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1422mm熱軋軋制潤滑系統(tǒng)改造實踐

2018-01-22
郭強(qiáng),劉坤華
  摘 要:通過分析梅鋼1422mm熱軋產(chǎn)線軋制潤滑系統(tǒng)存在的問題,從噴射方案、流量選擇、水切改造等方面入手,采用當(dāng)前先進(jìn)的系統(tǒng)配置和控制模式,結(jié)合生產(chǎn)實際情況,提出針對性的改造措施并實施,達(dá)到解決生產(chǎn)工藝問題的目的。
  關(guān)鍵詞:熱軋;軋制潤滑;噴射方案;流量選擇;水切改造
  1 綜述
  梅鋼1422mm熱軋產(chǎn)線精軋軋制潤滑系統(tǒng)2006年上線,軋制潤滑系統(tǒng)對改善帶鋼表面質(zhì)量、降低軋制力等有重要作用。此套軋制油系統(tǒng)投用近10年以來,在生產(chǎn)中逐步暴露出油水濃度計算不準(zhǔn)確、變頻電機(jī)不受控、自動化控制回路老化等問題,影響潤滑效果。因此有必要對該系統(tǒng)進(jìn)行更新改造。
  2 改造前軋制潤滑系統(tǒng)介紹
  2.1系統(tǒng)簡介
  改造前梅鋼1422mm熱軋產(chǎn)線精軋軋制潤滑系統(tǒng)設(shè)備主要有工作油箱、工作油泵、計量泵組、混合器、流量計等。系統(tǒng)由兩臺主泵(一用一備)向系統(tǒng)供油,每架軋機(jī)各有一個電磁開關(guān)閥對軋制油系統(tǒng)的供水進(jìn)行控制。油和水通過混合器進(jìn)行混合后,按照設(shè)定濃度輸出到軋機(jī)上的噴嘴實現(xiàn)軋制潤滑。其中計量泵組和混合器成套組箱,布置在軋機(jī)外的檢修平臺上。系統(tǒng)由一套單獨(dú)的MODICON PLC控制。系統(tǒng)配置圖如圖1。
  2.2主要存在的問題
  1)1422mm產(chǎn)線軋制規(guī)格為“中間少,兩頭多”的分布,其中≤1000mm的帶鋼比例超過50%,平均帶鋼寬度為1015mm。而軋制油系統(tǒng)噴射寬度覆蓋整個軋輥表面,不與帶鋼接觸的部分造成了浪費(fèi)。
  2)濃度計算不準(zhǔn)確:計量泵啟動后,因流量計反饋滯后,不能反應(yīng)實際情況,濃度調(diào)節(jié)反應(yīng)慢、誤差大,未能達(dá)到預(yù)期效果。
  3)變頻電機(jī)本體選型不合理,計量泵長期工作在5Hz的低頻率,電機(jī)速度不受控。
  4)前機(jī)架軋制潤滑與防剝落水干涉,影響潤滑效果。
  3 改造方案
  3.1本次改造按照“經(jīng)濟(jì)可靠、適應(yīng)生產(chǎn)”的原則,策劃改造以下內(nèi)容。
  1)軋制油系統(tǒng)工藝設(shè)備更新。
  2)增加軋制油分檔噴射功能。
  3)增加回油管路,并增加相應(yīng)的控制閥。系統(tǒng)上由加載閥控制噴射,取代計量泵控制噴射的方案。
  4)增加上下集管水流量單獨(dú)檢測點(diǎn),提高檢測準(zhǔn)確性和反饋速度。
  5)軋制油控制柜(PLC及變頻器)更新,控制程序完善,控制程序根據(jù)工藝功能優(yōu)化。
  6)精軋入口水切系統(tǒng)配套改造,包括軋制油集管改型及前機(jī)架水切擋板配置優(yōu)化。
  3.2各部分改造策劃要點(diǎn)
  1)噴射方案在噴射方案的選擇上,考慮兩種:種為恒寬度噴射,其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)較為簡單,缺點(diǎn)是油耗相對較多;第二種為寬窄兩檔噴射,其優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)帶鋼寬度選擇噴射方式,節(jié)省油耗,缺點(diǎn)是系統(tǒng)中需增加回路,較為復(fù)雜。
  通過統(tǒng)計產(chǎn)線軋制品種寬度的比例分布,計算年油耗量與固定投入年折舊的差值。采用寬窄兩檔噴射的方案,油耗成本回收期小于1年,因此本次改造選擇此方案。
  2)流量計算與選擇本系統(tǒng)中,核心是泵組容量的選擇。根據(jù)其他產(chǎn)線的使用經(jīng)驗,考慮以下內(nèi)容:(1)工作泵:功能是將潤滑油從油箱輸入系統(tǒng)。在本次系統(tǒng)改造中,設(shè)定工作泵的輸出壓力為2bar,使用變頻調(diào)速,電機(jī)的工作頻率應(yīng)在25Hz左右(變頻器穩(wěn)定工作區(qū)域)。
 ?。?)計量泵:功能是將工作泵出口的1bar系統(tǒng)壓力提升至噴射壓力,噴射壓力設(shè)定為3bar,即計量泵要求在2bar的輸出壓力范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,電機(jī)的工作頻率為25Hz左右(變頻器穩(wěn)定工作區(qū)域)。
  3)水切部分改造
  水切部分改造重點(diǎn)考慮前機(jī)架防剝落水與軋制油的干擾。由于兩個系統(tǒng)的噴射位置相近,為了減少防剝落水對軋制油的影響,上水切部分采用兩個系統(tǒng)水嘴交錯布置的方式,而下水切部分采用兩個系統(tǒng)中間增加擋板的設(shè)置。
  下水切改造示意如圖2。
  4)根據(jù)現(xiàn)場維護(hù)的經(jīng)驗,在設(shè)備的現(xiàn)場布置上,將計量泵組和混合器箱體分開設(shè)計?;旌掀飨潴w安裝在軋機(jī)機(jī)架上,靠近噴嘴,減少響應(yīng)時間。計量泵組、流量計安裝在檢修平臺上,保證良好的工況環(huán)境,以減少設(shè)備故障。管道吹掃采用蒸汽、氮?dú)鈨煞N方案,實現(xiàn)維護(hù)的靈活性。
  5)基于以上改造策劃方案,配置軋制潤滑配置原理圖如圖3。
  4 改造后的效果
  系統(tǒng)經(jīng)過改造后,經(jīng)過一段時間的調(diào)整、試驗,逐步確定了不同鋼種對應(yīng)的軋制油濃度配比,并固化到程序中。從實際使用效果看,初步達(dá)到了降低工作輥輥耗、提高帶鋼表面質(zhì)量、降低軋制壓力的目的。
  5 結(jié)語
  隨著產(chǎn)品不斷開發(fā),軋制潤滑將在生產(chǎn)過程中扮演越來越重要的作用。本次改造一方面解決了生產(chǎn)工藝中的諸多問題,而且還提供了不少便于設(shè)備維護(hù)的設(shè)計方式和理念,為將來設(shè)備的升級改造提供技術(shù)依據(jù)和基礎(chǔ)。
來源:《冶金之家》
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