某熱軋廠粗軋水除磷系統升級改造

李亞林

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司，山東萊蕪271104）

0 引言

某熱軋廠A類產品品種多，盈利水平高，產品質量好，是公司重要的盈利產品。但隨著市場供求關系的變化，客戶對產品質量要求越來越高，特別是對表觀質量提出了更高的要求，迫切要求我們盡快改進產品表觀質量。

造成氧化鐵皮殘留的主要原因是鋼坯在除鱗過程中表面氧化鐵皮未除干凈，殘留在鋼坯表面的氧化鐵皮在軋制過程中被軋入。因此，改善產品的表觀質量首先要從除鱗環節入手，通過改善除鱗效果來提升產品質量。

1 現有系統存在的問題

該廠粗軋前BD高壓水除鱗系統現配有兩臺除鱗泵，是建廠時配置，已經連續運行了近20年。配有一套蓄能器組，后改造增加一套，另外包括除鱗閥、水箱、除鱗箱和電控設備等。除鱗泵設計工作壓力17 MPa，實際工作壓力為14 MPa，流量為30 m3/h。

除鱗設備自投入使用以來主要存在以下幾方面問題：

（1）運行維護成本高。除鱗泵均為日本進口產品，維護費用高，訂貨周期長，日常維護難度大。

（2）除鱗能力不足。由于泵組實際工作壓力為12～14 MPa，對于表面質量要求比較高的鋼種，多出現鋼坯表面氧化鐵皮不能完全清除的狀況，除鱗能力明顯不足。

（3）閥件、法蘭、管路等漏水較嚴重，管路振動較大，系統維護難度大。管路焊接和管路布置不能滿足高壓除鱗系統的要求，難以保證系統在高壓狀態下的長期穩定運行。除鱗泵吸排閥彈簧等設備易損件故障多，維修難度大，備件成本高。

（4）鋼坯表面氧化鐵皮殘留致使粗軋機咬入鋼坯過程中因打滑而咬入困難，直接造成軋制時間增加，產量降低。每支鋼需增加10 s左右的軋制時間，對生產節奏影響大。

針對以上問題，需根據軋制品種及軋制工藝要求，對高壓水除鱗系統進行能力提升改造。

2 改造方案提出

目前除鱗系統的穩定性已不能滿足型鋼生產要求，系統長期運行在高壓力狀態，設備維護量非常大，因此需要對系統進行根本性的改造。

通過設備調研以及參考國內其他熱連軋廠粗軋水除磷系統的使用經驗，提出新除鱗系統改造要滿足“變頻器+電機+柱塞泵直供”等特性，除鱗壓力要求不低于20 MPa。

2.1 系統特點

（1）系統去掉了高壓蓄能器、除鱗閥、循環閥、最低液面閥等維護難度大的除鱗設備，維護難度大大降低。

（2）該系統安全可靠性提高，柱塞泵排出壓力受到PLC程序控制，通過變頻調速系統，根據需要調整高壓柱塞泵的轉速，實現出口壓力穩定。

（3）電機通過變頻器調速，實現高壓柱塞泵過載保護；在換輥等非作業時間，高壓柱塞泵可選擇停止運行，降低電耗。

（4）該系統柱塞泵采用了吸排閥氣缸控制方式（圖1），電機不用頻繁調速，對電網沖擊小，泵站噪音明顯降低。

2.2 系統配置

根據除鱗壓力和流量分析，除鱗系統主要包括以下設備：

（1）自動反沖洗過濾器：1臺。

（2）高壓泵組：4臺（3用1備）。型號：3DS24/30C-00；額定壓力：30 MPa。

（3）單向截止閥：4臺。型號：DJF50-00-II；通徑：DN50；壓力：32 MPa。

（4）除鱗箱：1個。由箱體、除鱗環、防撞導衛、擋水罩等組成（圖2）。

圖1 除鱗泵液力端

圖2 除鱗箱示意圖

3 方案實施效果

針對坯料規格，改造后的高壓水除鱗噴射壓力最高能夠達到30 MPa，泵組運行平穩，通過對比圖3、圖4可以發現除鱗效果顯著。各項指標均符合設計要求，除鱗壓力和電機頻率、工作泵數量的對應關系如圖5所示，3臺泵投入使用。

4 結論

（1）除鱗壓力由改造前的12～14 MPa提高到24～30 MPa，為該廠品種鋼的正常生產和品種開發創造了很好的條件。

（2）除鱗系統升級后，

圖3 改造前除鱗效果

圖4 改造后除鱗效果

（3）除鱗泵電機設備采用變頻調速，運行平穩，節電效果好。變頻調速是目前節電效果最好的調速方式，運行平穩，系統沖擊小，除鱗泵等設備工作環境好，使用壽命長。

（4）自投入運行以來，該套設備運行穩定，關鍵部件基本沒有發生故障，只是更換了一些密封、填料等易損件，僅維修費用每年就節省近30萬元。

圖5 電機運行頻率與除鱗壓力對應圖