通過改造提高軋鋼機械設備的可靠性

谷守慶

（河鋼唐鋼一鋼軋廠，河北 唐山 063000）

軋鋼水系統目前表現出濁環水壓力不夠，循環冷卻水溫度上升、設備管路堵塞嚴重、漏滴現象常見等設備問題，導致能耗高、檢維修成本上升、由此造成的環境污染亦趨明顯，且設備運行故障率升高、設備綜合效能降低，甚至時常造成停產。濁環水壓力低，造成水量不夠，產品除鱗效果不好影響產品質量，凈環水壓力低，水量不足會造成關鍵設備電機冷卻不夠，潤滑不好電機局部溫度升高造成設備故障，影響設備使用效率。軋鋼水壓力低原因各異，要保證正常的水壓，必須消除導致壓力低的所有隱患，降低設備運行風險，才能高效高產。以某鋼鐵企業軋鋼加熱爐調研為基礎，根據生產實測數據，剖析加熱爐“能耗高、排放高”的原因，并與國內加熱爐先進生產數據對比，給予企業提供節能降耗的駐足點，實現“產、學、研”的有機結合。

1 軋鋼工藝流程

軋鋼生產工藝流程可歸納為3種基本圖式，即碳素鋼（低合金鋼）熱軋生產工藝流程圖式、合金鋼熱軋生產工藝流程圖式和冷加工生產工藝流程圖式。生產同一種鋼材，可能采用不同的工藝流程，但它們能得到的技術經濟效果是不同的。因此，在制訂產品工藝流程時，要正確選擇所需的工序、每個工序的具體內容及其參數，這樣才能達到高產、優質、低耗的目的。制訂工藝流程時必須遵守下列原則：①產品必須達到技術條件的要求；②材料的塑性加工容易進行；③生產規模能夠實現；④產品成本低；⑤工人的勞動架件好。安全有保障。

2 熱軋工藝

剛生產出來的鋼坯只能成為半成品，需要經過一道軋制過程，才能被當成合格的鋼材。將煉鋼廠運送過來的連鑄坯放入高溫加熱爐，經過多道軋制工序后，投放道精軋機器中再進行加工。鋼材的熱軋加工也可稱之為金屬的壓力加工，通俗來講，軋制工藝如面條加工過程，在機器中經過多次擠壓，材料會變得更薄。而鋼材在熱軋生產線上，材料經過加熱會變軟，經過輥道輸送道軋制機器內，軋制出符合規格的成品鋼材。鋼材的軋制是持續作業過程，設備自動化程度較高的一個突出表現為鋼帶在輥道上快速前進，以提高煉鋼生產的效率。平爐生產出來的鋼錠也可制作成成品，但前提是需要對鋼材進行加熱及初軋開坯，然后在熱軋生產線上進行加工，使用連鑄坯后生產工藝簡化許多，通常厚度為200mm左右的連鑄坯，第一道工序為進行除磷，第二道工序為初軋，第三道工序為將處理過的鋼材投放道精軋軋機，精軋機內部構造復雜，前端裝有飛剪、測速輥，其運行速度可達到23m/s，加工出的成品為錠式板和鋼卷，經多次加工后鋼板厚度可控制在10mm以內，若對成品要求更高，還可進行冷軋生產。

3 冷軋工藝

經過熱軋廠送來的鋼卷，先要經過連續三次技術處理，先要用鹽酸除去氧化膜，然后才能送到冷軋機組。在冷軋機上，開卷機將鋼卷打開,然后，將鋼帶引入五機架連軋機軋成薄帶卷。

4 軋鋼水系統設計缺陷的消除

4.1 設計方面

高壓濁環水（1.0MPa）常有堵塞噴嘴影響軋輥冷卻的問題，因運行時間的推移產量的提升，管路過濾能力的不足和劣化，比如：濁環水堵塞水嘴影響軋輥冷卻，因軋鋼軸承等部位溫度升高，頻繁停產換輥，停機時間增加，日歷作業率降低，同時噸鋼濁環水消耗增加，噸鋼成本增加。為此軋鋼供水站在軋鋼工序的高壓濁環水供水母管上加裝兩臺新過濾器以改善水質，管路堵塞情況好轉。為了更好的服務生產，保證軋鋼設備設施狀態的穩定。可對高壓濁環水管網做以下改造：

（1）在高壓濁環水管網末端增加排渣口，分別在粗軋區、精軋區高壓濁環水管網末端增加一個可以將信號接入軋機操作臺，實現遠程操作的氣動沖渣閥門，次換輥或檢修恢復生產用水前，提前打開排渣閥排污，每次排污時長操作人員根據現場情況自行確定。

（2）分別易堵塞位置軋機入口工作輥和出口工作輥冷卻水支管上增加一Y型管道過濾器，并增加旁路管道。具體清渣周期根據現場實際需求而定。

此2項改造雙管齊下，可為軋鋼工序生產時濁環水管路的暢通度，保壓保量提供了雙重保障。

4.2 節能改造、整改

軋鋼1#水站供水系統中，中壓、加熱爐、間冷系統是產線共用的，由于兩個用戶單位進行生產調整，停產或半停現象較多，因而存在不用或減少共用系統的用水情況，但出水主管閥門普遍關閉不嚴，導致停產用戶仍在供水。

（1）中壓供水系統分割方案基于中壓1～3#機組專供一號產線，4～5#機組專供二號產線進行考慮。在原3、4#機組出水母管連接管段上C點安裝DN700手動半球閥，并從A點，敷設AB管道。正常使用中C、D閥常關，原管道供二號產線，AB管道作為一號產線的供水主管。

（2）間冷供水系統新裝出水總閥。

（3）間冷回水分割二號產線和一號產線間冷回水最后合成一根DN1200總管到冷卻塔，由于原有兩個用戶的回水總閥關閉不嚴，因而停產用戶的回水管道有另一用戶的回水，影響停產用戶的設備檢修。把原有回水主管作為一號產線專用回水管，在正常使用中C閥常關，超越管常關，當二號產線間冷系統停產時，可不作任何操作。當一號產線間冷停產時，由于加熱爐仍然有回水，因而防止回水進入一號產線回水管道就靠DN1200總管上的電動蝶閥和止回閥發揮作用了，同時打開D點上的DN200發空閥。

所以有必要對部分共用系統進行分割，安裝控制閥、完善計量裝置，實現停產停供的節能目的。

4.3 水系統的檢、維修

軋鋼產線現場清點漏點，統計分析漏點共性和特性，制定周期批量整改計劃。如：關鍵管路更換更好材質管道更換更好材質，整改漏點架管基礎及平臺、關鍵性接頭碰管點更換較好材質密封等，及時周期性地維護和檢修水系統相關設備設施，對防止管路跑冒漏有重要作用。定期點檢及時發現定時檢修維護，清楚管路堵塞雜質及時更換損壞密封及關閉不嚴的水閥。

定期大修時維護整改回水冷卻塔填料風機皮帶電機清洗等，水嘴及時疏通更換，高壓除鱗軟管的定點巡檢維護，特別是易堵管路段過濾器過濾網的定期檢查清洗，保證水壓水量水溫。

4.4 保持達標的水質

軋鋼系統氧化鐵皮，漂浮物、油污、金屬雜質是影響循環水水質的重要原因。水質影響分為：

（1）水質不好現場生產除鱗效果差，同時耗水量大，影響產品質量，并增加噸鋼耗能成本。

（2）如有某一點（如：旋流池）發生大面積漏點，不僅污染環境，更有甚者會發生重大設備事故，作業線長時間停產，造成的損失不可估量。所以要求我們軋鋼水系統定期做水質檢測實驗，根據檢測結果及時對水質不達標項進行分析整改。比如：調整絮凝劑加藥量、加藥周期，降低肉眼不見的水中雜質。定期清理水池水面上的漂浮物。按時維護清洗稀土磁盤，消除重金屬超標的軋鋼水質和油污，保持現場正常生產時的軋鋼水水質。

5 加熱爐能降耗途徑

5.1 增設殘氧分析儀

煉鋼廠噸鋼單耗是衡量冶煉爐運行狀態的一個重要指標，煉鋼過程中會出現一個空燃比，具體來說就是控制排煙組分中的殘氧值，使煉鋼爐中的燃料充分燃燒。大多數鋼鐵企業會將煉鋼爐的殘氧值控制在2%左右，在這一狀態下可達到鋼坯生產實際需求，同時避免燃料的過度浪費，鋼鐵生產相關規定表明，排煙檢測位置與殘氧檢測位置在煙道同一截面上。

5.2 增設熱值儀

煉鋼廠的轉爐、焦爐和高爐是產生煤氣的主要設備，通常狀態下，煤氣熱值從低到高順序為高爐、轉爐、焦爐，焦爐的熱值是其他冶煉爐的2倍～3倍。一棒加熱爐燃氣為純焦爐煤氣，煤氣熱值的變化對加熱爐燃料控制產生巨大影響。加裝煤氣熱值分析儀，鋼材加工中燃料燃燒狀態有所完善。

6 結語

軋鋼水系統壓水不穩水量不足漏滴是共性問題，此問題不難解決，重在日常勤檢、精心維護、定期清理、適時整改。軋鋼水系統就能平穩的服務于生產現場，軋制出客戶滿意度高的產品，實現公司“低成本、高效率”的生產經營目標。