r e s s u r ed e s c a l i n g n o z z l e ;s c a l e s1 前言高压水除鳞是用高压水清除热钢坯表面氧化铁皮,是保证热轧钢表面质量的重要设备,但特殊钢材料在轧制时一直存在除鳞效果不好的问题。
热轧线水除鳞系统的优化改造
热轧线水除鳞系统的优化改造【摘要】通过在粗轧前加装第二组水除鳞系统来彻底清除钢坯表面的氧化铁皮。
该设计的原理是通过增加1组喷嘴、1组蓄能器和一组单向阀来完成第二次除鳞，以达到除鳞彻底的效果。
【关键词】二次水除鳞；粗轧机；设计1.存在的问题高压水除鳞设备的作用是在钢坯轧制前通过高压水的喷射，彻底清除其表面氧化铁皮，以保证钢坯顺利咬入粗轧机和坯料在后序轧制中的表面质量。
目前，由于高压水除鳞只有1组喷嘴，除鳞不彻底，主要是钢坯的两个侧表面经除鳞后还存有一定量的氧化铁皮，在粗轧机进行往复轧制的过程中容易造成以下问题：（1）钢坯在咬入粗轧机孔型时由于头部存有氧化铁皮而发生打滑的现象，造成堆钢。
（2）过量的氧化铁皮堆积在粗轧机附近，容易造成自动检测元件的误检测，从而造成自动控制程序出错，也容易造成堆钢。
（3）由于钢坯表面氧化铁皮的存在，轧制过程中轧件容易出现麻面、异物压入等产品缺陷，导致轧制出大量的废品。
（4）粗轧机接轴在咬入轧件时，其所受的扭振在除鳞不好的情况下是其扭振峰值的三倍，严重缩短了粗轧机接轴的使用寿命。
由于以上问题的存在，造成了非常频繁的设备停机和大量的产品缺陷，严重制约了型钢厂中型线生产的顺行。
2.高压水除鳞系统的改造2.1改造前高压水除鳞工作原理如图示：1、吸入水箱2、过滤器3、电机4、高压软管5、蓄能器（120L×3）6、压力调节阀7、排放阀8、单向阀9、高压柱塞泵工业用水从吸入水箱经过过滤器到达高压柱塞泵进行加压，通过软管输送到蓄能器（蓄能器最高工作压力为16.2Mpa，最低压力为12.7Mpa）保压。
钢坯经过水除鳞设备时，喷嘴阀门打开，高压水喷射在钢坯表面进行除鳞，蓄能器卸载；钢坯经过后，喷嘴阀门关闭，蓄能器加载，等待下一个工作周期。
2.2设备改造方案：针对高压水除鳞清除钢坯表面氧化铁皮不彻底的问题，具体采取以下措施：（1）增加1组喷嘴，和原有的1组并联使用。
（2）增加1组蓄能器，和新增加的喷嘴配套使用。
1780热轧生产线精轧机机架间除鳞系统优化
1780热轧生产线精轧机机架间除鳞系统优化摘要：介绍了广西钢铁1780mm热轧产线的机架间除鳞系统，针对生产过程中出现的除鳞故障的原因进行分析，并提出解决措施。
措施实施后除鳞系统稳定，带钢表面正常，实现了质量稳定、生产顺行的目的。
关键词：1780mm热连轧产线；除鳞系统；故障分析；喷嘴；打击力；除鳞重合度；引言：广西钢铁集团有限公司1780 mm热连轧生产线，设计规模为400万t/a热轧商品卷。
生产线生产的主要产品为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、热轧汽车用钢、船体结构用钢、管线用钢、耐候钢、焊瓶钢、集装箱板、高层建筑用钢、桥梁用结构钢、压力容器用钢、热轧酸洗板、工程机械等高强度结构钢和冷轧原料(低碳钢、高强钢)等。
生产线配备了3座加热炉、粗轧高压水除鳞箱、定宽压力机、带附属立辊的二辊可逆式粗轧机E1/R1、带附属立辊的四辊可逆式粗轧机E2/R2、保温罩、热卷箱、切头飞剪、精轧高压水除鳞箱、7机架精轧机组、层流冷却系统、3台地下卷取机等。
在热轧带钢生产流程中，板坯经加热炉加热后，在带钢表面会产生一层厚厚的氧化铁皮。
氧化铁皮在轧制过程中很容易被压入进钢材，从而严重影响带钢产品的表面质量。
随着钢材市场竞争的日趋激烈以及开发高质量、高附加值钢铁产品的需要，彻底地清除钢坯表面的氧化铁皮已成为热轧带钢厂家所必须解决的问题。
热轧生产线主要使用高压水除鳞系统对带钢表面的氧化铁皮进行去除，本文主要针对1780mm生产线精轧机机架间除鳞重合度和集管结构进行优化设计及改造。
1精轧机机架间除鳞系统及设备参数1.1系统概述精轧机机架间除鳞是目前国内热连轧生产线在用的一种有效改善带钢表面质量，提高轧制节奏，有效控温的一种手段。
机架间除鳞设置独立的除鳞系统泵站，设计压力为14MPa，由两台变频泵组，阀门及管路附件组成。
除鳞点设置在精轧机F1出口导卫上和F2出口导卫上，共计两个机架间除鳞点。
1.2设备参数1.3机架间除鳞系统存在的问题机架间除鳞设计为精轧机F1出口导卫和精轧机F2出口导卫上格设置了一个除鳞点，精轧机机架间除鳞结构见图 1.1。
热轧带钢生产线高压水除鳞装置简介
热轧带钢生产线高压水除鳞装置简介【钢铁工艺】热轧带钢生产线高压水除鳞装置简介(一)在热轧带钢生产过程中，钢坯在加热炉中加热时会氧化而生成很厚的一次氧化铁皮，在轧制过程中又存在二次氧化过程，形成较薄的二次氧化铁皮。
在轧制过程中氧化铁皮会被压入带钢表面而形成夹杂和疤痕，影响产品的性能质量。
高压水除鳞技术对氧化铁皮除净效率高、无污染、综合成本低，被广泛采用。
目前热轧带钢生产线通常设置粗轧高压水除鳞系统与精轧高压水除鳞系统。
粗轧高压水除鳞系统工作原理某热轧带钢生产线粗轧除高压水除鳞系统为离心泵+蓄能器组配置，离心泵提供平均水量，蓄能器提供峰值时的泵供之外的水量。
由于粗轧除鳞系统的工作制为间断供水，当除鳞点开始用水时，喷射阀打开，由蓄能器提供所需高压水，蓄能器的水位开始下降，蓄能器压力下降到切换点(21MPa)时，由压力传感器发出信号，两台离心泵同时升速至工作转速(2800r∕min),排出高压水，对钢坯进行高压水除鳞，当除鳞点停止用水时，喷射阀关闭，两台离心泵继续保持工作转速向蓄能器补充消耗掉的高压水。
当蓄能器压力达到设定上限值(22MPa)或水位达到蓄能器设定的5#水位时，两台离心泵同时由工作转速降至基速(650r∕min),此时离心泵输出近似零流量，完成一个工作循环。
精轧高压水除鳞系统工作原理某热轧带钢生产线精轧高压水除鳞系统采用3台离心泵直供形式，分别供应精轧高压水除鳞箱前排和后排集水管用水，而且两台工作离心泵分别与前后排集水管对应且互不干涉;第三台离心泵是两台工作泵的备用泵，通过两个高压截止阀开或关的切换分别实现与前排或后排集水管高压水主管道相通。
当轧线发出开始除鳞信号时，两台工作离心泵升速（2800r∕min）升压（22MPa）进行带钢除鳞（喷射阀处于“长开”状态），精轧除鳞离心泵相对于粗轧离心泵来说是较长时间连续稳定压力供水的模式;当轧线发出终止除鳞信号时，离心泵降至基速状态（650r∕min）,此时除鳞喷射阀仍处于“长开”状态，系统压力通常不会超过3MPa,完成精轧除鳞系统一个工作循环。
热轧厂除鳞机的优化设计
热轧厂除鳞机的优化设计康向东①(攀枝花钢铁集团公司攀钢热轧板厂 四川省攀枝花617067)摘要 根据工艺要求,第一除鳞机安装在加热炉与第一架粗轧机之间,主要功能是通过高压喷水去除板坯表面氧化铁皮,同时应具有良好的密封性,能够挡水、挡渣,改善周围附属设备的工作条件,且为检测仪表提供可靠的工作环境。
因而除鳞机的结构优化设计直接关系到其除鳞性能,同时对周围设备的正常运行至关重要。
提出的方案结构简单,控制方便,且易于改造和控制效果好。
关键词 除鳞机 除鳞 优化设计图书分类号 TG333.2 文献标识码 BResearched on the O pti m u m D esign of Pr i m ary D esca ler i n Hot Str ip M illKang X iangdong(Hot Strip M ill of Panzhihua Iron and Steel Group Company Sichuan )ABSTRACT The p ri mary descaler is arranged bet ween the reheat furnace and the first roughing m ill stand according to the p rocess .The main function is to remove the scale w ith the high p ressure water from the surface of the slab .A t the same ti me,the descaler hood should have a good sealing perfor mance to shield the water and keep away the scale,so as to i mp rove the operation condition for the attached equipment and to create a reliable environment for the detectors .The structure op ti mum design for the descaler w ill directly affect on the perfor mance,and it is also critical to the nor mal operation of the surrounding equipments .KEYWO RD S Descaler Scales remove Op ti mum design1 概述在板带轧制生产过程中,板材质量的关键在于控制轧制工艺过程。
热轧生产线中除鳞工序的优化
热轧生产线中除鳞工序的优化热轧生产线中除鳞工序的优化在认识实习热轧的工艺流程参观中，必不可少的是除鳞这一道工序，它是决定产品表面质量最重要的工序之一。
因此除鳞引起了我极大的兴趣，在认识实习结束后，我参阅了大量的相关资料，认识到热轧生产线中除鳞工序中存在有一些问题，并在此浅谈一下我的看法。
随着科技的进步和国民生活水平的不断提高, 人们在追求产品质量和服务的同时, 对产品的外观也提出了更高的要求, 这对常用来制作外观结构件的钢产品提出了相应的挑战。
钢产品的质量指标主要由尺寸和形状精度、表面质量、力学性能3个方面组成。
随着控制技术的发展和炼钢技术的改进,钢产品精度和力学性能得到了很大的提高, 因此需要研究如何更好地解决钢产品的表面质量问题，所以除鳞显得尤为重要。
首先介绍一下热轧钢的工艺流程，大概为：板坯入炉后经过加热，然后是一次除鳞，再经定宽压力机，一号二辊轧机轧制，大立辊二号四辊轧机往复轧制，又经保温罩，测量，飞剪切头，之后是二次除鳞，进入七架连轧机连轧，钢板测量，层流冷却，最后地下卷取机卷取。
由于高压水除鳞装置效果明显, 设备相对简单, 投资少, 几乎所有的钢铁产品热轧生产中都采用了高压水除鳞装置来去除氧化铁皮, 以提高热轧产品的表面质量。
高压水除鳞技术具有适应钢种范围广，除净率高，综合成本低等优点。
在热态除鳞和冷态除鳞中得到了广泛应用，成为当今除鳞方法的主流。
高压水除鳞装置的除鳞能力会直接影响除鳞效果。
高压水除鳞技术是利用高压水以一定角度打击带钢表面, 通过冲击力敲击、振动、热变化等机理的共同作用,除去带钢表面的氧化铁皮。
高压水除鳞技术的机理是: 在高压水的喷射冲击作用下, 氧化铁皮表面局部急冷, 产生剧烈收缩, 使氧化铁皮裂纹扩大并部分翘曲, 从而使氧化铁皮从钢坯表面剥落, 达到清除氧化铁皮的目的。
具体功能有3项: 破碎: 氧化铁皮受到高动能水的冲击产生破裂。
剥离: 氧化铁皮受到水与高温钢坯接触产生的爆破性水蒸汽的冲击, 加上急冷时氧化铁皮和母材收缩率不同产生的剪切力使氧化铁皮从母材上剥离下来。
3000mm中板生产线轧机除鳞装置的改造
总第216期2013年第12期HEBEI M ET ALLU ＲGYT otal N o．2162013，N umber 12收稿日期：2013－08－28作者简介：刘军川（1965－），男，工程师，1988年毕业于中国矿业大学机电专业，现在河北敬业集团中板厂从事设备管理工作，E －mail ：woliujunchuan@126．com3000mm 中板生产线轧机除鳞装置的改造刘军川，任建利，韩盛杰（河北敬业集团中厚板有限公司，河北石家庄050400）摘要：针对河北敬业集团3000mm 中板生产线轧机除鳞装置在使用过程中，易出现高压伸缩管泄漏、导卫卡阻且更换困难等问题，通过改变除鳞管路结构、提高辊缝调节精度，减少了更换胶管时间，高压水压力稳定在20 22MPa ，降低了工人的劳动强度，为确保钢板表面质量提供了保障。
关键词：中板生产线；轧机；除鳞装置；改造中图分类号：TG333．2文献标识码：B文章编号：1006－5008（2013）12－0037－02ＲEFOＲMATION OF DESCALING DEVICEFOＲMILLS IN 3000mm PLATE PＲODUCTION LINELiu Junchuan ，Ｒen Jianli ，Han shengjie（Plate Co．，Ltd．，Hebei Jingye Group ，Pingshan ，Hebei ，050400）Abstract ：To solve the following problems of descaling device in 3000mm plate production line ：leakage frequently occurred in high －pressure extension tube ，guide and guard getting stuck and difficult to repair ，the descaling pipeline structure is reformed ，and the roll gap regulation precision gets improved ，and conse-quently the rubber pipe exchange time is reduced ，the pressure of high －pressure water kept within 20to 22MPa ，the work strength of labours reduced．The quality of plate gets guaranteed．Key Words ：plate production line ；mill ；descaling device ；reformation1前言河北敬业集团3000mm 中板生产线高压除鳞系统由高压水泵站、管路、除鳞阀组、除鳞箱一次除鳞系统和轧机机前二次除鳞系统组成。
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第25卷 第2期V o l .25 N o .2重庆理工大学学报(自然科学)J o u r n a l o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y (N a t u r a l S c i e n c e )2011年2月F e b .2011 收稿日期:2010-09-22作者简介:雷刚(1973—),男,重庆人,高级工程师,主要从事冶金设备设计研究。
不锈钢热连轧生产线中的精轧除鳞改造雷 刚,李方奇(中冶赛迪工程技术股份有限公司轧钢事业部,重庆 400013)摘要:根据氧化铁皮产生的机理和除鳞装置的工作原理,针对国内某热轧生产线对其生产的带钢表面质量的要求,对其精轧机除鳞系统进行了适应性改造。
介绍了改造的目的、要求和主要措施。
结果表明,该方法可提高带钢的表面质量。
关键词:热轧;除鳞;不锈钢;氧化铁皮中图分类号:T G 333 文献标识码:A文章编号:1674-8425(2011)02-0043-04R e c o n s t r u c t i o no f F i n i s h i n g R o l l i n g D e s c a l i n g i nH o t C o n t i n u o u sR o l l i n g P r o d u c t i o n L i n g f o r S t a i n l e s s S t e e lL E I G a n g ,L I F a n g -q i(R o l l i n g M i l l D e p a r t m e n t ,C I S D I E n g i n e e r i n g C o .L t d .,C h o n g q i n g 400013,C h i n a )A b s t r a c t :D e s c a l i n g e q u i p m e n t s p l a y a v i t a l r o l e i n s u r f a c e q u a l i t y o f h o t r o l l e d s t r i p ,A c c o r d i n g t o t h e f o r m a t i o n m e c h a n i s mo f t h e o x i d e s c a l e a n d t h e w o r k i n g p r i n c i p l e o f d e s c a l i n g e q u i p m e n t s ,f o r g e t -t i n g h i g h e r s u r f a c e q u a l i t y o f h o t r o l l e d s t r i p i n a h o t r o l l i n g p l a n t .W e c o m p l e t e d i t s a d a p t a t i o n r e c o n -s t r u c t i o n o f f i n i s h m i l l d e s c a l i n g s y s t e m ,a n d a c h i e v e d g o o d r e s u l t s .K e y w o r d s :h o t r o l l i n g ;d e s c a l i n g ;s t a i n l e s s s t e e l ;o x i d e s c a l e 随着科技的进步和国民生活水平的不断提高,人们在追求产品质量和服务的同时,对产品的外观也提出了更高的要求,这对常用来制作外观结构件的不锈钢产品提出了相应的挑战。
不锈钢产品的质量指标主要由尺寸和形状精度、表面质量、力学性能3个方面组成。
随着控制技术的发展和炼钢技术的改进,不锈钢产品精度和力学性能得到了很大的提高,因此需要研究如何更好地解决不锈钢产品的表面质量问题[1]。
氧化铁皮的压入是影响不锈钢产品表面质量的一个重要因素,因此如何去除钢坯表面的氧化铁皮(除鳞)以及如何改善除鳞效果,对提高不锈钢产品的表面质量都非常关键。
由于高压水除鳞装置效果明显,设备相对简单,投资少,几乎所有的钢铁产品热轧生产中都采用了高压水除鳞装置来去除氧化铁皮,以提高热轧产品的表面质量[2-3]。
国内近几年来,这项新兴技术得到了快速应用和发展,各大钢铁企业的热轧生产线上一般都设有高压水除鳞装置。
高压水除鳞装置的除鳞能力会直接影响除鳞效果。
某不锈钢热轧生产线在生产不锈钢产品时,其高压水除鳞系统的除鳞能力显示不足,通过分析,该厂决定对其高压水除鳞系统进行改造。
1 某热轧生产线精轧除鳞的现状、改造目的及要求 在热轧产品生产的不同阶段,钢坯表面生成的氧化铁皮也是不同的。
钢坯在加热炉内加热和保温时,钢坯表面与高温炉气接触发生氧化反应,生成的氧化铁皮称为一次氧化铁皮。
这种氧化铁皮一般是通过设置在粗轧机前的高压水除鳞装置(粗除鳞箱)来去除的。
经粗除鳞箱除鳞后的钢坯进行粗轧,在短时间的粗轧过程中钢坯表面与水和空气接触,又会生成新的氧化铁皮,也称为二次氧化铁皮。
这种氧化铁皮是通过设置在精轧机前的高压水除鳞装置(精除鳞箱)来去除的。
钢坯进入每架精轧机时,同样会在其表面产生氧化铁皮,也称三次氧化铁皮。
同时,由于前3架精轧机(F1、F2、F3)的轧辊表面温度较高,会导致其轧辊表面氧化膜破裂,进而产生辊生氧化铁皮。
要想较好的去除这2种氧化铁皮,只有在精轧机机架间设置除鳞装置。
国内钢铁企业的热轧生产线基本都设置有粗除鳞箱和精除鳞箱,但只有近几年的热轧生产线才配置有精轧机机架间的高压水除鳞装置。
高压水除鳞技术的机理是:在高压水的喷射冲击作用下,氧化铁皮表面局部急冷,产生剧烈收缩,使氧化铁皮裂纹扩大并部分翘曲,从而使氧化铁皮从钢坯表面剥落,达到清除氧化铁皮的目的。
具体功能有3项[4-6]:①破碎:氧化铁皮受到高动能水的冲击产生破裂。
②剥离:氧化铁皮受到水与高温钢坯接触产生的爆破性水蒸汽的冲击,加上急冷时氧化铁皮和母材收缩率不同产生的剪切力使氧化铁皮从母材上剥离下来。
③冲洗:从钢坯表面剥离下来的氧化铁皮被水流冲离钢坯表面。
1.1 某不锈钢热连轧生产线的精轧除鳞现状该不锈钢热轧生产线于2002年建成投产,其高压水除鳞系统如下:在粗轧前设有粗轧除鳞箱、在粗轧机前后设有除鳞集管,在精轧机前设有精轧除鳞箱,在精轧机之间没有除鳞点。
从生产实际运行的情况来看,当生产表面质量要求很高的钢板时,显现出除鳞能力不足,对钢带表面再生氧化铁皮的控制缺乏措施,最终影响钢板的表面质量,不能完全满足下道工序机组对原料的技术要求。
各除鳞点的参数如下:1)粗轧高压水除鳞箱。
型式:高压水喷射式;集管数:上下各2个;除鳞压力:17～19M P a;除鳞水量:约432m3/h。
2)粗轧机。
除鳞集管:立辊轧机入口和粗轧机出口,上下各1个;除鳞压力:17～19M P a;除鳞水量:共396m3/h。
3)精轧前高压水除鳞箱。
型式:双夹送辊,高压水喷射式;除鳞集管:4根(上下各2根)喷水,2根(上下各1根)喷蒸汽;除鳞压力:17～19 M P a;除鳞水量:约252m3/h×2。
4)精轧机架间除鳞:无。
1.2 改造目的及要求在精轧F1出口,F2出口各新增一套高压水除鳞装置,以提高除鳞能力。
当该热轧生产线在生产高表面质量的汽车板、酸洗基板等产品时,带钢表面质量将有一定提高。
本次改造后,该热轧生产线的生产能力和生产工艺流程保持不变。
2 改造措施根据改造目的及要求,可将本次改造分为两大部分:一部分是为新增除鳞点供应高压水的系统改造;另一部分则是实现除鳞功能的除鳞装置改造。
44重庆理工大学学报2.1 高压水除鳞系统改造根据分析研究及计算,精轧机架间增设2个除鳞点,除鳞点集管前水压15M P a ,各除鳞点除鳞水消耗量为93.4m 3/h ,共计186.8m 3/h 。
同时为保留原有机架间的冷却功能,通过新增的高压水除鳞集管和喷嘴供应低压水冷却,要求水压约1.5M P a ,各点水量约30m 3/h ,共计60m 3/h 。
从上述参数可以看出,本次新增的高压水耗量不大,可由现有的高压水供水系统供给,现有系统供水压力为20M P a ,需通过节流减压至15M P a 后供给除鳞用户,另外在新增的除鳞高压水管路上设旁路,经节流减压至1.5M P a 后供给低压水冷却使用。
为实现高压水除鳞系统的功能,需增设高压水中间配管及其减压阀、喷射阀等管路控制设备。
另外,还需为喷射阀气动装置供应压缩空气。
新增喷射阀的开闭由轧机控制室给出信号,当需要实施高压水除鳞时,旁路喷射阀处于关闭状态,开启主管道喷射阀,经主管道节流减压至15M P a ,流量约93.4m 3/h ,实现板带表面除鳞功能。
当需要水冷却生产工艺时,主管道喷射阀处于关闭状态,开启旁路喷射阀经旁路节流减压至1.5M P a ,流量约30m 3/h ,以替代原有的低压冷却水功能。
当旁路喷射阀和减压阀故障时,关闭旁路前后手动阀,进行在线检修,不影响除鳞的使用。
改造后的高压水除鳞系统,不仅满足了新增除鳞点的需求,也维持了原有的生产工艺流程。
单从系统的角度来看,改造后,可即刻恢复生产,大大缩短了在线调试的时间,并为以后的系统升级改造创造了良好的条件。
2.2 除鳞装置改造由于受轧机空间限制,机架间冷却水集管与除鳞集管无法同时安装,因此,新增的F 1出口、F 2出口除鳞装置,安装在轧机机架出口,须拆除原有精轧F 1出口、F 2出口的带钢冷却水集管。
新增的除鳞集管将保留低压力的机架间冷却水功能,高压除鳞水经旁路减压后也从除鳞喷嘴喷出。
除鳞喷嘴在保证除鳞效果的同时,承担机架间带钢冷却水的部分功能,冷却水的水量比改造前的水量有所减少。
该热轧生产线中,F 1精轧机为普通轧机,F 2精轧机为P C 轧机,故针对精轧F 1出口、F 2出口的不同情况,分别制定相应的改造方案。
2.2.1 精轧F 1出口的改造原有精轧F 1出口冷却水装置如图1所示。
改造时,拆除原有的带钢上、下部低压水冷却集管及配管,包括喷嘴及相关的管路附件;拆除原有F 1出口下导卫衬板,改造为与高压水除鳞喷嘴位置相适应的导卫衬板;在F 1出口上切水板滑架及下导卫框架上分别安装高压水除鳞集管,除鳞集管可随上切水板滑架或下导卫框架一起前后移动;将F 1出口的上切水板护板改为集水槽,防止高压除鳞水损坏机架间设备,也可以收集除鳞水阻止其流到带钢表面;上、下高压水除鳞集管均采用旋转接头与机上配管相连。