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集水罩检修效率影响因素与改善措施

2022-08-03

山西冶金 2022年3期
关键词:出水口氧化铁液压

高 帅

(河北燕山钢铁集团有限公司, 河北 石家庄 050000)

为保证成品带钢表面质量和改善精轧机的工作条件,在飞剪后、精轧机组前专门设置了独立的除鳞箱(见图1),采用高压水(23 MPa)除鳞的方法,来清除中间坯在轧制过程中产生的二次氧化铁皮。集水罩用于收集精除鳞箱除鳞后的氧化铁皮和水,并通过管路将氧化铁皮和水导入精除鳞箱下部的冲渣沟。在更换内部集管和检修设备时,集水罩在翻转液压缸的驱动下可将集水罩旋转90°打开,但如果要更换内部辊子等大件时,则需要拆除翻转液压装置,用时较长。因液压翻转装置占用空间,集水罩收水路线不畅,收、排水效果差,影响中间坯表面除鳞效果,中间坯表面温降大。如何进一步缩短检修时间,提高检修效率并提高集水罩收水、排水效果,成为热轧设备管理工作中亟需解决的问题。

图1 精轧区设备布置图

1 精除鳞箱集水罩现状分析

1580 热连轧机精除鳞箱集水罩(见图2)打开方式为在入口上部安装液压翻转机构,通过液压缸打开集水罩,检查内部集管或辊道等设备的使用情况,受高压水冲刷和氧化铁皮飞溅影响,工作环境较差,设备维护工作量大,特别是更换内部辊道辊子时需拆装液压翻转机构,检修用时较长。

图2 1580 热连轧机精轧除鳞箱剖视简图

精除鳞箱集水罩内部前后两条排水槽,每条排水槽长度1 866 mm,出水口在传动侧,由操作侧向传动侧倾斜(见图3)。集水罩收集的主要为上部集管除鳞水和氧化铁皮,下部集管流入集水罩的主要为预冲水和中间坯通过后的除鳞水,未对中间坯表面质量产生影响,可忽略不计。

图3 集水罩截面图

上部两排除鳞集管高压除鳞喷嘴共51 个,单个除鳞喷嘴流量为54.64 L/min,上部集管全部排水量Q1=51×54.64=2 786.64 L/min。

集水罩的排水槽承担主要排水任务,带钢两侧的水通过精除鳞箱两侧空间下排,为辅助排水。通过测量观察,集水罩中除鳞水需要经过1.5 m 才能达到排水槽内,集水罩收水路线因液压翻转机构占用空间不圆滑,导致除鳞水动能损失较大,到达排水槽出水口时水流速约1 m/s,排水槽出水口有效排水截面积0.012 m2,两条排水槽排水量Q2=1×0.012×2×60×1 000=1 440 L/min。

因此,Q2/Q1=1 440/2 786.64=51.68%。

集水罩承担上部集管除鳞水出水量51.68%的排水任务,远远达不到承担主要排水任务的要求,特别是除鳞水和二次氧化铁皮混合物出水口在传动侧,排水槽长度1 866 mm 较长,操作侧的水无法得到及时外排,最终导致除鳞箱内部中间坯上长期积水,除鳞水需先克服中间坯上的积水,才能打击到中间坯表面,打击力下降除鳞效果变差,且降低了中间坯温度,不利于精轧轧制。

2 解决措施

2.1 提高检修效率

将精除鳞箱入口处液压翻转机构取消,在集水罩上部焊接4 个吊点,并设置机械限位对集水罩定位,利用行车及索具吊装实现拆装集水罩。改造后集水罩拆装可在30 min 内完成,时间至少缩短3 h,极大地提高了检修效率。

2.2 改善收水、排水效果

3.2.1 液压翻转机构去除后,集水罩前部空间出现富余,将收水板圆滑设计(见图4),减少除鳞水在集水罩内向排水槽移动过程中的动能损失,加快排水速度,提高排水效率。

图4 新集水罩局部剖视图

2.3 避免除鳞水堆积

排水槽由操作侧向传动侧出水口倾斜,改为由排水槽中间部位向两侧降低倾斜,在排水槽操作侧新开排水口,除鳞水通过两侧排水口外排水(见图5),解决操作侧排水槽内不易排水问题,提高排水效率,避免除鳞水在中间坯上堆积。

图5 槽内排水示意图

改进收水、排水结构后,测量集水罩两侧排水速度到1.7 m/s,集水罩排水量Q3=1.7×0.012×2×60×1 000=2 448 L/min。

因此,Q3/Q1=2 448/2 786.64=87.85%。

集水罩的两条排水槽可承担了整个上部集管排水量87.85%的排水任务,精除鳞箱内中间坯上表面不在积水,中间坯表面间黑印消除,除鳞效果显著提高,并减少了中间坯在此环节的温降,有利于精轧轧制。

3 结论

1)集水罩由液压翻转改造为机械吊装后,设备在日常运行过程中平稳,除鳞箱内部设备检修效率得到极大提高,降低了工人的劳动强度。

2)集水罩内部结构优化后,承担上部集管的除鳞水量由51.68%提升到87.85%,排水能力加强,解决了除鳞箱内除鳞水不能及时外排的问题,提高了中间坯进入精轧机前的表面质量,降低了温降,为精轧轧制创造了有利条件。

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