攀钢冷轧厂轧机乳化液系统改造

攀钢冷轧厂轧机乳化液系统改造
杨继德王良兵
(攀枝花钢钒有限公司冷轧厂技改办，四川攀枝花 617022 )
摘要：该厂酸轧联机改造工程投产后，机组设计年产量由50万吨增加到120万吨.轧机主传动扩容改造工程实施以后，机组产量将进一步提高。

而与轧机配套的乳化液系统没有改造，乳化液的清洁度、润滑能力和冷却能力不能满足要求。

为此，需对乳化液系统及其相关设备进行改造。

通过改造达到了预期的效果。

关键词：乳化液系统真空过滤机喷射梁
Reconstruct of the rolling mill emulsifier system of Cold
Strip Mill of PanSteel
Yang Ji-de Wang liang-bin
Technological transformation Office,Cold Strip Mill, Panzhihua Steel & Vanadium Company Limited
Abstract:After put into production of rebuild engineering of online of acid-roll of this factory ,annually yield of unit have been reached 120×104t from 50×104t .And after actualize of enlarge ability engineering of main drive of rolling mill, annually yield of unit will be more increase .But emulsifier system correspond to rolling mill didn‘t be rebuild, The cleanliness and capability of lubricate and cooling will not satisfy request. Therefor, it is necessary to rebuild the emulsifier system and correlation equipment..The rebuild have reach anticipative effect.
Key word :emulsifier system vacuum filter spray girder
1 引言
攀钢钢钒股份有限公司冷轧厂原有轧机乳化液系统是按轧机年产量50万t设计的。

到2003年4月，酸轧联机改造工程投产后，轧机的年产量达到了120万t，单位轧制时间内轧机产生的铁粉量比酸轧联机改造前增加了1.4倍。

现有系统的过滤能力及乳化液清洁度等不能满足轧制要求；乳化液喷射位置及轧机空气吹扫效果也不尽理想，轧机出口带钢表面总残留物总量增加，带钢温度偏高。

尤其在轧机大电机扩能改造后，轧机机组设计产量还将有所增加，今后还可能超设计产量生产，乳化液系统的上述问题将更加突出。

为了提高带钢表面质量，提高乳化液的清洁度，增强乳化液的冷却能力，需对乳化液系统的过滤设施、油箱及相关的电气控制系统等进行了改造。

乳化液系统维持现有的流量不变，即 A系统流量12000 l/min、B系统流量4000 l/min，而喷射泵、污泥处理系统、配液系统和中间管路等均不作改动。

另外，现有的乳化液操作室存在安全隐患，其工作环境也不能满足职工安全生产要求，需要改造。

2 流体部分改造
流体部分包括: 轧机乳化液系统、空气吹扫装置和给排水系统。

原乳化液系统由A 、B两个主系统及其配套的配液系统、排污系统和污泥处理系统组成。

A系统为No.1～No.3轧机服务，B系统为No.4轧机服务。

本次改造的重点是A、B两个主系统。

２．１A、B系统工作原理及性能参数：
２．１．１工作原理;如图一所示，主油箱中的乳化液由喷射泵加压送出，经反冲洗过滤器过滤和板式热交换器冷却后送往轧机机组。

经轧机使用后的乳化液在自重作用下经粗颗粒分离器分离粗大杂质后进入设在地下室回流油箱。

乳化液在回流油箱中经一定时间的静置，沉淀出一些杂质。

然后由返送泵将乳化液经霍夫曼过滤器过滤后送回到主油箱中。

主油箱中有
作者简介：杨继德（1965－），男（汉族），湖南宁乡人，液压高级工程师，科员，双本科，设备技改管理
磁链过滤器，分离铁磁杂质；有链式撇油器将乳化液中的上浮的杂油撇出；有搅拌器将乳化
液混合均匀。

经过处理的较为干净的乳化液将被继续循环利用。

２．２ A、B系统改造内容：
２．２．１A、B系统原装备有霍夫曼过滤器各1台，因厂家不再生产该设备，无法采购到维修备件，不能满足生产需要。

拆除原有霍夫曼过滤器各1台，新增真空带式过滤机各1台。

２．２．２提高磁链过滤器的过滤能力。

原有A系统装备KMA222LR63型磁链过滤器（流量：6000l/min）2台, B系统装备有KMA150LR63型磁链过滤器（流量：4000l/min）2台。

为了提高系统分离铁磁杂质的能力，需提高磁链过滤器流量。

在A系统新增KMA330LR63型磁链过滤器（流量：12000l/min）2台；将A系统原有磁链过滤器拆除，移至B系统；将B系统原有磁链过滤器拆除。

２．２．３A、B系统均有两个主油箱，每个油箱上均装备有链式撇油机1台。

因原装备的链式撇油机故障率高，撇油效果差，需拆除。

每个油箱上新增带式撇油机各3台。

２．２．４A、B系统原有单滤芯反冲洗过滤器各1台。

因其工作制度为间断工作，工作效力有限，均改为高效率的多滤芯反冲洗过滤器，并可实现连续工作。

２．２．５将A系统两个油箱均向喷射泵方向延长5m，油箱容积均增大50m3。

增加乳化液在油箱中静置的时间，更有效的沉淀杂质和使乳化液自然冷却（相应的喷射泵、管道等均平移5m）。

２．２．６A、B系统每个油箱内新增1台搅拌机，以提高搅拌能力，使乳化液混合更加均匀。

２．２．７因原有设备中，回流油箱返送泵流量大于系统喷射泵流量，当主系统连续运行时，返送泵需间断工作，导致电机频繁启动，寿命降低。

为了提高该电机寿命，保持返送泵连续工作，在回流油箱的旁路管道中，将原有手动截止阀更换为比例式调节阀，调节返送乳化液的流量，使之与主系统流量相适应。

2．３SUF型真空带式过滤机
乳化液系统中有真空带式过滤机、磁链式过滤器、反冲洗过滤器。

其中真空带式过滤机是关键过滤设备。

A，B系统各设1台，均布置在系统返送泵之后，主油箱之前。

A系统真空过滤器安装在乳化液间地面；B系统真空过滤器安装在原有霍夫曼过滤器的钢结构台架上。

两个系统的真空带式过滤机原理相同。

2．３．1基本参数：
包括过滤箱、顶部储液箱（在置换动作的时候用来消除真空）、刮片式输送器、废纸卷筒、泵和管道、电气控制系统。

２．３．３ 工作原理
工作原理分为过滤过程和滤纸置换过程。

参见图二。

过滤过程：过滤箱是一个方形箱体，底部是一个真空间，上部的过滤间与下部的真空间由中间的多孔板分隔开。

滤纸放置在多孔板上，由履带链条及刮片利用摩擦力带动，推出过滤箱卷在废纸卷筒上。

废纸卷筒净油腔
连通控制阀通往主油箱
来自回流油箱过滤纸卷筒加液控制阀
脏油腔
离心泵
多孔板溢流管
顶部储液箱
过滤箱
刮片式输送器
图二 真空过滤器原理图
当过滤箱内的乳化液液面达到高液位时，泵方可启动，抽吸乳化液，在过滤箱下部形成真空。

乳化液在其自重及大气压力的作用下，从上部过滤间通过中部的滤纸进入下部真空间。

过滤后的乳化液由泵抽出通过管道送入系统主油箱，过滤掉的杂质则吸附在过滤纸上。

滤纸置换过程：随着系统的运行，滤纸上的杂质不断增加，乳化液经过滤纸时遇到的阻力也逐渐加大。

当阻力达到设定值时，滤纸置换工作自动开始运行。

首先，打开连接管道上的电磁阀，使顶部储液箱内储备的乳化液进入下部真空间，消除过滤箱下部的的真空，过滤工作暂停。

接着，刮片式输送器启动，将滤纸向前传动。

脏的过滤纸从过滤机中刮出来，将新的过滤纸拉进机体内。

与此同时，从过滤箱中出来的废纸由卷筒卷取，卷筒由气动马达驱动。

每次走纸的长度事先设定。

随着过滤纸置换次数的增加，废纸卷直径逐渐增大，达到设定值时，发出报警信号，提醒操作工将废纸割断，卸下废纸卷，重新将从过滤箱出来的废纸缠在卷筒上，以便于下一次置换工作时卷取滤纸。

当一卷滤纸用完后，由操作工重装一卷新滤纸，人工将滤纸接上。

2．４ 空气吹扫装置
空气吹扫装置用于吹扫轧机出口带钢上、下表面、边缘、工作辊和中间辊的辊缝之间的乳化液；同时吹扫No.1机架后测厚仪探测点，保证测厚仪正常准确工作。

包括以下内容：4#机架轧机出口1#~4#点吹扫、No.1机架后测厚仪探测点吹扫，五个吹扫点共用一个气动控制阀箱。

2．５给排水设备：
２．５．１排污系统：在乳化液系统中原有的排污系统基础上，为了减少排污量，新建集水坑1个，用来收集A 和B 系统反冲洗过滤器排出的冲洗水；在集水坑旁设自吸泵2台（1用1备），将收集后的反冲洗排污水加压送A 系统真空过滤器，经过滤后循环使用。

２．５．２操作室给排水作相应改造。

3 轧机机架内相应设备改造
3．1 乳化液喷射粱及相应设备
在A、B系统压力总管中，各增设1个可调式减压阀控制乳化液的压力，满足轧机内乳化液喷嘴对压力的要求。

３．１．１对No.1～No.4机架内的乳化液喷射梁重新设计制造（包括喷嘴型号、固定方式、喷嘴数量、空间位置及流量设计等）并更换，采用莱克勒产品。

３．１．２对轧机机架内入口导板和侧导板装置进行改造，以适应新的喷射梁安装位置变化。

3．2 压板
压板台用于在穿带时支承带钢，在换辊时夹持带钢。

改造内容：拆除现有入口导板上压板、安装支架及驱动装置、侧导装置上部侧导板（No.1机架为侧导辊）；安装新设计的入口导板上压板装置和防溅挡板，使之与改造后的入口乳化液喷射梁的安装位置相适应。

新的上压板及驱动装置安装在入口导板框架内，上压板的压下和抬起由气缸驱动，并设有导向装置以保证压板的运动方向。

3．3 No.4机架出口排烟罩
该排烟罩安装在No.4机架出口，用于收集和排除从轧机区过来的乳化液烟气。

用于防止乳化液蒸汽冷凝后回落到带钢上，造成对带钢的污染。

4 电气及自动化部分改造
4．1 马达控制中心
轧机机组原有MCC1~MCC3B共4套马达控制中心。

其中MCC3A、MCC3B负责乳化液系统电动机的控制；因使用时间长，设备已经老化，故全部更新。

更新后其控制对象不变；小容量的电动机采用抽屉式柜进行控制；大容量的电动机采用固定分隔式柜进行控制；6台真空过滤泵采用变频控制；仍通过直接I/O与现有PLC进行通讯。

4．2 基础自动化
４．２．１原有乳化液系统由一套ABB公司提供的PLC控制，改造后仍采用原有PLC对乳化液系统进行逻辑控制和状态监视。

４．２．２新增的真空带式过滤机、磁链过滤器和多滤芯自动清洗过滤器为机电一体设备，自带现场控制箱，通过直接I/O与原有PLC进行通讯。

４．２．３新增的带式撇油机、搅拌机和集水坑排水泵为单体设备，由MCC3A和MCC3B马达控制中心控制，并通过直接I/O与原有PLC进行通讯。

新增一个16通道模拟量输入模块用于新增模拟量的通讯，其余的数字量I/O点全部利旧。

４．２．４在乳化液间重新设置一个操作室：在操作室内新增一套HMI操作站和一个操作台。

HMI 操作站采用普通台式机。

乳化液系统利旧和新增的电控设备均可通过HMI操作站完成操作、参数设定、设备状态显示、测量值显示、故障监视和报警、报表打印等。

４．２．５HMI操作站与现有PLC之间通过以太网进行通讯。

原PLC柜内有备用的以太网接口可利旧。

4．3自动化仪表
4．3．1主要检测控制项目：系统供液主管及各机架分管的流量及压力监控、系统温度监控。

A系统油箱液位计利旧移位安装；乳化液站新增的检测控制信号送原有PLC控制系统，操作和监控在新增的HMI操作站上完成。

4．3．2现场仪表：主要有温度计、电磁流量计、压力变送器和气动调节阀等。

5 其它部分改造
5．1 拆除原有操作室，新增乳化液间操作室；
5．2其他利旧改造设备及新增设备的基础作相应改造。

5．3 通风部分
乳化液间化验室和电控室各设置柜式空调机，消除设备发热量。

6 改造效果
该工程于2006年1月启动，于2008年3月圆满完成。

通过改造，达到了以下预期效果，各项性能指标满足设计要求：提高了乳化液清洁度及冷却能力，改善轧制润滑效果；重建了乳化液间操作室，改善了操作人员的工作环境。

7 结论
从改造效果来看，该工程的实施达到了预期的目的。