嘉辰科技(天津)有限公司
某1580热轧F1至F4机架出口侧轧辊冷却集管及入口侧防剥落水集管改造项目

1.设备运行情况

1.1580热连轧在生产过程中,使用的轧辊为高速钢轧辊,由于生产的节奏逐渐提高,生产的坯料宽度有所变化,因此,1580热连轧的产线在F1至F4几个机架,在轧辊冷却及防剥落水方面存在如下问题:

•   工作辊轧辊中心最高温度偏高:经测量,改造前某些钢种,如冷轧料、管线钢等,工作辊轧辊的中心最高温度,F1-F2机架经常达到90摄氏度以上,F3-F4机架经常达到85度以上,往往造成高速钢工作辊表面的氧化膜剥落不均匀,引起轧材表面的缺陷;

•   工作辊长度方向的温度梯度过大:经测量,改造前某些钢种,如冷轧料、管线钢等,工作辊轧辊的中心最高温度与边缘最低温度之间的差值,或者说是长度方向上的温度梯度,F1-F4机架经常达到40摄氏度以上,无法满足板形的要求,往往造成轧辊板形及轧材板形上的缺陷;

•   防剥落水效果较差:原设计的入口侧防剥落水集管,并未考虑塑料材质的切水板磨损,对防剥落水集管的喷射位置的影响,导致在切水板磨损较为严重时,往往产生喷射位置的偏差,导致喷射到工作辊上而非轧材表面,且原设计时未考虑到均匀布置喷嘴的喷射,中间喷嘴间距150mm,操作侧与传动侧最边缘两喷嘴之间的间距为70mm,导致水量分布不均匀。

2.为了解决上述的问题,2020年初,公司结合以往的经验,并与我部工艺组进行了深入的沟通,针对1580热连轧F1至F4机架出口侧工作辊轧辊冷却集管及入口侧防剥落水集管进行了重新的设计,设计的亮点包括:

工作辊出口侧冷却集管方面:

•   重新布置水量:加大出口侧水量,将整个机架的水量都用到出口侧,因高速钢工作辊要求入口侧为了保证辊缝润滑的效果,入口侧的工作辊冷却在实际轧钢过程中必须关掉,为了进一步降低工作辊轧辊表面中间位置的最高温度,必须加大出口侧水量;

•   重新布置喷嘴型号、偏转角度及间距:保证相邻两排喷嘴,及同一排相邻两个喷嘴之间有叠加而无干涉,保证水量分布的均匀性;

•   重新设计中间水量分布均匀的区域:因1580热轧线生产的钢种宽度有了明显变化,原设计的均匀水量分布覆盖的区域为1100mm,现生产大纲的调整,将中间水量分布均匀的区域宽度调整为1300mm。

防剥落水集管方面:

保证了塑料材质切水板磨损对防剥落水集管喷嘴喷射位置的稳定:现场提供了最大磨损的切水板位置,根据该位置,公司设计的新型防剥落水集管,保证了防剥落水喷嘴喷射位置的稳定性,保证在任何条件下都能喷到轧材表面而非工作辊辊身;

保证了整个轧材表面喷射的均匀性:通过减小喷嘴间距(由原来的150mm,边部70mm减小为90mm),调整喷嘴流量及喷射角度等手段,实现了轧材表面冷却水量的均匀性,保证了表面温度的均匀性。


2.直接经济效益

1. 2020年7月15日至今,经过7个月的使用,现场安装完好;

工作辊轧辊冷却效果有了明显改善:

•   改造前,工作辊中间位置的最高温度达到了85摄氏度至90摄氏度,改造后,工作辊中间位置的最高温度降低到约75至80度

•   改造前,工作辊中间位置的最高温度与边缘区域的最低温度差值在40摄氏度,改造后,工作辊中间位置的最高温度与边缘区域的最低温度差值在30摄氏度以内

•   改造前,防剥落水集管喷射位置常随着切水板磨损而喷射到工作辊辊身上,改造后,防剥落水集管喷射位置保持稳定,未发生喷射到工作辊辊身上的情况

•   改造前,整个辊面的异常磨损常出现,改造后,整个辊面的异常磨损明显降低

1580热连轧F1至F4出口侧工作辊冷却集管及入口侧防剥落水集管开始上机时间2020.9.15,根据集管现在在机情况,喷射效果清晰,集管更换周期预计可以达到36个月,较改造之前提高12个月。

2. 经现场跟踪,新型出口侧工作辊冷却集管及入口侧防剥落水集管在使用、安装、维护等多方面,均较原设计的出口侧工作辊冷却集管及入口侧防剥落水集管有了很大提高,表现在:

使用方面,旧型号集管在机使用期间,整个辊身表面温度方面,最高温度过高,且最高温度与边缘温度的差值过大,入口侧防剥落水集管喷射位置易随切水板的磨损发生偏移,且喷嘴间距不等,易造成喷嘴喷射的叠加量不均匀,水量分布不均匀。新集管使用之后,整个辊身表面温度方面,最高温度得到有效控制,且最高温度与边缘温度的差值满足使用要求,入口侧防剥落水集管喷射位置虽随切水板的磨损发生偏移,但喷嘴间距相等,喷射位置稳定,喷嘴喷射的叠加量均匀,水量分布均匀。

安装方面,保持与原设计集管同样的安装方式,无任何更改;

维护方面,由于新设计考虑了现场安装维护方面遇到的问题,故不存在原设计出现的吊装等问题的出现。