优化高压水除鳞系统提升钢板质量的探讨

2020-07-27辛晓光

商品与质量 2020年17期

辛晓光

本钢板材股份有限公司热连轧厂辽宁本溪 117000

针对高压水除鳞机故障频发的现象，笔者将在现有的高压水除鳞系统的基础上，进行了结构上的相关优化。本文将从集管与高压水除鳞喷嘴的优化、E1立辊除鳞喷嘴结构优化、除鳞系统的稳定性及电气稳定性优化、储能器系统优化、除鳞箱的优化、除鳞辊道优化六大方面进行论述。现报告如下：

1 高压水除鳞系统优化总思路

通过对高压水除鳞系统的工作原理进行分析，我们能够发现，高压水除鳞的作用主要包括：冲刷效应、蒸汽效应、破裂效应以及冷却效应。高压水除鳞时采用的工作原理是利用喷嘴处喷出的带有一定水压的水流产生的冲刷力及冲击力，使得钢板表面上的氧化铁皮逐渐脱落。

从高压水除鳞系统的工作原理来看，需要对现有的除鳞系统进行分布的优化，才能更好的保证钢板质量的提升。

（1）重新设计安装除鳞喷嘴，选用性能更好的高压喷头[1]。并对集管进行一定的优化。

（2）去掉蓄能器，减少因蓄能器皮囊损坏对除鳞机正常运行的影响。

（3）水箱需重新设计。其次，要妥善的固定水箱，防止因外界因素造成的水箱泄漏。可以采取不锈钢薄钢板予以焊接。

（4）水箱内进水口处需设置水质过滤器，减少水中杂质对水箱造成的影响。尽量选取清水式的过滤设备，本厂使用了以色列阿米亚的过滤器代替现有除鳞设备。

（5）出口处的高压喷射阀予以更换，使用附有高压过滤器的喷射阀代替。

（6）对高压水除鳞系统进行节能优化与电气稳定性优化。

2 集管与高压水除鳞喷嘴的优化

本次优化的基本思路共有两大方向：一是集管上除鳞嘴的分布情况要改变（包括数量、间距、排数等）；而是喷嘴的类型要重新选取。对于其他方面的优化，例如适当调整集管的安装位置及相关参数等，包括：集管内径、长度；钢坯上下表面距喷嘴外沿之间的间距等。本次改造优化基于原钢轧生产线之上，集管的改造变动幅度不大，只局限于钢坯上下表面距喷嘴外沿之间的间距进行调整。基本改造原则有两点第一，要最大程度应用现有生产资料，充分发挥除鳞电机的工作效能。第二，尽量提高除鳞水压力。

2.1 喷嘴型号及集管优化后参数表

参数优化后喷嘴喷射角 26°流量 64L/min型号 682.726.H7喷嘴外沿距钢胚上下表面间距 140mm喷嘴间距 70mm喷嘴数量 21个有效除鳞宽度 1480mm单集管水流量分配 160m3/h双集管水流量分配 320m3/h

2.2 优化后的效果

最大打击力：提升10%

最大流量：提升8%

除鳞能力的提升，使得企业生产的钢材质量有着显著的提升。同时，由于喷嘴结构、分布、数量、角度的合理设置，大大降低了设备发生故障的几率。每年可为企业节省约150万元备件维修费[2]。

3 除磷喷嘴结构优化

3.1 E1立辊喷嘴结构优化

选用的喷嘴型号：进口莱克勒喷嘴645；

喷嘴角度：由优化前的40°，调整为22°；

高压水流量：由优化前的90L/min，调整为39.6L/min；

喷嘴外沿距钢坯上下表面间距：由优化前的120mm调整至100mm；

喷嘴间距：70mm；

喷嘴散射角：2°-3°；

单排集管喷嘴数量：21个；

除鳞高压水流量：98m3/h；

单集管高压水流量：47.5m3/h

3.2 精除鳞喷嘴优化方案

选用的喷嘴型号：进口莱克勒喷嘴606；

喷嘴角度：由优化前的30°，调整为26°；

高压水流量：由优化前的25.6L/min，调整为35.6L/min；

喷嘴外沿距钢胚上下表面间距：200mm；

喷嘴间距：76mm；

单集管单排喷嘴数量：21个；

喷嘴有效除鳞宽度：1450mm；

单集管高压水流量：44.9m3/h；

双集管高压水流量：179m3/h

精除鳞喷嘴，上集水管处采用升降式设计，下给水管采用固定式设计。在上集水管处设置对中装置，同时为了防止铁皮与废水外溅，在喷水口出设置反喷遮蔽喷嘴及双层挡水链。

综上，在系统优化的过程中，需要注意的是，集管内水流量分配与打击力成正比关系。假设在恒定的流量与压力下，除鳞系统对喷嘴喷射角度影响最敏感。喷射角越大，喷射面积越大，喷射冲击压力就越小。而在喷射角度恒定的条件下，唯一影响喷射面积的因素为喷射距离。而在出口处，则有流量与出口压力大小成反比的规律。因此，为了满足喷射冲击压力能达到标准值，需要技术人员找到合适的运行工作点。可以通过建立以调速为主要方式，以提高泵压为目的的方式，有针对性的控制水泵运行。技术人员也可以根据企业的实际生产需求，对上述参数进行逐一的调整。