單機架冷軋機組乳化液系統震動問題解決實踐

查 凱

(山東鋼鐵濟南分公司薄板廠,山東濟南250100)

單機架冷軋機組乳化液系統震動問題解決實踐

查 凱

(山東鋼鐵濟南分公司薄板廠,山東濟南250100)

結合現場生產實踐,針對單機架冷軋機組出現的管路系統振動大的問題,提出降低管道壓力、加固部分管道、更改管道連接方式等一系列工藝技術措施。經過改造后,徹底解決了乳化液系統震動問題,相應的故障處理時間和軋制油耗都大幅降低。

冷軋;乳化液;震動

1　引言

山東鋼鐵濟南分公司薄板廠的1450六輥可逆式冷軋單機架機組,是由中冶京城設計施工,傳動、液壓和測厚系統均引進國外頂尖成套設備。建成投產之后,單機架機組有效作業率偏低,經過麥肯錫診斷為35%。單機架乳化液系統故障頻發,每月發生故障平均在26次左右,嚴重影響正常生產,成為有效作業率提升的瓶頸,其中乳化液系統管道震動導致的乳化液泄露問題尤為突出。

2　乳化液系統簡介

乳化液工藝潤滑設計是一個獨立的系統。

系統流程:槽管回流—回流箱(設置粗過濾網過濾)—循環返回泵組—真空過濾器—乳化液油箱(污液腔)—臟液箱立式磁過濾—撇油機—乳化液油箱(凈液腔、攪拌)—供液泵—板式冷卻器—供液管道—軋機。

回液泵將回流的乳化液輸送到平床過濾器過濾,經過過濾的乳化液進入乳化液油箱(污液腔),污液腔的乳化液經磁過濾器和撇油機后,從乳化液箱中間隔板溢流進入乳化液油箱(凈液腔),由供液泵(一用一備,單臺: 4 000L/min,0.9MPa)輸送凈液箱的乳化液,經過噴射閥架將乳化液噴射到軋機或當停機時通過軋機的配油盤進行自循環。

原設計中的乳化液系統示意圖見圖1所示。

圖1　乳化液系統示意圖

原設計中的乳化液系統的主要設備配置和主要技術參數見表1。

表1　乳化液系統主要技術參數表

3　乳化液系統管道震動問題調查與分析

從現場實際情況看,軋制過程中乳化液管道有輕微震動,但是在乳化液循環過程中乳化液震動較大,其中乳化液噴射與循環切換瞬時管道震動特別大。

震動導致的乳化液系統問題主要有:(1)管道法蘭連接螺栓松動,甚至脫落。(2)管道法蘭連接處墊片損壞,漏乳化液。(3)管道焊接處開裂,漏乳化液。(4)壓力表松動。(5)噴射閥架控制氣動閥門開關的儀表松動。

3.1循環過程中乳化液管道震動

循環過程與軋制過程比較,區別主要在于乳化液主管道壓力不同。軋制過程中乳化液主管道壓力為0.35MPa～0.4MPa,而循環時主管道壓力高達0.8 MPa。循環時主管道壓力太高是這部分震動的主要原因。乳化液供液泵的輸出流量不能調節,所以直接原因在于循環管道管徑太小。

3.2噴射、循環切換和道次切換瞬時管道震動

乳化液由噴射狀態切換到循環狀態的過程是乳化液噴射閥門關閉,同時乳化液自循環管道閥門打開。乳化液由經過噴射閥架到機架再到收集槽的過程,變為乳化液經過噴射閥架直接到收集槽。

乳化液道次切換的過程是乳化液由噴射入口側(出口側)軋輥和輥縫的閥門打開,同時噴射出口側(入口側)軋輥和輥縫地閥門關閉。乳化液由噴射入口側(出口側)軋輥和輥縫,改為噴射出口側(入口側)軋輥和輥縫。

乳化液噴射、循環切換和道次瞬時,主管道壓力能高達1.6MPa,管道震動特別劇烈。原因主要在于切換時,需關閉的閥門已經關閉,而需要打開的閥門打開不及時,導致乳化液在主管道內憋著。若能保證供液泵開啟時,整個乳化液系統管道暢通,便能有效解決該問題。

3.3軋制過程中乳化液管道震動

軋制過程中乳化液管道震動,主要來自軋機震動。固定在軋機牌坊上的噴梁與乳化液輸送管道之間采用硬管連接,導致乳化液管道與軋機共振。另外,部分乳化液管道自身固定不足加劇了震動。

4　現場對應解決方案

4.1改造乳化液循環管道,降低循環過程

壓力

原設計中大循環管路在軋機短暫停機和換輥時,為了不使乳化液系統頻繁啟停,供液泵輸出的流量(7 000L/min)經過噴射閥架上的循環支路直接進入軋機乳化液回收槽中,小管徑大流量造成管路里乳化液流速較快,主管道壓力過高。

降低循環過程壓力的方式有兩種:一種是增大循環管道管徑,另一種是在供液泵出口增加一根自循環管道,與原先循環管道同步啟停。本方案采取第二種方式,在供液泵出口管道增加了一根自循環管道,直接通向乳化液箱,同時保證該自循環管道與原先通向收集槽的循環管道同步開關,循環壓力由原先的0.8MPa降到了0.25MPa,降低壓力效果非常明顯。

4.2更換閥門,優化閥門開關程序,降低乳化液噴射、循環切換和道次切換過程的壓力

原設計中使用氣動蝶閥,改造前管道水錘效應加之由于開關頻繁,管路上的氣動蝶閥經常損壞。這次將氣動蝶閥更換為密封性能更好和耐沖擊能力更強的氣動球閥,延長了使用時間,減少了停機維護時間,節約了油耗和時間成本。

對閥門開關的控制程序做了如下優化:對所有需要關閉的閥門,程序控制其延時3s關閉,所有需要打開的閥門立即打開,這樣避免了管道憋住乳化液的現象。程序優化后,乳化液噴射、循環切換和道次切換過程的壓力降為0.2MPa,上述震動現象得到了極大的緩解。

4.3改造乳化液管道與噴梁的連接方式,避

免管道與軋機共振

原設計乳化液管道與軋機噴梁直接連接,軋機震動直接傳導到乳化液管道。改造過程中,將所有硬管連接改為軟管連接,保證了軋機震動不會直接傳導到乳化液管道。

4.4加固噴射閥架乳化液管道,吸收震動

原設計中的乳化液噴射閥架左右對稱布置兩組,各自控制奇偶道次軋制。每組控制閥組共計五條獨立并聯控制回路,所有的獨立回路含循環回路總計11支的進口集成在噴射閥臺總極管上。改造過程中,將每條回路管道單獨加固,最大程度地吸收管道震動。

5　結語

通過對乳化液系統管道加固,更改乳化液管道與噴梁連接方式,循環過程中乳化液分流,噴射、循環切換和道次切換程序優化的措施,乳化液系統震動得到有效降低。實施改造半年來沒有發生乳化液泄露事故,故障處理時間和軋制油耗都大幅降低。

[1] 毛召芝.六輥單機架冷軋機組乳化液系統的故障分析及優化改造[J].冶金設備,2013,208 (2):88-92.

[2] 劉少宇,吳少波.1500冷軋機組乳化液系統故障原因分析及技術改造[J].黑龍江冶金. 2013,27(5):41-44.

Countermeasure Solution for the Vibration of Emulsion System of Single Stand Cold Mill

ZHA Kai

(Cold Rolling of Shandong Co.Jinan Branch,Jinan 250100,Shandong,China)

Combining with the actual project,this thesis focuson the problem of excessive vibration of emulsion systemof single stand Cold Mill.Thus it put forwards the improvement measures to lower piping pressure,hard pipes and change connection method of pipes.After these improvements,the problem of excessive vibration of emulsion system was solved thoroughly,with maintenance time and oil consumption decreasing.

cold rolling mill;emulsion system;vibration

1001-5108(2016)02-0054-03

TG333

B

查凱,助理工程師,主要從事冷軋車間單機架機組工藝技術質量管理工作。