高压水除鳞控制系统优化改造

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中厚板生产线高压水除鳞系统应用与改进

振动、提高除鳞水集管和喷嘴寿命、良管件的材质和优化泵组运行方式等措施，改除鳞水系统运行的稳定性、设
备使用寿命和节约能耗等方面取得了显著的效果。
关键词宽厚钢板高压水除鳞改进节能降耗
ＡｐｌａｉｎａｄＩｐｏｅｅｔｏｇｅｓｒａｅｓａｉｇｐｉｔｏｎｍｒｖｍｎｆＨｉｈＰｒｓｕｅＷｔｒＤｅｃｌｃｎ
－
第ｔ８卷第４期４２１８月０。０２年
宽厚板
ＤＥＡＮＤ｝ＥｔＡＶＹｐＥ【ＡＴ
Ｖｏ．８，ｏ４１１Ｎ．Ａｕｕｔ２１ｇｓ０２
中厚板生产线高压水除鳞系统应用与改进
宋进轩李娟李建忠（阳钢铁有限责任公司）舞摘要根据舞钢４１０ｍ０ｍ新宽厚钢板生产线的高压水除鳞系统的运行和使用情况，通过采取减轻管路
损。因此，在钢坯轧制前和轧制中及时清除氧化
鳞泵（设计有非接触螺旋式迷宫密封）电机额定，功率２８０ｋ，０Ｗ额定流量２０ｍ／，５ｈ额定压力２４
Ｍａ泵级数ｌ，承受压力、Ｐ，２级能流量瞬时波动频繁的工况。
ＡｂｔａｔＡｃｏｄｎｏｔｅａｔａｐｒｔｎａｄａｐｉａｉｎｃｎｉｏｓｏｉｈｐｅｓｒｔｒｄｓａｉｇｓｓｅｆｓｒｃｃｒｉｇｔｈｃｕｌｅａｉｐｌｔｏｄｔｎｆｈｇｒｓｕｅｗａｅｅｃｌｙｔｍｏｏｏｎｃｏｉｎ４０ｒｍｌｔｌｐｏｕｔｎｌｅｉｕａｇＩｎａｄＳｅｌｏＬｄ，ｔｅｏｅａｉｎｓｂｌｙ，ａａｌｉｔｎｎｒｙ１０ａｐａｅｍｉｒｄｃｉｎｎＷｙｎｒｔｅ．ｔｈｐｒｔｔｉｔｌｏｉｏｎＣｏａｉｖｉｌａｄｅｅｇｂｙａｉｓｖｎｆｈｅｃｌｇｓｓｅｈｖｅｎｇｅｔｍｐｏｅｙｍｅｎｆｖｒｏｓｍｅｓｒｓｓｃｓｒｄｃｎｉｒｔｎｏａｉｇｏｅｄｓａｉｙｔｍａｅｂｅｒａｙｉｒｖｄｂａｓｏａｕａｕｅｕｈａｅｕｉｇｖｂａｉｆｔｎｌｉｏｔｅｐｐｎ，ｉｃｅｉｇｔｅｌｅｔｆｔｅｍａｉｏｄａｄｎｚｌｓｍｐｖｎｈｔｒｌｆｅｐｐｗｒｄｏｔｚｎｈｉｉｇｎｒａｎｈｉｉｏｎｆｌｏｚｅ，ｉｒｉｇｔｅｍａｅｉｉｅｏｋａｐｍｉｉｇｓｆｍｅｈｎｏａｏｔｈｎｉｔｅｏｅａｉｎｍｏｅｏｔｅｐｍｐｓｔｈｐｒｔｄｆｕｅ．ｏｈＫｅｗｏｄＷｉｅａｄｈａｙｐａｅ，ｇｒｓｕｅｗａｅｅｅｌｇｓｓｅＩｒｖｍｅｔＥｅｇａｉｇｙｒｓｄｎｅｖｌｔＨｉｈｐｅｓｔｒｄｓａｎｙｔｍ，ｍｐｏｅｎ，ｎｒｙｓｖｎｒｉ

某高压水除鳞系统电机轴瓦发热故障处理探讨

设备管理与维修2019翼8（上）某高压水除鳞系统电机轴瓦发热故障处理探讨赵双涛（柳州钢铁股份有限公司中板厂，广西柳州545002）摘要：根据生产设备实际情况，对某中板厂高压水除鳞系统电机轴瓦发热故障进行技术攻关，及时排除设备故障，确保设备正常稳定运行。

关键词：高压水；轴瓦发热；故障；处理中图分类号：TF308文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.08.160引言根据金属加热原理，板坯在加热炉中加热会发生氧化反应，会生成很厚的氧化铁皮。

另外，金属在轧制过程中也会产生一层薄薄的二次氧化铁皮。

在轧制过程中，由于氧化现象的存在，不仅会使金属受到损失，而且在金属轧辊的辗压下，一部分氧化铁皮会被破碎成小片状自动脱落，另一部分则在辗压力的作用下被压入金属表面，形成夹杂和疤痕，成为影响轧材表面质量的重要因素之一。

同时，还会造成高压水电机轴瓦发热的故障长期不能有效解决。

1高压水除磷系统工作原理及故障现象高压水除磷系统主要由4部分构成：淤动力元件，包括电机、液力耦合器、高压离心泵等；于控制元件，包括最低流量阀、最低液面阀、电动送出阀、高压止回阀、高压喷射阀等；盂执行元件如喷嘴；榆辅助元件，缓冲罐、蓄能罐、过滤器、空压机、液压站、润滑站等。

工作时，除磷用水通过自清洗过滤器过滤后由高压泵加压，进入高压管路系统，到蓄能器储存起来或者由泵直序号施工步骤风险分析控制措施1编制施工方案工期延误，经济损失方案经讨论批准，严格执行2设备检修物体打击施工人员保持安全距离、非相关人员远离施工现场机械伤害施工前确认设备停车，办理设备交出证，正确使用电动工具，袖口扣紧，头发挽入安全帽内起重伤害严格遵守“十不吊”，起重人员持证上岗火灾办理动火作业证，设置警戒带，消防设施配置齐全3施工结束废固污染做到工完料净，现场废旧手套、焊丝、边角料放置制定位置斗，入口管线需要加长至进入漏斗内；下部接料管线割除处理并加装接料漏斗，使振动筛下料口处于漏斗接料行程直径之间，全部焊接施工完毕后，清理去除焊渣，并单机试车5min ，各进出口管线与接料漏斗没有碰触、不堆料即可，然后在漏斗外侧扎好防尘尼龙布。

高压水除鳞系统改进与备件国产化

一
图３活塞式除磷阀结构和图形符号
［下转第４页］４
４２一

第２卷２１年第４总第１４）９０１期（５期移动台车运行至烟罩边缘防护区内，车上人员或物料超高遮断红外线时，主机检测到接收器的信号变化立即发出声光报警，时强制台车在４ｍ同０ｓ时间内停车，避免人员挤伤或物体碰撞。如果台车进入监控区，红外线没有被遮挡，台车可正常通行。红外线保护的电气工作原理如图３所示。
（）１红外保护装置在转炉筑炉用轨道台车上的应用，起到了避免伤亡事故和物体碰撞事故的作用。（）２符合安全系统工程的观点。避免了单纯依靠提示人的行为来防范事故的片面性。（）但能保证安全，且减少了作业人员上３不而下台车的次数，提高了工作效率。（）全适用其他需要安全防护的作业场所，４完可扩展应用也是优点之一。
５结论
当装置正常工作时，个红外接收器输出的电３信号进入主机，由单片机和外围器件组成的电路对输入信号进行逻辑检测。当一路红外光线被遮断时，中央处理器控制主机输出电平翻转，同时驱动声光电路报警，并使台车控制电路的常闭继电器吸合，当停车按钮压下，相台车驱动电动机掉电停车。由于主机内保持电路的作用，即使移出遮挡，操作者按下台车启动按钮也不能启动。只有按下停车按钮，主机内常闭继电器失电，方能重新启动。
由于故障频繁，长期以来一直依靠更换进口备件来解决问题，但进口周期比较长，以及时到难位，严重影响除鳞系统正常工作。为此，对除鳞系统的故障及处理情况进行详细记录，对下线的零部件解体检查分析，发现系统主要故障集中发生在泵头、调压阀、除鳞换向阀和传动装置上。（）头：头零件如阀座、液阀板、液阀１泵泵进排板、间盖和碟型弹簧等经常损坏。泵头零件的损坏导致高压水泵出口压力波动，喷淋水流量剧变，泵体震动剧烈，易导致传动装置和泵壳损坏。容解体检查发现泵头内部出现气蚀现象，气蚀越严重泵头内部零件损坏越频繁。（）压阀：压阀包括溢流阀和安全阀。阀２调调内零件如碟簧、阀板、阀座和弹簧等时有损坏，调压阀故障主要表现为达不到工作压力和压力不稳定；同时，溢流水量增大，电动机工作电流增大，系统效率降低。通过解体检查发现阀体内腔同样有气蚀现象，重的呈很深的坑洞状。阀芯和阀座严也存在气蚀现象，致使密封不严。（）鳞换向阀：鳞换向阀是带先导阀的锥３除除阀，结构和原理（见图２。故障往往出在换向阀的）先导阀上，更换后就能排除故障。

高压水除鳞系统故障分析与改进

高压水除鳞系统故障分析与改进作者：韩飞来源：《科学与财富》2018年第18期摘要：除鳞系统是热轧过程中的重要环节，本文阐述了高压水除鳞常见的故障，并对高压水除鳞系统常见故障进行了分析和改进。

关键词：故障；跑水；跑气；预充水；漏水。

1、高压水除鳞系统介绍除鳞系统主要由低压供水系统（自清洗过滤器装置、低压水罐装置）、高压除鳞泵组、蓄能器装置、空压机、主要阀组系统（出口阀组、循环阀组、最低液面阀组、喷射阀组、预冲水阀组）、润滑系统、辅助液压系统等组成。

邯钢中板厂高压水除鳞系统除鳞点工艺技术参数：喷射点压力为≥21.0MPa。

为了保证喷射点压力为≥21.0MPa，考虑到系统压力的波动因素和管路损失，以及汽水罐设计和工作压力的限制，泵的额定压力（最高转速）确定为22.5MPa。

水罐设定泵升绛速压力为21.5-22.5 MPa。

加热炉后除鳞机集管根数：上、下各2套，2套集管可单独使用，也可联合使用。

轧机前、后除鳞集管（新增）：上、下各1套.2、高压水除鳞系统故障分析与改进2.1系统跑水跑气事故分析与改进系统跑水事故主要是除磷喷射阀失控和最低液面阀的失效造成，其现象为喷头喷水不止，除鳞泵长时间处于打压状态，高压蓄水器水位下降，供水量仍不足以提供喷水，高压蓄水器水位继续下降至1米水位，系统最低液面阀由于联锁失效或阀芯内漏或换向阀故障，导致最低液面阀的保护功能失效，水位继续下降直至高压蓄气罐内的气体进入系统管道，发生了跑水跑气事故。

通过考察，将高压蓄水器出口的手动闸阀改为了气动手闸阀，高压蓄水罐低液位（1米）最低液面阀关闭联锁信号不变，又对高压蓄水罐液位和气动手闸阀增加了联锁，高压蓄水器液位下降至1.2米时蓄水罐出口气动手闸阀自动关闭；同时与最低液面阀来预防跑水事故的发生，并定期对低液位联锁急停信号进行测试；加大岗位工的突发事故培训力度，让每位岗位工熟知突发事故的现象和紧急处理措施，确保及时发现，紧急熟练处理，尽量将事故损失挽回到最小，并定期对突发事故进行应急演练，在应急演练过程中发现的问题，在演练完毕后进行讨论，并对突发事故应急演练程序当场进行修改。

重钢中板线基础自动化系统改造

２０１１年环保搬迁前，该生产线的基础自动化是随每次技改设备新增，例：２００５年粗轧机改造，粗轧
机区域新上一套ＰＬＣ４００来实现该部分设备的控
１高压水除鳞
ＰＬＣ３００控制系统
西门子ＳＤ控制系统套
７精轧机辅传动
ＰＬＣ４００控制系统
套套
套
ｌｌ
ｌ１１
８粗、精轧油膜轴承ＰＬＣ３００控制系统
９精轧机稀油ＡＧＣＰＬＣ３００控制系统液压站１Ｏ精轧ＡＧＣｌ１轧后ＡＣＣ
节约投资、实用、尽量利用现有设备及设施的原则，提出了中厚板厂中板线基础自动化系统优
化改造方案，对搬迁后自动化系统维护、物料跟踪等都有很重要的意义。
关键词基础自动化系统改造
０、前言
随着计算机技术的发展，装备大型化后企业对自动化和信息化技术的依赖越来越高。冶金企业轧钢自动化系统就是以计算机为核心对轧制生产线进行在线实时控制和监督的自动化系统。一个完整的轧钢自动化系统可以按功能层次划分为三层，即
套
１
２粗轧机主传动
３粗轧机辅传动４粗轧机液压站
西门子ＳＤ控制系统套１
ＰＬＣ４００控制系统ＰＬＣ３００控制系统套套套１１１１
制，该ＰＬＣ不能与２００１年改造的精轧机区域的ＰＬＣ４００进行数据通讯。因此，整条生产线上的自动

高压水除鳞管道施工技术总结

高压水除鳞管道施工技术总结摘要：本论文是针对热轧机电安装工程高压水除鳞系统管道安装，阐述了高压水除磷管道在安装过程中一般的施工方法及注意事项，为以后类似的工作做参考关键词：管道加工；管道焊接；管道系统的水冲洗；管道系统的水试压一、概述针对热轧机电安装工程中对高压水除鳞系统根据工艺要求，分为；粗轧高压水除鳞系统，主要是为粗轧除鳞箱、粗轧机及立辊轧机提供高压水；精轧高压水除鳞系统，主要是为精轧机除鳞箱、机架间除鳞提供高压水。

在粗轧泵站内，粗轧除鳞箱、粗轧机和立辊轧机为一套完整的高压除鳞用水系统。

由于炉后除鳞箱、粗轧机和立辊轧机除鳞时间都较短，用水量变化大，除鳞间隔时间较长，具有较大的节能空间，根据除鳞工艺特点，采用高压除鳞泵＋蓄势器系统。

泵站内一般设3台除鳞泵，其中两个为气罐，一个为水罐；自清洗过滤器，除鳞喷射阀，最低液面阀，最小流量阀以及其他高低压阀门。

在精轧泵站内，为精轧高压水除鳞设置两套完整的高压水系统，采用除鳞泵＋蓄势器系统方式向精轧除鳞供水。

另为精轧机架间除鳞设置两套完整的中压水系统，采用除鳞泵直喷系统向精轧机架间除鳞供水。

（1）精轧高压水系统：精轧泵站内一般设2台除鳞泵，设置1台蓄势器、1台高压空压机、自清洗过滤器、除鳞喷射阀、最低液面阀、最小流量阀及其他高低压阀门。

（2）精轧中压水系统：精轧泵站内设置2台除鳞泵，设置自清洗过滤器、除鳞喷射阀、最小流量阀及其他高低压阀门。

二、高压水除磷管道施工1.施工前准备施工前应用测量仪器在施工区域精确给出各施工区域管道的中心线及标高（投放点越多，安装精度就越高）。

施工材料到场后，严格按照排版图来切割管道并加工坡口。

根据管道排版图及现场环境将各施工段管子倒运到位，不能运到位的也要倒运到离施工区域最近地段。

管子倒运到位后，先安装粗轧高压水除鳞主管直管段。

将管支座按图纸位置安放。

将管段按排版图依次安装在支座上组对成形，然后根据各管段存在的误差调整支座的高低及位移。

二次除鳞方案

元宝山（邯郸）钢铁能源有限公司热轧带钢高压水除鳞系统技术方案北京首秦冶金科技发展公司2009.06热轧带钢车间二次除鳞设施，用以除去带钢表面产生的次生氧化铁皮，从而提高热轧带钢产品的表面质量。

2．技术设计方案2.1技术方案的设计原则●带钢的轧制工艺技术特点和对高压水除鳞的要求。

●遵循高压水除鳞系统设计的一般原则，为用户提供满意的除鳞效果，进行系统方案设计。

●在采用成熟技术，确保除鳞系统能有效稳定地运行的前提下，尽可能采用先进、实用的技术，提高性价比。

●国产设备成熟的采用国产设备，否则采用优质的进口设备，确保系统全面达到除鳞设计要求，确保高的除鳞效率；运行可靠，易于维护，具有较低的运行成本，达到最佳的性能价格比。

●技术参数优化设计，系统中的设备进行合理选择和布置。

●符合现场提供的动力及其他资源要求。

2.2除鳞系统关键技术参数2.2.1除鳞高压水压力根据有关高压水除鳞理论及我们的实际经验，水压在14MPa以上即可实现除鳞，但根据近年高压水除鳞水压的发展趋势，除鳞水压有上升的趋势，根据除鳞效果及造价和运行成本的综合考虑决定。

2.2.2 除鳞打击力和喷水密度高压水除鳞原理中高压水的作用为：破裂作用、冷却作用、蒸发作用、冲洗作用，其中起主导作用的是破裂作用和冷却作用。

破裂作用和冷却作用分别由打击力和喷水密度决定。

实际的打击力和喷水密度的设定。

实际的打击力和喷嘴的结构有关，根据我公司的除鳞实际经验，一般普通碳素结构钢的炉生氧化皮除鳞的喷射水压取值：10～70N/cm22.2.3 喷射系统结构参数高压水除鳞喷环结构及其喷嘴和喷射流在热轧带钢上的分布是除鳞的重要参数。

（1）喷环结构：喷环采用方圆接合的结构。

优点：●喷嘴布置均匀、射流分布均匀●射流方向一致，无射流交叉●喷嘴定位准、易焊接，接口强度高●结构紧凑，易固定（2）喷嘴喷射工艺参数：喷射方向采用同一前倾角，同一偏转方向和同一偏转角，优点：●喷射均匀，打击距离一样，无喷射死角。

杭钢中轧高压水除鳞系统的设计应用

压．ｓ雁ｓｍ，
式中：ｖ一水射流速度，ｍ／ｓｐ一水压力，ｋｇ／ｃｍ根据动量转换，该射流速度转换满足钢坯表面去氧化铁的打击力要求
３．２．２除鳞喷嘴的基本要求（１）喷出水流要宽而扁，要形成象锋利的刀子一样的水流。（２）水流的打击力沿水流宽度上的分布要尽可能均匀。（３）喷嘴的材料要求耐磨根据试验得知，矩形断面的喷、口不适用于高压水除鳞，因为这种喷口在边缘上的冲击力大，而在中间的冲击力小。试验资料及生产实践表明，椭圆形的喷口断面最佳。根据以上要求选择椭圆形喷口耐磨喷头，根据这几年喷射技术的发展，并在喷头前设置节流阀。３．３高低压水管选型３．３．１高压水输送管当水压２２ＭＰａ时，高压管道流速不能超过４．５ｍ／Ｓ。根据经验，管道的流速一般限制在３～４ｍ／ｓ。取４ｍ／ｓ，则管子内径为ｔ
前言
个临界破碎压力值，达到这一数值，就可以除鳞，如果超过这一数值压力过大等于能源浪费。那么取喷嘴喷射压力２０Ｍ＇Ｐａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ￣）计算：
一
一
．ｓ
在轧钢生产线中，钢坯在加热过程中被氧化，在轧制前如果钢坯表面氧化铁皮未被除去，在轧制过程中它们会被轧辊压入到钢材表面，影响产品表面质量。残留的氧化铁皮也会加速轧辊的磨损，降低轧辊的使用寿命。目前，利用高压水的机械冲击力来除去氧化铁皮（高压水除磷）的方法是目前最通行有效的作法并广泛运用于
取ｄ＝１ＯＯｍｍ

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高压水除鳞控制系统优化改造
详细阐述了型钢厂小型轧钢车间高压水除鳞控制系统的具体设计方案和实现方法，重点是该改造满足生产要求的良好应用效果及配电系统的安全运行要求。

标签：PLC ；触摸屏；优化改造
1 引言
型钢厂小型线高压水除鳞系统2007年安装调试完成。

经过这几年生产，设备情况也进一步劣化。

小型轧钢车间为适应市场发展的需求，对原高压水除鳞控制系统的电气设备，进行了系统的改造。

以满足产品质量要求，提高设备精度，同时也提高了自动化水平。

2 改前状况
小型线高压水除鳞系统的3台除磷泵，由2套独立的PLC系统、触摸屏控制，这3台除磷泵管道通过高压截止阀联通在一起，在切换除磷泵时，需手动切换备用除磷阀、及除磷箱前的截止阀，操作过程复杂，易造成误操作。

触摸屏因受存储容量限制，显示及控制参数较少，对设备运行状态的直观表现能力较低。

变频器采用MOP步进式控制，相应时间较慢，工作压力波动较大。

除鳞系统未设置监控记录，历史数据无法查询。

3 改造方案设计与实施
针对目前存在的问题，结合新上两台除鳞泵组，在利旧的基础上，对电控系统进行优化改造，制定并实施如下方案：
3.1 控制原理
该系统是以除鳞泵满足除鳞用水的间歇性工作制，根据轧制坯料规格尺寸及工艺要求，自动选择除鳞泵工作转速。

高压水喷射用自动卸荷装置控制，当HMD 检测到坯料头部时，自动卸荷装置电磁阀得电，高压水经喷嘴高速喷向坯料表面，进行坯料除鳞工作；当HMD检测到坯料尾部，经过3.5-5s延时后，卸荷装置断电，除鳞泵空载运行。

3.2 在操作台设置监控画面，便于操作工监控
在2#操作台设置工控机，通过WINCC监控画面，对除鳞系统进行工艺参数设定和监控。

3.2.1 控制画面（图1）
3.2.2 监视画面（图2）
3.3 控制系统采用S7300的PLC实现自动化控制，确保除鳞控制系统的稳定性
3.3.1 高压水除鳞系统电气控制示意图（图3）
3.3.2 除鳞泵控制
除鳞泵控制采用机旁起停操作和远程监控设定，在机旁配电室内的变频柜控制变频器启停，将该粗轧除鳞系统的PLC系统作为DP主站，在2#操作台的上位机上进行远程监控及工艺参数设置，由触摸屏上显示除鳞泵运行参数，便于维修人员现场检查确认运行状态。

4 改后效果
项目实施后，保证了小型线高压水除鳞系统安全稳定运行，并且有效改善了轧件表面质量，预计效益显著。

5 结束语
通过措施改进，在切换备用除磷泵时，只需选择投用的泵站后，PLC系统自动完成相应控制阀的操作；减少1套控制系统，便于维护操作。

完成了简化操作程序的计划目标。

参考文献：
[1] S7-300/400PLC应用技术.
[2] 深入浅出西门子WinCC.。