通过改造提高轧钢机械设备的可靠性

谷守庆

（河钢唐钢一钢轧厂，河北 唐山 063000）

轧钢水系统目前表现出浊环水压力不够，循环冷却水温度上升、设备管路堵塞严重、漏滴现象常见等设备问题，导致能耗高、检维修成本上升、由此造成的环境污染亦趋明显，且设备运行故障率升高、设备综合效能降低，甚至时常造成停产。浊环水压力低，造成水量不够，产品除鳞效果不好影响产品质量，净环水压力低，水量不足会造成关键设备电机冷却不够，润滑不好电机局部温度升高造成设备故障，影响设备使用效率。轧钢水压力低原因各异，要保证正常的水压，必须消除导致压力低的所有隐患，降低设备运行风险，才能高效高产。以某钢铁企业轧钢加热炉调研为基础，根据生产实测数据，剖析加热炉“能耗高、排放高”的原因，并与国内加热炉先进生产数据对比，给予企业提供节能降耗的驻足点，实现“产、学、研”的有机结合。

1 轧钢工艺流程

轧钢生产工艺流程可归纳为3种基本图式，即碳素钢（低合金钢）热轧生产工艺流程图式、合金钢热轧生产工艺流程图式和冷加工生产工艺流程图式。生产同一种钢材，可能采用不同的工艺流程，但它们能得到的技术经济效果是不同的。因此，在制订产品工艺流程时，要正确选择所需的工序、每个工序的具体内容及其参数，这样才能达到高产、优质、低耗的目的。制订工艺流程时必须遵守下列原则：①产品必须达到技术条件的要求；②材料的塑性加工容易进行；③生产规模能够实现；④产品成本低；⑤工人的劳动架件好。安全有保障。

2 热轧工艺

刚生产出来的钢坯只能成为半成品，需要经过一道轧制过程，才能被当成合格的钢材。将炼钢厂运送过来的连铸坯放入高温加热炉，经过多道轧制工序后，投放道精轧机器中再进行加工。钢材的热轧加工也可称之为金属的压力加工，通俗来讲，轧制工艺如面条加工过程，在机器中经过多次挤压，材料会变得更薄。而钢材在热轧生产线上，材料经过加热会变软，经过辊道输送道轧制机器内，轧制出符合规格的成品钢材。钢材的轧制是持续作业过程，设备自动化程度较高的一个突出表现为钢带在辊道上快速前进，以提高炼钢生产的效率。平炉生产出来的钢锭也可制作成成品，但前提是需要对钢材进行加热及初轧开坯，然后在热轧生产线上进行加工，使用连铸坯后生产工艺简化许多，通常厚度为200mm左右的连铸坯，第一道工序为进行除磷，第二道工序为初轧，第三道工序为将处理过的钢材投放道精轧轧机，精轧机内部构造复杂，前端装有飞剪、测速辊，其运行速度可达到23m/s，加工出的成品为锭式板和钢卷，经多次加工后钢板厚度可控制在10mm以内，若对成品要求更高，还可进行冷轧生产。

3 冷轧工艺

经过热轧厂送来的钢卷，先要经过连续三次技术处理，先要用盐酸除去氧化膜，然后才能送到冷轧机组。在冷轧机上，开卷机将钢卷打开,然后，将钢带引入五机架连轧机轧成薄带卷。

4 轧钢水系统设计缺陷的消除

4.1 设计方面

高压浊环水（1.0MPa）常有堵塞喷嘴影响轧辊冷却的问题，因运行时间的推移产量的提升，管路过滤能力的不足和劣化，比如：浊环水堵塞水嘴影响轧辊冷却，因轧钢轴承等部位温度升高，频繁停产换辊，停机时间增加，日历作业率降低，同时吨钢浊环水消耗增加，吨钢成本增加。为此轧钢供水站在轧钢工序的高压浊环水供水母管上加装两台新过滤器以改善水质，管路堵塞情况好转。为了更好的服务生产，保证轧钢设备设施状态的稳定。可对高压浊环水管网做以下改造：

（1）在高压浊环水管网末端增加排渣口，分别在粗轧区、精轧区高压浊环水管网末端增加一个可以将信号接入轧机操作台，实现远程操作的气动冲渣阀门，次换辊或检修恢复生产用水前，提前打开排渣阀排污，每次排污时长操作人员根据现场情况自行确定。

（2）分别易堵塞位置轧机入口工作辊和出口工作辊冷却水支管上增加一Y型管道过滤器，并增加旁路管道。具体清渣周期根据现场实际需求而定。

此2项改造双管齐下，可为轧钢工序生产时浊环水管路的畅通度，保压保量提供了双重保障。

4.2 节能改造、整改

轧钢1#水站供水系统中，中压、加热炉、间冷系统是产线共用的，由于两个用户单位进行生产调整，停产或半停现象较多，因而存在不用或减少共用系统的用水情况，但出水主管阀门普遍关闭不严，导致停产用户仍在供水。

（1）中压供水系统分割方案基于中压1～3#机组专供一号产线，4～5#机组专供二号产线进行考虑。在原3、4#机组出水母管连接管段上C点安装DN700手动半球阀，并从A点，敷设AB管道。正常使用中C、D阀常关，原管道供二号产线，AB管道作为一号产线的供水主管。

（2）间冷供水系统新装出水总阀。

（3）间冷回水分割二号产线和一号产线间冷回水最后合成一根DN1200总管到冷却塔，由于原有两个用户的回水总阀关闭不严，因而停产用户的回水管道有另一用户的回水，影响停产用户的设备检修。把原有回水主管作为一号产线专用回水管，在正常使用中C阀常关，超越管常关，当二号产线间冷系统停产时，可不作任何操作。当一号产线间冷停产时，由于加热炉仍然有回水，因而防止回水进入一号产线回水管道就靠DN1200总管上的电动蝶阀和止回阀发挥作用了，同时打开D点上的DN200发空阀。

所以有必要对部分共用系统进行分割，安装控制阀、完善计量装置，实现停产停供的节能目的。

4.3 水系统的检、维修

轧钢产线现场清点漏点，统计分析漏点共性和特性，制定周期批量整改计划。如：关键管路更换更好材质管道更换更好材质，整改漏点架管基础及平台、关键性接头碰管点更换较好材质密封等，及时周期性地维护和检修水系统相关设备设施，对防止管路跑冒漏有重要作用。定期点检及时发现定时检修维护，清楚管路堵塞杂质及时更换损坏密封及关闭不严的水阀。

定期大修时维护整改回水冷却塔填料风机皮带电机清洗等，水嘴及时疏通更换，高压除鳞软管的定点巡检维护，特别是易堵管路段过滤器过滤网的定期检查清洗，保证水压水量水温。

4.4 保持达标的水质

轧钢系统氧化铁皮，漂浮物、油污、金属杂质是影响循环水水质的重要原因。水质影响分为：

（1）水质不好现场生产除鳞效果差，同时耗水量大，影响产品质量，并增加吨钢耗能成本。

（2）如有某一点（如：旋流池）发生大面积漏点，不仅污染环境，更有甚者会发生重大设备事故，作业线长时间停产，造成的损失不可估量。所以要求我们轧钢水系统定期做水质检测实验，根据检测结果及时对水质不达标项进行分析整改。比如：调整絮凝剂加药量、加药周期，降低肉眼不见的水中杂质。定期清理水池水面上的漂浮物。按时维护清洗稀土磁盘，消除重金属超标的轧钢水质和油污，保持现场正常生产时的轧钢水水质。

5 加热炉能降耗途径

5.1 增设残氧分析仪

炼钢厂吨钢单耗是衡量冶炼炉运行状态的一个重要指标，炼钢过程中会出现一个空燃比，具体来说就是控制排烟组分中的残氧值，使炼钢炉中的燃料充分燃烧。大多数钢铁企业会将炼钢炉的残氧值控制在2%左右，在这一状态下可达到钢坯生产实际需求，同时避免燃料的过度浪费，钢铁生产相关规定表明，排烟检测位置与残氧检测位置在烟道同一截面上。

5.2 增设热值仪

炼钢厂的转炉、焦炉和高炉是产生煤气的主要设备，通常状态下，煤气热值从低到高顺序为高炉、转炉、焦炉，焦炉的热值是其他冶炼炉的2倍～3倍。一棒加热炉燃气为纯焦炉煤气，煤气热值的变化对加热炉燃料控制产生巨大影响。加装煤气热值分析仪，钢材加工中燃料燃烧状态有所完善。

6 结语

轧钢水系统压水不稳水量不足漏滴是共性问题，此问题不难解决，重在日常勤检、精心维护、定期清理、适时整改。轧钢水系统就能平稳的服务于生产现场，轧制出客户满意度高的产品，实现公司“低成本、高效率”的生产经营目标。