高压水除鳞装置工艺参数设计与应用

宽厚板高压水除鳞技术研究与应用李克明;史晓丽【摘要】The high-pressure water descaling system can remove iron oxide scales formed in heating furnace and secondary oxide scales formed during rolling process, to improve the surface quality of steel plates, reduce roll wear and improve the mechanical properties of steel plates. By studying the descaling system and through modifying manifold header at the end of the descaling system and adjusting parameters such as the number, spacing and height of nozzles, the hitting power, superimposed amount and water amount were optimized without changing the water supply system.%高压水除鳞系统用于清除坯料在加热过程中产生的炉生氧化铁皮和轧件轧制过程中产生的二次氧化铁皮，进而提高钢板的表面质量、减小轧辊磨损及提高钢板的机械性能。

通过对除鳞系统的研究，在供水系统不变的条件下，对除鳞系统末端集管的改造，调整喷嘴数量、喷嘴间距、喷嘴高度等参数，达到优化打击力、叠加量、水量的目标。

【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P65-67,71)【关键词】高压水除鳞;轧辊机;宽厚板;除鳞集管【作者】李克明;史晓丽【作者单位】青岛理工大学; 莱钢集团机械动力部山东莱芜271104;莱钢股份能源动力厂山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TQ085高压水除鳞系统用于清除坯料在加热过程中产生的炉生氧化铁皮和轧件轧制过程中产生的二次氧化铁皮，进而提高钢板的表面质量、减小轧辊磨损及提高钢板的机械性能。

杭钢中轧高压水除鳞系统的设计应用【摘要】简述高压水除鳞的机理，重点介绍高压水系统设计选型及主要参数计算方法，并对系统工作步骤进行了说明。

【关键词】高压水除鳞；系统方案；主要参数；设计应用前言在轧钢生产线中，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轧钢生产线，为轧钢生产线重要质量控制设备。

1 概况杭钢中轧厂是杭钢集团重要生产线之一，产品包括圆钢系列、履带板、轨道等中型材系列，为提高产品质量，决定在轧机前设置高压水除鳞系统，对加热后的钢坯表面进行去氧化皮处理，主要工艺参数为：断面尺寸：150×150mm～240×280mm；长度：2600～6000mm。

钢种：普碳钢、低合金钢、耐候钢等。

辊道速度：1.97m/s 。

钢坯出炉温度：1050～1180℃。

供水条件：浊环水。

除鳞后钢坯的表面温降<20℃。

2 系统方案选择根据杭钢中轧厂生产工艺状况，除鳞系统应设计为周期性间断喷水除鳞。

选择柱塞式高压泵+变频器控制方案，将除鳞点位置设置为加热炉出口至粗轧机方向，钢坯四面除磷。

根据德马格―萨克公司推荐，当除鳞装置耗水量大于60 m3/h时，选用离心泵；否则，选用柱塞泵。

对于可逆式板轧机、型钢轧机的除鳞泵站，选用柱塞泵为宜。

柱塞泵的优点是效率高，一般大于90%，空载电流低。

当除鳞装置不喷水时，柱塞泵作循环运转，其空载电流仅为额定电流的12～15%左右。

对于杭钢中轧厂轧钢工艺要求，选择柱塞泵比较合适。

机电设备装备配置要求：系统由高压泵、过滤器、水箱、控制阀、除鳞箱、除鳞环和喷嘴等组成。

电机由变频器调速运行。

3 主要参数选择3.1 高压泵选择3.1.1 水泵的压力对普碳钢在炉内生成的氧化铁皮来说，均匀的打击力希望为2×105～2.5×105Pa，高压水压力一般为16～28MPa。

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。

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。

一、用途除鳞喷射阀一般用于钢厂除鳞系统终端，在传感系统控制下，将高压水通过外接喷嘴瞬间送至工位。

在高压水强大的冲击作用下，完成除去板坯上的氧化皮工序。

二、工作原理除鳞喷射阀一般安装在除鳞系统终端，阀门在弹簧力的作用下，处于常闭状态。

当轧制板坯进入预定工位，在传感系统的作用下，通过电磁换向阀，气体进入气缸，推运活塞运行，使阀门开启，完成除鳞工作。

此工序完成后，在传感系统作用下，电磁阀换向使阀门关闭。

三、产品特点1、气动控制，阀门响应快，切换迅速。

2、控制简单，维修简便，无污染。

3、阀门的关键零部件均采用特种合金材料，并经特殊工艺处理，使其具抗腐蚀、抗气蚀等优异性能。

4、密封件均采用进口产品，性能稳定可靠，使用寿命长。

5、结构紧凑，运作灵敏，换向频率高，抗污能力强。

产品描述一、用途最低液面阀一般用于钢厂除鳞系统，是泵一蓄势器之间的重要元件，它为气一水混合的高危系统提供了可靠的安全保障。

二、工作原理最低液面阀是一种先导控制快关止回阀，安装在蓄势器和泵之间，在正常的工况条件下，始终处于开启状态。

阀两端压力基本相同，电磁阀一直得电，克服活塞上端弹簧力使阀打开。

一旦当主管路破裂或因其它原因系统迅速失压时，蓄势器瞬时释放巨大流量产生液动力使阀门在低压信号和低液位信号传出前克服气缸推力而迅速关闭，阀门瞬间关闭，从而防止可能发生的重大事故。

最低液面阀在常态下，是根据预设定的信号由电磁换向阀控制气缸动作，从而控制阀的启闭。

当最低液面阀在接到信号之间没有关闭（或无先导控制）的情况下，阀门由蓄势器作用在阀杆园盘上的压力和弹簧力来保证闭合。

同时可借助存在于阀杆及阀座间的液体形成缓冲，以保护阀门。

一旦阀门关闭且泵端压力低于蓄势器端压力，在泵运行至系统压力较接近蓄势器压力之前，它都不能打开。

只有在系统压力和蓄势器压力平衡的条件下，阀门才可借助气缸的推力而打开。

三、产品特点1、气动控制，阀门响应快，切换迅速，控制简单，维修简便，无污染。

设备管理与维修2018翼10（上）宽厚板轧机高压水除鳞机理及应用王沛峰（重庆长寿钢铁中厚板厂设备室，重庆401258）摘要：介绍宽厚板轧机高压水除鳞的工作原理，通过除磷系统中的关键元件喷嘴、集管等结构分析及布置探讨，除磷打击力理论计算及影响因素等探讨，提出宽厚板轧机钢板表面除鳞的方案及其实际应用。

关键词：钢板；氧化铁；高压水除磷中图分类号：TG335.5+1文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.10.581宽厚板轧机钢板表面氧化铁的形成及清除宽厚板热轧钢板表面氧化铁分为一次鳞（炉生氧化铁）和二次鳞（再生氧化铁）两种。

氧化铁的主要结构和化学成分如图1所示。

热轧钢板除磷：除磷箱除磷主要除一次鳞，粗轧除磷主要除一次鳞的残余和二次鳞，精轧除磷主要除二次鳞。

2除磷机理当高压水通过喷嘴打击钢坯表面时，在零点几秒内同时对氧化铁皮产生4种效应。

（1）冷却效应。

热金属母体与氧化铁皮冷却后其各自的收缩程度不同，从而两者界面之间产生切向应力，此力使氧化铁皮与母体脱落。

（2）破碎效应。

由于高压水的打击力，使氧化铁破碎，对高压喷嘴射流的打击力作图2所示分析，其中，F 为总打击力，MPa ；P x 为F 的水平分力，MPa ；P y 为F 的垂直分力，MPa ，即破碎效应的破碎力；茁为喷嘴轴线与垂直线的交角，一般为10毅耀15毅。

（3）爆破效应。

带有一定压力的小水滴进入氧化铁皮的裂缝中，处于高温下的小水滴迅速气化体积突然膨胀———爆炸，从而使氧化铁皮既脱落又破碎。

（4）冲刷效应。

图2中的P x 分力即为冲刷已破碎氧化铁皮的主要力量，当然P y 也有一定的冲刷作用。

宽厚板轧机除鳞喷嘴打击力是否满足除鳞要求的条件：淤一次鳞，普碳钢、低合金钢（0.6耀0.8）MPa ，高合金钢（0.8耀1.2）MPa ；于二次鳞，（0.5耀0.7）MPa 。

3热轧机除鳞装置的设计根据氧化铁的形成结构及除磷机理，轧机上的集管的设计尤为重要，特别是喷嘴的选型、安装、喷射垂直高度和集管结构的刚度很重要，钢板表面氧化铁高压水除磷的布置装置如图猿所示，其中，E 为喷嘴间距，琢为喷嘴喷射角，h 2为垂直喷射距离，酌为喷嘴喷水偏转角，茁为喷嘴前倾角。

目录1工程概况 (1)2施工技术标准 (1)3施工前准备工作 (1)4材料及设备管理 (1)5施工方法及技术要求 (2)6质量保证措施 (3)7安全保证措施 (4)8主要机具计划 (5)9劳力计划 (6)一、工程概况承钢带钢易地改造工程的高压水除磷系统是由多级自平衡离心式除磷泵与蓄能器同时向除磷箱供水或蓄能器单独向除磷箱供水。

除磷系统的机械部分包括：1.低压供水部分：自清洗过滤器、低压缓冲罐、进水蝶阀，2.高压供水部分：高压除磷泵、阀组，3.蓄能器系统：高压空压机、蓄能器水罐、蓄能器气罐及阀组。

其主要设备为泵组，其组成为电机、液力偶合器、高压离心泵。

设备管道主要位于地下室-8.500米平面，所有设备管道均需要从吊装孔用厂区100/20t天车吊装，由于油站与缓冲水罐上方未设计吊装孔，设备只能从最近的吊装孔放入地下室，并选用倒链拖拽进行安装。

二、施工技术标准：1、GB850231-98 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》。

2、GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》。

3、GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》。

4、GB50185-93 《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》5、《ZD型高压自平衡多级离心泵安装施工及验收规范》（重庆水泵厂有限责任公司提供）6、施工图纸。

三、施工前准备工作1、按工程需要配备设备机具及施工技术人员。

2、按图纸设计要求确定管道具体位置。

3、测量确认管道吊装孔及管道加工场地。

四、材料及设备管理1、材料进入现场后按国家标准核对管材、管件的质量证明书及合格证书并进行报验。

2、进场材料均应挂牌进行标识，标明品名、规格、型号、数量和使用部位等,标识用红铅油。

3、物资保管必须具备必要的保存环境，防止损坏或丢失，要做到帐、卡、物一致，分区分类存放。

4、在泵机组安装前首先必须对主机、附件设备及零部件核实规格和数量，并进行外观检查，防止出现设备变形和损坏等现象。