精細冷卻裝置在冷軋板型控制中存在的問題及改進措施

內(nèi)蒙古科技大學機械學院 李麗

武漢鋼鐵股份有限公司 石坤

精細冷卻裝置在冷軋板型控制中存在的問題及改進措施

內(nèi)蒙古科技大學機械學院 李麗

武漢鋼鐵股份有限公司 石坤

一、精細冷卻裝置的組成及工作原理

精細冷卻主要有帶鋼板型測量裝置、信號處理裝置、噴嘴控制部分、噴嘴執(zhí)行部分組成。某廠改進之前采用的是EVERTZ HYDROTECHNIK公司的噴嘴閥，其工作原理如圖1所示。

圖1 噴嘴閥工作原理

當空氣接通時噴嘴閥空氣端壓力增大，閥芯壓縮空氣端受力P2大于乳化液端P1，噴嘴閥芯向前移關(guān)閉乳化液，當壓縮空氣關(guān)閉時，P2

在目前，國內(nèi)部分冷連軋機組為了得到更好的板型，相繼給機組裝配了精細冷卻裝置。實踐表明，在冷連軋帶鋼特別是寬幅帶鋼過程中通過對乳化液分段冷卻控制系統(tǒng)的合理控制與正確利用可以獲得更好的帶鋼板型及表面質(zhì)量。目前部分鋼廠引進了精細冷卻裝置，并得到了較良好的應用，盡管他們在消化吸收新技術(shù)的同時還不斷創(chuàng)新，但是目前精細冷卻裝置在生產(chǎn)實踐中仍然或多或少的還存在一些問題有待改進。

二、使用過程中存在的問題及改進措施

分段冷卻的噴嘴只能打開或關(guān)閉，不能進行單個噴嘴流量的控制。其根據(jù)剩余板型偏差，如果大于某一閾值，則噴嘴打開，如果小于某一閾值，則噴嘴關(guān)閉。這就導致了某些噴嘴頻繁的開啟關(guān)閉，而有些噴嘴則長期處于一種工作狀態(tài)，這就導致頻繁調(diào)節(jié)的噴嘴閥閥芯密封容易破損，而長期處于關(guān)閉的噴嘴容易沉積鐵粉導致噴嘴閥閥芯卡死。由于乳化液壓力比空氣壓力大，當噴嘴閥閥芯密封破損后，乳化液會沿著壓縮空氣管道進入控制閥島。

眾所周知，閥島是個很緊密的控制元件，進乳化液后如果某一片閥有問題，那就意味著整個閥島需更換。在軋鋼工藝中，噴嘴如果不能正常開啟或關(guān)閉，它將不僅不能起到調(diào)節(jié)板型的作用，還有可能使板型更差甚至長期不噴的區(qū)域會產(chǎn)生熱劃痕。所以SMS公司給某冷軋的工藝要求中就提到要每次換輥時需做一次噴嘴測試，將有問題的噴嘴或閥島更換掉，這樣不僅帶來巨大的備件費用，也嚴重影響了產(chǎn)能。

1．在通過上述問題的研究后，我們發(fā)現(xiàn)以下兩點問題。

（1）閥島容易失效，歸咎原因主要是壓縮空氣不夠清潔，盡管管道前加裝了過濾器。再其次就是閥芯密封破損導致乳化液倒灌至閥島。

（2）噴嘴閥容易失效，歸咎主要原因是設(shè)計欠缺，閥芯密封一邊封乳化液一邊封壓縮空氣本身對密封就是一種挑戰(zhàn)，一旦密封失效乳化液就會進入閥島使閥島失效。

2．針對上述兩點，做出了如下改進。單獨設(shè)立空壓站提供壓縮空氣，管道及蓄氣罐全采用不銹鋼耐腐蝕材料，加裝高精度空氣過濾裝置及干燥器。

如圖2所示，在不改變安裝要求的同時自主重新設(shè)計噴嘴閥，雙組密封，使得水封和氣封分開，如果一旦有一個密封失效，另外一組密封還可以將乳化液和水分開。

圖2 改進后的噴嘴

三、結(jié)論

通過對噴嘴閥及閥島氣源的改進，精細冷卻裝置使用效果得到了很大的提高，備件費用大量降低，機組作業(yè)率得到提高，板型比較以前有了很大的改善。但為了生產(chǎn)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品，還需進一步研究探討其他方面問題。