不銹鋼冷連軋脫脂線攻關(guān)實(shí)踐

肖永剛，康 君，李金朋，司祥林，李春生，魯新鳳

(柳鋼中金頂鋒不銹鋼有限公司，廣西 梧州 543000)

自20世紀(jì)初不銹鋼問(wèn)世以來(lái)，很多國(guó)家就對(duì)開(kāi)發(fā)新的不銹鋼種展開(kāi)研究[1]。冶煉技術(shù)的突破和下游工裝設(shè)備的更新?lián)Q代，造就不銹鋼的消費(fèi)快速發(fā)展，特別是中國(guó)和其他亞太地區(qū)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及不銹鋼大量進(jìn)入民用領(lǐng)域，帶動(dòng)了世界不銹鋼產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)[2]。柳鋼中金頂鋒公司950 mm不銹鋼六連軋機(jī)組裝備，由內(nèi)蒙古北方重型機(jī)械有限公司加工制造，電控系統(tǒng)由上海寶信軟件有限公司設(shè)計(jì)調(diào)試，配套在線脫脂段由廣州某公司設(shè)計(jì)制造。雖然設(shè)備整體加工精良符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不同的產(chǎn)品規(guī)格還存在一些優(yōu)化空間。本文就該機(jī)組于2018年7月連軋線負(fù)荷試車(chē)以來(lái)脫脂工藝段的運(yùn)行情況進(jìn)行了總結(jié)和分享。

1 脫脂段的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

該脫脂段長(zhǎng)37 m，脫脂采用堿液噴淋及堿液刷洗三段兩級(jí)循環(huán)，脫脂后帶鋼清洗采用四級(jí)循環(huán)，清水補(bǔ)充第四級(jí)逐步向前溢流。系統(tǒng)采用鍋爐蒸汽加熱，脫脂段出口設(shè)有邊部氣吹和兩級(jí)烘干裝置。供水壓力0.2-0.3 MPa，烘干溫度120 ℃。初步運(yùn)行速度在200 m/min拉速時(shí)，清洗效果可滿(mǎn)足下道工序要求。隨著后續(xù)冷軋產(chǎn)線提速增效，在300 m/min運(yùn)行速度時(shí)清洗的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。

1.1 高速運(yùn)行時(shí)板面清洗后存在條狀油泥

機(jī)組提速以后生產(chǎn)(600-650)mm×(0.60-0.88)mm規(guī)格時(shí)，板面產(chǎn)生條狀間斷性、無(wú)周期、有手感油泥印。經(jīng)過(guò)漂洗后處理不干凈且有粘結(jié)，會(huì)造成下道退火工序質(zhì)量缺陷，產(chǎn)生降級(jí)產(chǎn)品。

1.2 擠干輥易爆裂輥面及斷輥脖子

脫脂工藝段設(shè)10組擠干輥，分散布置在頭尾和堿液槽體間，對(duì)鋼帶進(jìn)行隔離擠干并防止竄液，下輥統(tǒng)一由電機(jī)減速機(jī)經(jīng)萬(wàn)向聯(lián)軸器傳動(dòng)。上輥由從動(dòng)氣缸調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)抬起、壓下，手動(dòng)調(diào)節(jié)輥面高度，輥面襯耐堿橡膠。運(yùn)行時(shí)在80 ℃高溫作用下，由于托輥設(shè)計(jì)由電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，擠干輥為從動(dòng)輥，導(dǎo)致上下輥轉(zhuǎn)速不同步；在高溫和速差的作用下輥面受力不均導(dǎo)致膠輥爆裂。由于上輥是從動(dòng)輥，為使上輥轉(zhuǎn)速與線速度匹配，增加手動(dòng)調(diào)節(jié)絲桿使輥面壓緊增大摩擦力，進(jìn)而導(dǎo)致上擠干輥在輥徑處斷裂，反而增加備件的疲勞風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 清槽頻率高影響作業(yè)率

軋線作業(yè)本應(yīng)該高效連續(xù)運(yùn)行，由于清洗的作業(yè)效果不佳而影響到軋機(jī)的有效作業(yè)時(shí)間。脫脂工藝段每次排槽清理需要的時(shí)間長(zhǎng)且功耗高。每次排槽清理約停機(jī)3小時(shí)，槽體加熱水循環(huán)沖洗1次需消耗500 m3天然氣。不同廠家的脫脂劑性能，也是影響不銹鋼板面清潔度的因素之一。

1.4 電控柜設(shè)計(jì)缺陷

脫脂段變頻器集中安裝在一個(gè)電柜內(nèi)，由26臺(tái)變頻器和 8個(gè)70歐姆、 18個(gè)100歐姆的剎車(chē)電阻組成，電柜發(fā)熱量大導(dǎo)致變頻器燒壞。

2 改進(jìn)與優(yōu)化

為了有效改善冷軋產(chǎn)線提速增效以來(lái)突顯的生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際提出以下改進(jìn)措施：

(1)經(jīng)過(guò)調(diào)整與跟進(jìn)發(fā)現(xiàn)，油泥的產(chǎn)生是由于個(gè)別擠干輥的轉(zhuǎn)速與帶材的線速度不匹配產(chǎn)生打滑摩擦，從而造成堿液里油泥在輥面接觸部分的堆積并附著在帶鋼上，形成板面分散性、無(wú)周期、間斷性有手感的條狀粘結(jié)。針對(duì)此問(wèn)題，進(jìn)行了擠干輥傳動(dòng)方式的改造，將原來(lái)的下輥傳動(dòng)改造成為上下輥傳動(dòng)。一臺(tái)電機(jī)減速機(jī)經(jīng)兩條萬(wàn)向軸拖動(dòng)上下輥同步傳動(dòng)，共改造十組減速機(jī)。

(2)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)將擠干輥壓下工作時(shí)的傳動(dòng)電機(jī)電流控制在40%-60%，降低因壓緊力過(guò)大造成的斷輥徑的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，有效控制輥面的過(guò)度摩擦，降低輥面不良磨損。在3#、5#、10#擠干輥與帶鋼邊部接觸部分設(shè)計(jì)氣吹噴嘴，去除因輥面邊部磨損產(chǎn)生的邊部帶水，延長(zhǎng)了擠干輥使用壽命，防止前段箱體竄液的同時(shí)解決了脫脂出口帶鋼邊部的帶水問(wèn)題。

(3)把耐堿橡膠材質(zhì)擠干輥更換成氯磺化聚乙烯的擠干輥，此輥耐酸堿腐蝕性能好且滿(mǎn)足80 ℃以上高溫使用，有效杜絕了高溫下受力不均造成的輥面爆裂問(wèn)題。

(4)將原有的尼龍刷輥更換為SIC耐磨刷輥，刷絲直徑從0.6 mm增加至1.0 mm使其強(qiáng)度提高，從而有效預(yù)防刷絲、斷絲、掉絲造成的過(guò)濾芯和噴嘴堵塞，減少了堿液噴射的阻擋問(wèn)題。調(diào)整噴桿的角度使帶材表面沖洗面全覆蓋，提升了表面脫脂效果。

(5)針對(duì)脫脂劑進(jìn)行多個(gè)廠家的產(chǎn)品試用，調(diào)整其含堿濃度和表面活性劑成分[3]。經(jīng)過(guò)不斷的摸索改進(jìn)，由最初的3-5天更換堿液箱，在保證板面質(zhì)量的情況下優(yōu)化至現(xiàn)在的16-20天排放清理箱體，大大提高了作業(yè)效率，降低了脫脂劑消耗和堿液廢水的產(chǎn)生量。優(yōu)化后滿(mǎn)足質(zhì)量要求且關(guān)閉了后續(xù)的兩級(jí)烘干環(huán)節(jié)，節(jié)省了鍋爐蒸汽的消耗。

(6)把電氣室內(nèi)變頻器柜放熱量大的26只剎車(chē)電阻分出來(lái)單獨(dú)設(shè)置一個(gè)電柜，并加裝散熱器。將原有的26臺(tái)變頻器間距分散布置，并加裝散熱器和空調(diào)，解決了電控柜集中發(fā)熱的問(wèn)題。

相關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)改進(jìn)前后脫脂劑消耗效果對(duì)比如表1所示。

表1 改進(jìn)前后脫脂劑消耗效果對(duì)比

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)脫脂段工藝優(yōu)化的實(shí)施，杜絕了脫脂后帶鋼表面附著條狀油泥的發(fā)生，提升了連軋線作業(yè)效率，改善帶鋼的表面清潔性。有效預(yù)防光亮退火后的粘結(jié)碳化問(wèn)題，同時(shí)大大降低了鍋爐蒸汽、脫脂劑、擠干輥和刷輥的消耗，降低了運(yùn)維的人工成本，為落實(shí)公司節(jié)能降耗、提質(zhì)增效做出貢獻(xiàn)。