热连轧生产线的高压水除鳞系统

摘要

本发明公开了一种钢铁冶金领域用于轧制过程中的高压水除鳞系统，特别是适合于板坯、板带材轧制的除鳞系统。本发明所要解决的技术问题是提供一种薄板坯热连轧生产线中的超高压、小流量高压水除鳞系统，所采用的技术方案的热连轧生产线的高压水除鳞方法，除鳞泵组的出水压力为25MPa～50MPa，除鳞喷嘴的水流量20～40L/min。采用本发明的高压水除鳞系统，除鳞打击力较现有除鳞系统打击力更大，除鳞效果更好外，减少了除鳞水对板坯温度的影响，有利于连铸连轧板坯的温度控制，既满足了对除鳞的要求，又节约了用水量，其系统组成简单、占地面积小，降低了设备成本，节约水、电能耗显著。

说明书

技术领域：

本发明涉及钢铁冶金领域用于轧制过程中的高压水除鳞系统，特别适合于板坯、板带轧制的除鳞系统。

背景技术：

随着冶金行业的发展以及用户要求的提高，钢铁生产企业对钢坯表面除鳞质量要求的提高也随之提出更高的要求。目前我国正在大力提倡节约能源，减少环境污染，高压水除鳞系统对水的需求量和使用量的控制和节约是符合当前的社会和行业的发展要求。

目前国内常见的板坯、板带轧机高压水除鳞系统一般由高压水泵站、控制阀组、高压管路、除鳞箱、机上除鳞器、电控系统等部分组成。如公开号为CN1775399A，名称为“高压水除鳞系统”的公开说明书，其中公开的高压水除鳞系统的设备主要包括自清洗过滤器、高压离心泵(小于25MPa)、最小流量阀组、电动控制阀及止回阀组、除鳞喷射阀组、低压预冲水阀组、最低液位控制阀、蓄水罐及水位控制装置、蓄气罐、空压机、高效除鳞喷嘴、除鳞集管等。如公开号为CN1404933A，名称为“电液控卸荷阀高压水热态除鳞系统”的发明专利公开说明书公开了一种采用间歇式除鳞的方法，与原来的相同系统相比节约了用水量。但还是存在系统压力偏低、除鳞水的流量大，以及水和电耗量大的缺点。而且整个系统庞大、组成环节多，特别是系统中的高压水罐、气罐为高危压力容器，制造要求高，使用维护工作量大。

日本专利公开号为JP2004-74178A，公开了一种钢坯粗轧后的除鳞方法，虽然其采用了35～48MPa的高压水除鳞，其发明目的是除去深入铁素体中的氧化铁皮以及粗轧中产生的氧化铁皮，采用该方法能提高板坯的表面质量。在满足现有轧制过程中对氧化铁皮除鳞的要求情况下，节约能源作为今后的发展方向正得到不断重视。现有的除鳞都是采用大流量高压水，当采用上述专利所述的高压水除鳞时，用水量很大，而且由于水量大，造成板坯温降大，因此需要提高板坯加热温度或者增加轧机的主电机功率，不利于节约能源，生产成本提高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种热连轧生产线中的超高压、小流量高压水除鳞系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：热连轧生产线的高压水除鳞系统，包括自清洗过滤器、电气控制柜、旁通卸荷阀组、除鳞喷射阀组、除鳞集管及除鳞喷嘴、低压预冲水阀组、除鳞泵组，除鳞泵组的出水压力为25MPa～50MPa，除鳞喷嘴的水流量20～40L/min。

作为本发明的改进，除鳞泵组的出水压力为25MPa～30MPa，除鳞喷嘴的水流量30～40L/min，或者除鳞泵组的出水压力为30MPa～40MPa，除鳞喷嘴的水流量25～30L/min，或者除鳞泵组的出水压力为40MPa～50MPa，除鳞喷嘴的水流量20～25L/min。

作为本发明的一种改进，除鳞泵组采用高压柱塞泵向除鳞箱或机上除鳞集管及除鳞喷嘴供高压水进行除鳞。

本发明的有益效果是：采用超高压小流量除鳞技术，不需要现有除鳞系统中的高压水罐、高压气罐、空压机、最低液面阀等装置，而是采用高压水泵直接向除鳞集管供水，除鳞打击力较现有除鳞系统打击力更大，除鳞效果更好外，减少了除鳞水对板坯温度的影响，有利于连铸连轧板坯的温度控制。本除鳞系统在不需要增加其他辅助设备的情况下，既满足了对除鳞的要求，又节约了用水量，其系统组成简单、占地面积小，降低了设备成本，节约水、电能耗显著。

附图说明：

图1为现有的高压水除鳞系统组成配置图，

图2为本发明的高压水除鳞系统组成配置图。

图中标记说明：1-自清洗过滤器，2-交流电机，3-高压柱塞泵，4-电气控制柜，5-旁通卸荷阀组，6-电动控制阀及止回阀组，7-除鳞喷射阀组，8-低压预冲水阀组，9-除鳞集管及除鳞喷嘴，10-高压离心泵，11-最低液位控制阀，12-蓄水罐及水位控制装置，13-蓄气罐，14-空压机。

具体实施方式：

下面结合图2对本发明作进一步详细说明。

本发明的主要设备配置有：自清洗过滤器1、交流电机2、高压柱塞泵3、电气控制柜4、旁通卸荷阀组5、电动控制阀及止回阀组6、除鳞喷射阀组7、低压预冲水阀组8、除鳞集管及除鳞喷嘴9等组成。与现有的设备相比，省略了高压水罐12、高压气罐13、空压机14、最低液面阀11等装置，不但简化了设备组成，同时也降低了上述设备的运行费用。

在本发明中，除鳞泵组采用高压柱塞泵直接向除鳞系统提供高压水，系统压力可达25MPa～50MPa。由于除鳞高压水的压力增加，除鳞打击力大，在保证相同的除鳞效果的前提下，可以减少除鳞喷嘴的水流量，节约了用水量。特别是对于薄板坯连铸连轧，还满足了钢材温降小的要求。

根据在轧制过程中，板材宽度的变化，在保证除鳞效果时，尽可能的最大限度地节约除鳞水，将除鳞系统在轧制生产线的板宽方向分段设置有除鳞集管中间段和两侧的边段。在板宽较小时，只使用中间段除鳞，关闭边段的除鳞水，减少了除鳞水的用量。

本发明的高压水除鳞系统适合于板坯厚度为20mm～60mm的热连轧生产线。

采用本发明的除鳞系统与现有的系统对30mm厚的板坯热连轧比较如下：除鳞水流量按照单个喷嘴的流量计算。

  压力  MPa  水流量  L/min  除鳞前、后温降  ℃  除鳞率  ％  现有系统  18～22  50～100  40～50  ≥98  实施例1  25  40  38～46  ≥98  实施例2  30  30  35～44  ≥99  实施例3  40  25  30～39  ≥99  实施例4  50  20  29～35  ≥98

采用本发明的除鳞系统与现有的系统对60mm厚的板坯热连轧比较如下：除鳞水流量按照单个喷嘴的流量计算。

  压力  MPa  水流量  L/min  除鳞前、后温降  ℃  除鳞率  ％  现有系统  18～22  50～100  37～48  ≥98  实施例1  25  40  37～46  ≥98  实施例2  30  33  34～41  ≥98  实施例3  40  26  29～36  ≥98  实施例4  50  20  27～35  ≥99

因此采用本发明的除鳞系统，既节约了系统的用水量，又减少了板坯温度的降低幅度，有利于连轧。从生产中的现场设备配置和维修、资金投入等考虑，最佳的选择为除鳞泵组的出水压力为30MPa～40MPa，除鳞喷嘴的水流量25～30L/min。

以下为本系统的运行流程步骤：

当系统准备除鳞时，除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7、低压预冲水阀组8均关闭，旁通卸荷阀组5打开，高压柱塞泵3在电气控制柜4的控制下空载循环运转，旁通水返回到自清洗过滤器1前的供水系统。

当除鳞箱或机前辊道旁的热金属监测器检测到待除鳞的钢坯时，电气控制柜4先控制低压预冲水阀组8打开，除鳞管道进行低压水预冲，待除鳞喷射阀组7与喷嘴之间的管路充满低压水后(约几秒钟)，除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7打开，旁通卸荷阀组5关闭，高压柱塞泵3在电气控制柜4的控制下向除鳞箱或机上除鳞集管及除鳞喷嘴9供高压水进行除鳞。

当钢坯尾部通过除鳞集管及除鳞喷嘴9后，热金属监测器发讯到电气控制柜4，控制旁通卸荷阀组5打开，高压水系统空载循环运转，延迟几秒钟后，关闭除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7、低压预冲水阀组8，停止高压泵，系统完成一个除鳞循环。

若本系统除鳞泵组的传动电机采用变频调速电机，则系统的工作过程如下：当系统准备除鳞时，除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7、低压预冲水阀组8均关闭，旁通卸荷阀组5打开，变频调速电机在电气控制柜4的控制下，控制高压柱塞泵3低速空载循环运转，旁通水返回到自清洗过滤器1前的供水系统。

当除鳞箱或机前辊道旁的热金属监测器检测到待除鳞的钢坯时，电气控制柜4先控制低压预冲水阀组7打开，除鳞管道进行低压水预冲，待除鳞喷射阀组7与喷嘴之间的管路充满低压水后(约几秒钟)，除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7打开，旁通卸荷阀组5关闭，变频调速电机在电气控制柜4的控制下，控制高压柱塞泵3高速运转，高压柱塞泵3向除鳞箱或机上除鳞集管及除鳞喷嘴9供高压水进行除鳞。

当钢坯尾部通过除鳞集管及除鳞喷嘴9后，热金属监测器发讯到电气控制柜4，变频调速电机在电气控制柜4的控制下，控制高压柱塞泵3低速运转，控制旁通卸荷阀组5打开，高压水系统空载循环运转，延迟几秒钟后，关闭除鳞箱或机上除鳞喷射阀组7、低压预冲水阀组8，停止高压泵，系统完成一个除鳞循环。