二高線水冷段氣動薄膜閥連接方式優(yōu)化設計

丁林,何湛民,王慶凱（承鋼維護檢修中心,河北承德067000）

二高線水冷段氣動薄膜閥連接方式優(yōu)化設計

丁林,何湛民,王慶凱
（承鋼維護檢修中心,河北承德067000）

摘要：隨著高速線材的規(guī)格和品種不斷擴大，高速線材已經(jīng)不僅用于生產(chǎn)建筑，而且已廣泛用于制繩、制釘和其他深加工領域。軋后穿水冷卻也稱作在線熱處理，是直接關系到最終產(chǎn)品力學性能及其均勻性的關鍵工藝，可以有效的減少和控制線材的表面缺陷。因此軋后控制冷卻可以大幅度提高高速線材的產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品的附加值，同時實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能，大大提高線材產(chǎn)品在同行業(yè)中的競爭力。

關鍵詞：氣動薄膜閥；優(yōu)化改造；連接方式；剛性連接；軟連接

0前言

氣動薄膜閥是軋后傳水冷卻中的關鍵設備，穿水冷卻中使用的介質(zhì)為濁環(huán)冷卻水，濁環(huán)冷卻水含有大量的泥沙、鐵屑等雜質(zhì)，會對氣動薄膜閥造成堵塞、卡死以及腐蝕漏水等損壞現(xiàn)象。因此維護更換氣動薄膜閥成了影響生產(chǎn)節(jié)奏和提高產(chǎn)品質(zhì)量的一道重要環(huán)節(jié)。

高線穿水單線由5段組成，預精軋1#穿水箱共有6個，精軋機后2#3#4#5#穿水箱共有20個，穿水箱冷卻水氣動薄膜閥是分布于預精軋和精軋區(qū)域后的重要冷卻設備，氣動薄膜閥設備的好壞直接影響鋼材的產(chǎn)品質(zhì)量。

1現(xiàn)狀

承鋼二高線是以生產(chǎn)高規(guī)格品種鋼為主打產(chǎn)品的生產(chǎn)線，軋后冷卻控制直接影響鋼材質(zhì)量的各項性能指標，所以對生產(chǎn)線的軋后冷卻控制要求也非常嚴格。軋后冷卻控制設備主要有氣動薄膜閥、旁通閥、回水閥、高壓水球閥和壓縮空氣球閥。軋后冷卻控制設備主要的設備故障是氣動薄膜閥堵死或漏水。為了保證軋后冷卻控制功能的穩(wěn)定，需要優(yōu)化設計氣動薄膜閥連接方式，以便于更換的快速和及時。氣動薄膜閥連接為三個方向（如圖1、圖2），承鋼二高線氣動薄膜閥連接方式設計為入口為剛性和底部回水方向成90度，都是剛性連接，出口為軟連接，因為提供氣動薄膜閥的生產(chǎn)廠家不固定，導致備件尺寸不統(tǒng)一，入口和兩個出口方向的安裝尺寸出現(xiàn)偏差，導致不同廠家的備件不具有完全互換性，每次更換都需要改管路。更換動薄膜閥，改連接管路需要時間都在3-4小時左右，嚴重影響和制約了生產(chǎn)的正常進行，增加了工人的勞動強度，并且浪費了大量材料成本，不符合高速線材快節(jié)奏的生產(chǎn)要求，并且降低了鋼材的質(zhì)量。

圖1改造前

2優(yōu)化設計方案

氣動薄膜閥回水方向保持不變，（1）在入口方向采用軟連接方式，進口方向主管路上方開水口焊接管路及法蘭（空間受限），將原出水口盲死；（2）底部出水口方向保持不變，水箱出水口方向連接法蘭焊接對絲，絲頭處安裝快速接頭并連接軟管；（3）頂部氣源采用變徑快換接頭及膠管連接。

3優(yōu)化設計實施條件

因為優(yōu)化改造數(shù)量比較大（共計21個，其中精軋區(qū)域4組，每組5個，改其中4個；預精軋6個，改其中5個），為了便于完成優(yōu)化任務，又不影響日常生產(chǎn)，可充分利用定修陸續(xù)改造，改造不完的可利用中修時間集中改造。

圖2改造后

4材料準備

材料名稱　規(guī)格型號　數(shù)量　備注金屬軟管　∮40*1500/2200　21+21法蘭盤　∮40　42絲頭　∮40　21石墨纏繞墊　∮40　42電焊條　J422　25KG變徑快換接頭　DN15/DN8　21快速接頭　DN40　21鋼管　DN40　10M膠管　∮8　21M氣焊總成　氧氣、乙炔

5預期效果

優(yōu)化后可以大大提高氣動薄膜閥更換時間。預計效果有：

（1）優(yōu)化改造后將大大提高了工作效率。更換時間由4小時左右降低為40分鐘，即更換條件由專門檢修時間更換轉變?yōu)槿粘Q型時間內(nèi)即可完成。實現(xiàn)了更換的快速和高效。大大提高了工作效率，增加了生產(chǎn)作業(yè)率，每年可降低了非正常停機時間約40小時（改造后預計每月更換2個其中有1個涉及到需要選擇非檢修停機時間更換計算，每年可節(jié)約更換時間12*1*（4-0.67）=40小時）。

（2）優(yōu)化改造后可大大降低工人的勞動強度。由以前更換需要三人改為二人，核減了焊工一名，并且不用電、氣焊只需普通扳手即可完成。

（3）優(yōu)化改造后將大大降低更換氣動薄膜閥的材料及人工成本。優(yōu)化改造后更換每年可節(jié)省電焊條約60KG，氣焊氧氣12瓶，乙炔8瓶其他對絲鋼管等，合計每年節(jié)省材料約1500元以上。節(jié)省人工12個。