优化喷嘴结构与工作压力,提升钢板表面质量
获得优良的钢板表面质量是一项复杂的工作,受到多种因素的影响。尤其是在热轧过程中,钢板表面会因不同的气氛条件而发生变化。 为满足终端市场的表面质量要求,高压水液压钢板除鳞技术在中厚板轧机和中厚板炉卷轧机中均已成熟应用。 当前的挑战是在降低能耗、优化用水、提高系统可用性的同时实现这些质量目标,无论是新建项目还是定制化改造。
中厚板轧机和中厚板炉卷轧机生产多种轧制产品,每种产品都有特定的工艺要求。 普锐特冶金技术钢板除鳞技术的一个关键特点,是在成熟技术的基础上,对工艺的各个环节进行针对性设计,以应对这些挑战。
钢板除鳞的核心原则包括
- 通过采用可根据轧制产品自动优化调整的系统,提升表面质量和系统效率
- 优化除鳞能量,即冲击压力与冲击频率的组合:本质上就是冲击的力度和持续时间
- 以降低投资成本和运行成本的方式提供除鳞液压动力,并根据不同工艺需求优化能耗
- 通过使用优化的集管设计避免过高的工作压力,从而提高设备寿命
- 确保系统设计中融入易于维护的特性
通过优化喷嘴几何形状与工作压力的组合,可在降低用水量的同时获得优良的表面质量。 普锐特冶金技术已成功将一次除鳞的喷嘴靶距控制在120 mm以内。 从成本效益角度而言,该方法对于提高除鳞效果最为有效。 这一效果的实现有赖于冲击压力与水冲击作用的合理组合,使氧化层的热收缩与机械剥离达到适当平衡,从而实现预期性能。 可变高度的一次除鳞集管根据板坯厚度进行调节,以保持恒定的靶距和稳定的性能。
喷嘴尖端靶距对提高表面质量至关重要。 这通过以下方式实现:
- 可变高度系统可保持喷嘴角度(倾角)
- 在每个除鳞箱处保护喷嘴免受热损伤和机械损伤
- 仔细选择系统压力,与优化的靶距相配合
- 使用喷嘴评估技术建立基准性能
根据工艺要求确定除鳞系统规格
除鳞系统的规格确定和泵的选型是在优化喷嘴几何形状和集管设计之后的关键步骤。 这一顺序对于提供面向未来的解决方案至关重要。
除鳞系统解决方案
对于高通过量的宽幅中厚板轧机,优先选用离心泵系统。 采用蓄能器使泵的规格可根据平均流量而非峰值需求确定,从而使安装更具成本效益和效率。 泵可配备定速或变速驱动,以节约能源并延长使用寿命。 对于窄幅轧机,较小流量的活塞式泵(可选配蓄能器系统)可能更具优势。 如果认为直接泵送系统(无蓄能器)具有成本效益且技术上合适,则离心泵和活塞泵方案均可作为直接泵送系统提供。 活塞泵方案在带载和空载运行时均具有较高的运行效率。 这些泵能够在可变压力下运行,提供灵活且能效高的方案,尤其适用于较低轧机通过量的场合。
适合离心泵的智能变速除鳞方案
变速技术可通过变速电机或定速电机驱动液力耦合器实现。 两种方案均可通过改变压力和流量来实现泵的控制。 这种调节泵速的能力可在不到两年内实现投资回报。
面向低维护需求的智能除鳞系统设计
高压水系统
高压水液压除鳞本身具有强冲击性,使设备运行在极限状态。 因此,普锐特冶金技术的除鳞系统包含旨在减少维护任务频率和时长的标准特性。
泵方案
离心泵除鳞系统通常采用两种基本结构形式:中开式或筒袋式。 对于中厚板轧机和中厚板炉卷轧机,普锐特冶金技术推荐采用筒袋式结构。
主要优势包括
- 能够使用可更换的芯筒在现场彻底更换泵内部件
- 泵由电机驱动,并通过增速齿轮箱达到恰当的转速。 该设计需要的泵级数更少,减少轴偏转,并延长使用寿命。
- 关键区域采用不锈钢制造,以抵抗高压水的冲蚀。
活塞泵提供:
- 易于维护,只需基本培训及手动工具
- 能够将泵的一小部分容量停用,同时保持系统其余部分运行
- 具有成本效益的备件方案,交货周期短
- 通过采用分级控制和空载启动,降低启动时的电气连接负荷
阀方案
广泛采用不锈钢阀块集成的插装阀,确保了长期无泄漏的解决方案。
集管方案
一次除鳞喷嘴可在不进入除鳞箱受限区域的情况下进行检修。 上层集管可升高至防护罩上方的维护位置,下层集管可侧向移动至二级维护位置。
现有工厂的除鳞升级
普锐特冶金技术可对现有工艺进行审核,并开发定制化解决方案以满足当前和未来的需求,重点关注:
- 表面质量
- 高效利用能源和水资源
- 提高系统可用率

