軋制油系統(tǒng)在二十輥軋機(jī)的使用與優(yōu)化

亓萌 李春霞

(山東泰嘉新材料科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

二十輥軋機(jī)軋制不銹鋼采用的潤(rùn)滑冷卻介質(zhì)為純油，主要成分為礦物油，添加多種添加劑調(diào)和而成，對(duì)軋制過(guò)程的帶鋼、軋輥、輥縫、背襯軸承進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，并在帶鋼表面產(chǎn)生一層油膜保護(hù)帶鋼基體，同時(shí)可有效減小接觸面的摩擦系數(shù)和摩擦力，使軋制力和軋制能量消耗降低，實(shí)現(xiàn)降低不銹鋼變形抗力的目的，增大軋制壓下量，降低軋制道次，實(shí)現(xiàn)更大壓下，軋制出更薄的帶材。

軋制過(guò)程中軋制帶鋼的變形會(huì)有80%以上轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芰?，造成帶鋼與軋輥的溫度升高，溫度高會(huì)引起工作輥淬硬層硬度下降，嚴(yán)重影響帶鋼板面質(zhì)量和軋輥的使用壽命，同時(shí)溫度不均勻升高會(huì)造成工作輥、中間輥輥系局部不均勻變形，形成局部凸度，直接影響帶鋼的板型和板材精度，因此軋制油的化學(xué)性能穩(wěn)定性和軋制油系統(tǒng)的可靠運(yùn)行對(duì)軋制過(guò)程至關(guān)重要。

我公司二十輥軋機(jī)軋制油系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)流量12 000 L/min，供液壓力0.4～0.6 MPa，清潔等級(jí)NAS 8-11。

1 軋制油系統(tǒng)的組成及工藝系統(tǒng)流程

1.1 軋制油系統(tǒng)的組成

二十輥軋機(jī)軋制油系統(tǒng)由凈油箱、污油箱、主過(guò)濾罐、二次過(guò)濾箱、二次過(guò)濾罐、磁過(guò)濾器和沉淀箱組成，主過(guò)濾罐為4個(gè)圓柱形過(guò)濾罐，內(nèi)置圓柱狀濾芯。二次過(guò)濾箱設(shè)計(jì)有二次過(guò)濾罐和磁過(guò)濾器裝置，接收主過(guò)濾反吹下的廢液進(jìn)行再過(guò)濾提液，降低軋制油消耗，整個(gè)系統(tǒng)主要控制、動(dòng)作和反吹介質(zhì)采用壓縮空氣，由PLC系統(tǒng)和電磁氣動(dòng)閥進(jìn)行自動(dòng)控制。

1.2 工藝系統(tǒng)流程

軋制油系統(tǒng)污油箱中的軋制油通過(guò)泵打入主過(guò)濾罐，經(jīng)過(guò)濾鐵屑、顆粒物后流回凈油箱，凈油箱內(nèi)的軋制油通過(guò)高壓泵打入軋機(jī)各個(gè)冷卻潤(rùn)滑分支，并通過(guò)收集槽流回污油箱。主過(guò)濾罐在時(shí)間繼電器的控制下對(duì)主過(guò)濾罐進(jìn)行濾芯反沖洗，沖洗后的底部沉積軋制油通過(guò)污油泵打入二次過(guò)濾箱，通過(guò)二次過(guò)濾箱上部的磁過(guò)濾器和二次過(guò)濾罐完成對(duì)廢液的凈化，過(guò)濾后提出的軋制油通過(guò)管道流回污油箱，過(guò)濾下的雜質(zhì)進(jìn)入沉淀箱存放。工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程圖

2 軋制油系統(tǒng)的使用與優(yōu)化

2.1 軋制油系統(tǒng)的使用狀況分析

軋制油系統(tǒng)有兩個(gè)140 m3的油液儲(chǔ)存箱，凈液系統(tǒng)采用雙泵供液，板面和軸承供液流量合計(jì)11 000 L/min，設(shè)置有8段分段冷卻潤(rùn)滑管路，分別供液機(jī)架出口和入口的噴射梁和冷卻板，冷卻板采用上下垂直噴射，以此帶來(lái)沖擊能在帶鋼上表面產(chǎn)生一股源源不斷的流動(dòng)液，對(duì)板面冷卻起到較好效果，經(jīng)測(cè)試此種方式比正常冷卻降溫效率增加20%～25%。背襯軸承潤(rùn)滑冷卻管路為獨(dú)立設(shè)置，采用獨(dú)立供液泵進(jìn)行控制，對(duì)牌坊上部的A、B、C、D四根背襯軸承進(jìn)行外圈潤(rùn)滑和冷卻，提高背襯軸承的使用狀態(tài)和壽命。

軋制油污液系統(tǒng)設(shè)置有主過(guò)濾和二次過(guò)濾，分別對(duì)污油箱的循環(huán)軋制油和主過(guò)濾罐反吹下的軋制油進(jìn)行過(guò)濾，設(shè)置二次過(guò)濾箱可有效對(duì)主過(guò)濾罐過(guò)濾下來(lái)的臟油進(jìn)行再次過(guò)濾，提取部分干凈的軋制油回流到污油箱，減少軋制油的消耗。主過(guò)濾罐設(shè)置有4層濾盤(pán)，每層濾盤(pán)設(shè)置有700個(gè)濾芯，軋制油自污油箱充入過(guò)濾罐后，由外向內(nèi)經(jīng)過(guò)濾芯完成過(guò)濾，此過(guò)程濾芯會(huì)將油液中的鐵屑和顆粒物阻隔在濾芯上，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的固定時(shí)間或通過(guò)過(guò)濾罐內(nèi)的壓差進(jìn)行濾芯的反沖洗工作，卸油閥打開(kāi)后排空主過(guò)濾罐內(nèi)的軋制油，接通壓縮空氣由上向下分層進(jìn)行反吹，壓縮空氣進(jìn)入濾盤(pán)由內(nèi)向外吹掃，將濾芯上的殘留物吹至罐底，通過(guò)排污泵打入二次過(guò)濾箱，二次過(guò)濾箱體上設(shè)置有二次過(guò)濾罐和磁過(guò)濾器裝置，二次過(guò)濾罐裝備有與主過(guò)濾罐一樣的濾芯，分別按照固定時(shí)間完成過(guò)濾和磁棒的轉(zhuǎn)動(dòng)刮污，去除油箱和油液中的鐵磁性雜質(zhì)，二次過(guò)濾罐反吹后的沉淀物最終進(jìn)入沉淀罐存儲(chǔ)。

在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，凈液系統(tǒng)的壓力和流量對(duì)軋制工序影響較大，有效地降溫和潤(rùn)滑可保證降低輥縫變形熱和板面溫度，保證油膜均勻性，防止板面熱劃傷缺陷的產(chǎn)生，現(xiàn)階段系統(tǒng)總流量達(dá)到11 000 L/min，壓力0.61 MPa，其冷卻系統(tǒng)采用板式換熱器，對(duì)背襯軸承和板面油液分別進(jìn)行管道冷卻，換熱面積180 m2，通過(guò)測(cè)試在進(jìn)水溫度33℃的狀況下降溫效果較理想，可控溫度精度為±2℃。主過(guò)濾罐對(duì)軋制油進(jìn)行精細(xì)過(guò)濾，第一影響因素為主過(guò)濾罐內(nèi)負(fù)壓及過(guò)濾罐出口的流量，當(dāng)主過(guò)濾罐內(nèi)負(fù)壓較大時(shí)，即濾芯堵塞較為嚴(yán)重，造成過(guò)濾罐出口流量降低，當(dāng)流量較小后，大量的污油液會(huì)通過(guò)過(guò)濾罐的溢流口流回污油箱，過(guò)濾后進(jìn)入凈油箱的軋制油將變得較少，無(wú)法與凈油泵的流量相配匹，造成凈油箱液位逐漸下降，污油箱液位升高，產(chǎn)生混倒現(xiàn)象，造成軋制油箱串油，凈液污染，在軋制過(guò)程中極易出現(xiàn)鉻印、污染等板面質(zhì)量問(wèn)題。主過(guò)濾罐第二影響因素為濾芯的安裝，如果安裝時(shí)緊固不良或出現(xiàn)安裝時(shí)的傾斜現(xiàn)象，在反吹或過(guò)濾時(shí)會(huì)出現(xiàn)掉落，造成過(guò)濾精度降低，油液無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的顆粒物和清潔度要求，同時(shí)掉落的濾芯會(huì)堵塞排放口，造成過(guò)濾系統(tǒng)失效等狀況，嚴(yán)重時(shí)影響凈油箱的液位，軋機(jī)被迫停機(jī)。過(guò)濾罐第三影響因素為反吹時(shí)間的設(shè)定，如果設(shè)定的太頻繁會(huì)造成軋制油浪費(fèi)，過(guò)多的軋制油進(jìn)入二次過(guò)濾箱，污油箱液位降低，濾芯的反沖使用壽命降低，如果設(shè)定的時(shí)間太短會(huì)造成濾芯堵塞，過(guò)濾不良，軋制油通過(guò)溢流口流回污油箱，過(guò)濾系統(tǒng)出現(xiàn)故障報(bào)警，影響使用。二次過(guò)濾設(shè)備中主要承擔(dān)油液雜質(zhì)的沉淀、磁粉過(guò)濾和主過(guò)濾后的污液過(guò)濾工作，其主要影響因素為磁過(guò)濾器的時(shí)間設(shè)定，如設(shè)定時(shí)間太短造成鐵粉未有效沉積，磁棒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法有效吸附鐵粉，磁棒帶出過(guò)多的軋制油流入磁粉接油盒，造成油液浪費(fèi)，設(shè)定時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)造成磁粉粘結(jié)成塊，刮油設(shè)備不能有效對(duì)結(jié)塊進(jìn)行處理，造成帶病循環(huán)，降低磁過(guò)濾投用效果。

2.2 軋制油系統(tǒng)的使用優(yōu)化

2.2.1 操作優(yōu)化

針對(duì)軋制油系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分析原因進(jìn)行操作優(yōu)化，保證系統(tǒng)高效率運(yùn)行。油液每30天化驗(yàn)一次，根據(jù)化驗(yàn)油的清潔度，設(shè)定主過(guò)濾罐運(yùn)行時(shí)間，由于軋機(jī)投產(chǎn)在6個(gè)月，設(shè)置反吹運(yùn)行時(shí)間為500 min，各過(guò)濾罐間隔時(shí)間反吹時(shí)間20 min，同時(shí)穩(wěn)定過(guò)濾罐入口和出口流量，保證油量均衡。

提升軋制油噴灑流量，軸承潤(rùn)滑滿(mǎn)流量3000 L/min運(yùn)行，冷卻潤(rùn)滑流量8000 L/min運(yùn)行，達(dá)到滿(mǎn)流量噴灑，控制壓力大于0.55 MPa。

做好循環(huán)冷卻水的溫度調(diào)整，控制軋制油溫度穩(wěn)定性±2℃；二次過(guò)濾罐設(shè)定反吹時(shí)間為400 min，過(guò)濾罐間隔反吹時(shí)間15 min。二次過(guò)濾箱磁過(guò)濾器設(shè)定運(yùn)行時(shí)間為20 min，間隔105 min。保證空壓站系統(tǒng)的高效運(yùn)行，控制軋制油系統(tǒng)的壓縮空氣壓力，穩(wěn)定在0.5～0.6 MPa。通過(guò)過(guò)濾罐窺視孔做好濾芯的檢查工作，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中做好各閥門(mén)和設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，保證高效率運(yùn)行，提高潤(rùn)滑效果。

2.2.2 優(yōu)化后的初期效果

經(jīng)過(guò)測(cè)試，磁過(guò)濾器優(yōu)化較為明顯，鐵粉收集由20天提高至45天，且?guī)С龅挠土棵黠@減少，軋制油過(guò)濾量穩(wěn)定在3100～3170 L/min，未再出現(xiàn)油箱液位不均衡現(xiàn)象及軋制油串油事故，軋制油過(guò)濾清潔度經(jīng)3個(gè)月運(yùn)行，檢測(cè)指標(biāo)穩(wěn)定，各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，系統(tǒng)穩(wěn)定性明顯提高，未出現(xiàn)因系統(tǒng)不良產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷。后期將根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整控制時(shí)間，做好設(shè)備調(diào)整和維護(hù)，使軋制油系統(tǒng)持續(xù)高效地為軋制提供服務(wù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

軋制生產(chǎn)是單臺(tái)機(jī)組全流程的一項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，任何設(shè)備的不良都會(huì)間接或直接造成生產(chǎn)問(wèn)題，需要我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中不斷地尋找問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，需要在運(yùn)行過(guò)程中不斷地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和優(yōu)化，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，方能讓設(shè)備更加可靠、高效地運(yùn)行，保證軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，提高軋制效率。