一種軋鋼水冷裝置研究

王曉輝，宮文國，杜義亮

（山東泰山鋼鐵集團有限公司設計院，山東 萊蕪 271104）

一種軋鋼水冷裝置研究

王曉輝，宮文國，杜義亮

（山東泰山鋼鐵集團有限公司設計院，山東 萊蕪 271104）

軋鋼機的降溫采取的是水冷降溫的方式。本文闡述一種能夠快速冷卻鋼錠，且能中軋、精軋的軋鋼水冷裝置及其水循環系統，能夠有效改善了軋鋼機冷卻的現狀，提高工作效率。

軋鋼水冷；進口導衛；反吹；循環水

引言

軋鋼水冷能夠快速對剛從軋機軋出的鋼成品進行速降溫。這種冷卻發生不但可以縮短冷卻時間，而且可以增加鋼材的質量，預防鋼材氧化層的形成。一些發達國家很早就對此研究，但這種設備制造費用巨大較高，一些鋼鐵廠放棄采用。本文根據實踐經驗，闡述一種具有旋式水冷方式軋鋼水冷裝置及其循環冷卻用水的系統，其優勢是對鋼材冷卻充分而均勻，同時投入低。為我國國內鋼鐵廠提供參考。

1 軋鋼水冷裝置的組成

軋鋼水冷裝置主要包括由橫向移動框架、支梁、閥門、反吹導衛四大部分，如圖1所示。

圖1 軋鋼水冷裝置結構圖

圖中，1是進口導衛一，2是進口座一，3是進水口，4是中間導管，5是進口座三，6是閥門，7是襯管，8是出水管，9是出口座，10是進氣管，11是反吹導衛，12是反吹裝置，13是橫向移動框架，14是支梁，15是斜向噴嘴，16是進口導衛座二。

2 軋鋼水冷裝置特征

與其它軋鋼水冷裝置相比，這種軋鋼水冷裝置具備以下幾大特征：

1）具有進口導衛一，形狀為喇叭口狀，其位置設置在在進口座一的前端安裝有內腔帶中。同時具有進水口，其位置位于進口導衛座二與進口座一之間。其中在進口導衛座二后面，裝置一個斜向形狀的噴嘴。

2）進口座三與斜向形狀的噴嘴是靠中間導管相接，出口座與進口座三之間是通過焊接鋼管相連與一起，所用的焊接鋼管具有中空襯管。

3）設備具有反吹裝置，反吹導衛。其位置設于出口座之后。運行時，由于斜向噴嘴的作用，帶有一定壓力的水流壓入進口座與進口導衛座二后，能夠形成渦旋狀水流，這種渦旋狀水流可以使快速行進的鋼材懸浮在管道內，使其充分而均勻接觸水分。

3 軋鋼水冷裝置具體實施過程

1）從軋機軋出的高溫的鋼材首先通過進口導衛一，進入冷卻裝置，然后，在進水口進行初次冷卻。

2）水壓的水流一般設置為0.6Pa-0.8Pa，這樣壓力的水流通過斜向噴嘴時，必然產生高壓渦漩狀水流，高壓渦漩狀水流可以讓鋼材懸浮在管道中間位置。

3）設備中襯管再進行不同方向與力度的擠壓，當鋼材通過出口座時，由于高溫原因，其表面所帶的水份已經很少。

4）最后，設備中的反吹裝置再對鋼材的尾部進行反吹，鋼材的多余的水份被全部去掉，在反吹導衛中穿出。

4 軋鋼機冷卻用水循環系統

在軋鋼機的工作中，降溫過程是比不可少的工作，通常情況下，軋鋼機的降溫采取的是水冷降溫的方式。但是由于軋鋼機降溫中水的使用量較大，而且回收利用比較復雜，這樣容易造成水資源的浪費和成本的增加。針對這種問題，本文設計一種循環冷卻用水的系統，循環冷卻用水的系統在設計上有四大部分組成。

1）層流濁循環水。水用后溫度升高，并含少量氧化鐵皮和油污。排入二號沖渣溝、流入層流泵房熱水井，經加壓、高速過濾器、上塔冷卻后，流入層流泵房的冷水井，與未抽出的水混合為小于等于三十八度的水，再經加壓和管道過濾器過濾后分送用戶循環使用。

2）軋機濁循環水。軋鋼機的低壓、中壓、高壓三個供水系統，分別供輥道、除塵和軋輥的設備直接冷卻水。水用后含有少量油污和氧化鐵皮，先匯入一號鐵皮沖渣溝流入一次鐵皮沉淀池，經過初步沉淀去除大顆粒氧化鐵皮后，一部分用于沖鐵皮溝，并返回一次鐵皮沉淀池內。其余部分經化學除油器去除油污和懸浮物后，上塔冷卻、加壓供用戶循環使用。

3）軋鋼機凈循環水。水用后也只是溫度升高，水質保持良好，其回水經過冷卻塔進行降溫后，通過加壓水泵進行加壓，達到用戶循環利用的目的。主要是供軋機區的電機、液壓系統、潤滑系統等設備間接冷卻用水。

4）鋼坯加熱爐凈循環水。，水質保持良好，其回水經過冷卻塔進行降溫后，通過加壓水泵進行加壓，為確保軋鋼機鋼坯加熱爐事故狀態下兩小時不間斷供水，一般采用柴油水泵，為了雙保險，也可與連鑄機事故水塔的供水管聯通。

5 結語

總之，本文設計的軋鋼水冷裝置通過在其頭部所設置的斜向噴嘴可以產生渦漩式水流迫使高溫的線材懸浮在管道的中央，從而使其具有冷卻均勻，冷卻效果好的特點，同時在其中部鋼管內設置腰鼓狀襯管，可以多次擠壓線材，使其達到所需要的精度。其冷卻用水循環系統費用小、投資低。

［1］魯麗燕，王金禮，代云紅，李睿英.高速線材精軋機前水冷裝置與工藝研究［A］.2004年全國煉鋼、軋鋼生產技術會議文集［C］，2004年.

［2］李君石.通鋼薄板坯連鑄連軋濁環冷卻水系統的工藝改造及節能措施［A］.第三屆全國冶金節水、污水處理技術研討會暨萊鋼現場節水經驗交流會文集［C］，2007年.

王曉輝（1974—），男，1997年畢業于鞍山鋼鐵學院機械制造工藝與設備專業，工程師，從事冶金工藝設計及機械設計工作。