连退清洗段循环系统的故障分析及其优化.pdf

第 2 7 卷 第 3 期 轧 钢 6 7 3 结 语 粘 结是 冷 轧 罩 式 退 火 产 品 中 常 见 的一 种 缺 陷，通过 分析 其形 成原 因，优 化 了冷轧 工 艺及罩 式 退 火 工艺，2 0 0 8年 产 品粘 结 缺 陷 的不 合 格 品率 比 2 0 0 7年 降低 了 0 1 7 ；同 时，通 过 实 施 多 项 工 艺 改 进措施，冷轧带 钢 的表面质 量 得到 了提 高。参考文献：1 冯楷荣 冷 轧带 钢 粘结 缺陷 分类 控制 J 轧 钢，2 0 0 8，2 5 (5)：55 57 E 2 邓 菡 冷轧钢卷粘结缺陷产 生原 因分 析及预防措施 E J 轧 钢，2 0 0 6，2 3(2)：6 1 6 3 3 黄 皆捷，吴彬 宝钢冷轧板粘 结成因分析及 消除对策探讨 J 轧钢，1 9 9 9，1 6(3)：1 3 1 6 连退清洗段循环 系统 的故 障分析及 其优化 胡 八 虎(武汉钢铁集 团公 司设备维修 中心，湖北武汉4 3 0 0 0 0)摘 要：分析 了影响冷轧带钢清洗系统稳定运行 的主要 因素，诸如管道振动、换 热器故障、泵 的使用寿命、管道 压损 和流量，并提出了相应的解决措施，据此给出了循环系统和备用系统 的优化方案，既提高了冷轧带钢连退 清洗段循环 系统 的运行稳定性，又降低 了生产成本 和维护成本。关键词：冷轧带钢；清洗；循环系统；优化 中图分 类号：T G3 3 5 2 2 文献标 识码：B 文章编号：1 0 0 3 9 9 9 6(2 0 1 0)0 3 0 0 6 7 0 4 Fa i l u r e Ana l y s i s o f Ci r c u l a t i o n Sy s t e m a t Cl e a ni n g S e c t i o n o f Co nt i nuo u s An ne a l i ng Li ne a nd I t s Co u nt e r me a s u r e s HU Ba h u (Ma i n t e na nc e Ce nt e r，Wuh a n I r o n S t e e Gr o u p Co，W u h a n 4 3 0 0 0 0，Ch i n a)Ab s t r a c t：Th e ma i n i n f l u e n c e f a c t o r s，s u c h a s t u b e v i b r a t i o n，h e a t e x c h a n g e r f a i l u r e，p u mp l i f e，t u b e p r e s s u r e a nd f l o w e t c On t h e r u nni ng s t a bi l i t y of c l e a ni ng s y s t e m f or c ol d r ol l e d s t r i p we r e an a l y z e d The r e f o r e，t he o pt i mi z a t i on s c he me of c i r c ul a t i o n s ys t e m wa s p ut f o r war d，a n d g oo d e f f e c t s of l ow pr o duc t i o n a nd ma i n t e n a nc e c OS t S we r e obt a i n e d Ke y wo r ds：c ol d r ol l e d s t r i p；c l e a ni n g；c i r c u l a t i o n s ys t e m；o pt i mi z a t i on l 前 言 近年来，随着汽车板及高级家 电面板需 求的 不断提升，大型连续化高速退火炉的普及应用，对 带 钢表面 质量 提 出了 更高 的要 求，带 钢 进 入 退 火 炉 之前 的清洗 也就 显得 格外 的重 要。清洗 方式 已 由 以前 的热 碱浸洗+热碱刷 洗+热水 漂洗 改进 为 热 碱 喷 淋+热 碱 刷 洗+热 水 漂 洗+高 压 水 喷 淋口 ，现 在最新 的 清 洗 方式 是 热 碱 喷 淋+热 碱 刷 洗+电解清洗+热水漂洗+高压水喷淋。随着 清 洗形 式 的更新，循 环 系 统 的设 备 也 需 改进 和优 化，以确保 其 清洗 的高 效性及 连续 运行 的稳定 性。2 影 响循环 系统 稳定 运 行 的 因素及 其 改 进 措 施 2 1管道 的振动 管道振动主要是由于泵的频繁启停及气动切 断 阀快 速切 换所 产 生 的水 锤 而 引 起 的，水锤 力 可 达 正常工 作 压力 的 3 4倍，对管道 压力 表、阀门、换 热器、补偿 器及 管道 焊缝产 生 巨大的 冲击，最 终 收 稿 日期：2 0 0 9 0 7 1 0 作 者 简 介：胡 八 虎(1 9 7 9一)，男(汉 族)，湖 北 武 汉人，助 理 工程 师。6 8 轧 钢 2 0 1 0年 6 月出版 影响管道设备的使用寿命。为减少管道振动，可 采取 以下措施：(1)在管 道设 计时，通过选 择合适 的管径将 流 体速 度控制在 3 m s 之 内；(2)气动切 断阀选 型时，阀门的开 闭动作时 间 在工艺 条件允许 的情况 下尽量选 择缓 开型；(3)加强循环管网支架 固定，计算 管道 补偿 量，合理 布置管道 补偿器。2 2 换 热器 的故 障 换热 器在循 环管 路 中一般 都 是单 独存 在 的，一旦发生故 障容易 造成 主循 环管路 连续运 行的 中 断。其故 障原 因一般 可 分两 类：一是 换 热器 的阻 力过 大，效率 低；二是换 热器 的密封老 化过快。换 热器 的阻力过 大，可 能是常年 累月 的使 用 中，管道 中的碱 液沉积 物及 铁 粉颗 粒堵 塞 了管路；也 可 能 是新 建管道 冲洗 不 干净，焊 渣及 杂 物过 多。换 热 器密封 老化过快 的主要原 因是 密封选 型时介质成 分条件 考虑不充 分，很 多换 热 器选 型 时 只考 虑 清 洗液原液 的主要 成 分及 正 常 的使 用 条件，但 清洗 液会将带 钢表 面的乳 化 液、油 污及 铁 粉颗 粒 带入 清洗液 中，使清洗 液 的成 分 比例 及 组成 不 断发 生 变化。而在 生产 过程 中，温度 的控 制也 不 是一 成 不 变的。在很 多情 况 下，短 时间 的温度 变 化 时常 出现，主要原 因是温控 反应不 及时，当设 置温 度从 7 5 调整到 8 0 ，温度控 制 阀开启，温 度上 升，温 度检测达到设定值后，发送信号至温度控制 阀再 进行 调整，在 这个 过程 中，温度 控制 时有 滞 后，短 时间温度 可 达 9 0 左 右。这样 的温 度 对 特定 的 密封材料 是有很大 影响 的。对于换 热器 的故障，可 采取 以下措施：(1)根 据检查情 况，每 年至少 2次定期 清理循 环罐 的泥沙，每年至 少检查或 清理一 次换热器；(2)选 择 泵前 过 滤器 时，过 滤精 度 要适 宜，既 要 防止 较大颗粒 物 进 入循 环 管路，又 要 防止 经 常 堵塞过 滤器；(3)换热器 密 封选 择 氢化 丁腈橡 胶(HN B R)或氟橡胶(F KM)，其 耐 油碱、耐高 温 性 高 于 目前 应用 很 广 的 三 元 乙 丙(E P D M)，而 且 三 元 乙 丙(E P D M)不耐 清洗液 中乳化液 及油脂 的腐蚀；(4)合理 利用旁路，减小换 热器 给主循环 管路 带来 的影 响。2 3泵 的使 用寿命 影响泵使用寿命 的主要 因素有：泵 的频繁启 动、泵的初始参数、机械密封的选型及冷却方式。泵的启动频率取决于管道的设计及控制。以某连 退机组 为例，清洗 段设计 在人 口活套前，每 小时退 火 7个钢 卷(2 0 t 卷)，每 卷带 钢 在 焊接 时 都会 停 止约 l mi n，那 么，泵 的启 动频 率：7次 h 2 4 h 3 0 0 d(2 作 日)一5 0 4 0 0次 a。受设计参数的约束，泵的初始参数选择范 围 不大。有些厂为了节约投资而选择体积相对较 小、高转 速 的化 工泵，但 泵 的转 速越 高，其轴 承及 机 封的使用 寿命 就将 降低，系 统 的稳定 性 也就 越 低。泵 的密封 多采 用填 料 密 封，由于 现在 对 吨钢 能耗和 环保 的要 求 较 高，已逐 渐抛 弃 填 料密 封 而 选择机 械密封。机械密 封有石 墨、碳化硅、硬质合 金等多 种，清洗介 质 的成 分不 同，机械密 封的寿命 也不 同，而且机 械密 封 的冷 却 形式 与 清洗 介 质 的 温度又有 着紧密 的联系。对 于泵 的优化 措施有：(1)通 过优化设 计，降低泵 的启 动频率；(2)通 过管 网系统的设计，尽量 选择 同规 格型 号 的循 环泵，有利 于 备件 的 统一 及 备用 成 本 的降 低，同时在技术 参 数及 现 场 条件 允许 的范 围 内尽 量选择 较低转 速 的泵；(3)建议选 择水冷 型机械 密封，以改 善摩擦 副 的润滑 环境，其选 型优先 度是：硬质合金 碳化 硅 石 墨。2 4管道 压损 和流量 管道压 力损 失过 大 的 主要 原 因有 3 ：单 向 阀 的开启压力 过大、管 道铺设 不合理、手动 阀门及切 断 阀选型不 当。若不 提 出 特殊 要求，厂 家所 提 供 的单 向 阀 的开启 压 力 一般 都 为 0 0 5 MP a。管 道 铺设 中，若 受设 备 及 区域 地形 的 限制，弯 角过 多，压力损 失就 大。在 阀门选 型 中，每个 阀门 的阻 力 损 失及该 管道 中多个 阀门阻力损 失 的总和都会造 成系统压力的降低及终端设备的流量不足。对 于管 道压力 损失过 大、流量 不足、压 力低 的 处理 措施有：(1)根据 实 际情 况选 择 开启 压 力较 小 的单 向 阀，一 般选择 0 0 1 0 0 2 MP a为宜；(2)管道铺 设尽量 不要上 下过于频 繁，使 用最 直接 的方式连 接到终 端设备 上；(3)根据 阀门 的特性 曲线，选择合适 的 阀门类 型 和型号。第 2 7 卷 第 3期 轧 钢 6 9 3 循环 系统稳定运行的优化方案 3 1旁通 的运 用 在换热器前和换热器后增设旁通管路，当换 热器 出现故 障时，关 闭进 出换热 器 的阀 门，打 开旁 通管路，维 持系统 的继 续运 行(根 据罐 内溶 液 的容 量和温 度，大概可 运行 2 4 h)，直 到换 热 器 修 复。这就克 服 了原设 计 中 当换 热 器 出现 故 障 时、泵 无 法将介 质输 送到 清洗槽 中而使 系统停 止运 行 的问 题。这 样 的旁通 方 式 不 止 可 以运 用 在 换 热 器 上，而且 可 以运用在 系统 比较关 键 的设 备上，比如磁 过 滤器、重要 的 自动 阀门等。3 2循 环 系统 的优化 图 1 为循 环 系 统 的基 本 方 案 和优 化 方 案，基 本 方案 A(图 l a)的加 热 系统 与循 环 系 统分 离，既 可 以 防止 换热 器 故 障 而造 成 循 环 系 统停 止 运 行，又可 以独 立加 热循 环罐 内的介质。该方 案加 热系 统 中增加 了一 套 循 环设 备，运 行 成 本 和 投 资成 本 较 高。图 l循环 系统的优化方案 a)基本方案 A b)基本方案 B；c)优化 方案 基本 方案 B(图 1 b)的加 热 系统 与循 环 系统 为串联 方式，当循 环系统 运行 时，介 质通 过换 热器 后 直接 进入 清洗槽，减少 了独 立加 热 系统 的投资，运 行成 本相 对 较低。当换 热 器 故 障 时，还 可 以 打 开旁通 以保 证 系统 的继 续 运行。其 缺 点是：当机 组 作开 机准备 时，罐 内介 质 温度需 达 到设定 值，而 循 环系 统无法 独 立 地将 循 环 罐 中的 液体 加 热，必 须通过 槽体 的终 端 设 备返 回到 循 环 槽 中，这 样 既 影 响 了带钢 的表 面质量 又损失 了热 量，不经 济。优 化方案(图 1 C)的加 热 系统 与 循 环 系统 为 一体，当循环 系统运 行 时，介 质通过 换热 器后 直接 进 入清 洗槽，减少 了独立 加热 系统 的投 资，运 行成 本 相对 较低。当换 热 器故 障时，还 可 以打 开 旁通 以保证 系统 的运行。当机 组 作 开 机 准 备 时，介质 温度加 热到设 定值，通过 关 闭 F阀、打 开 G 阀(F、G 阀 门设 定 为连 锁)，可将 循 环 罐 中的 液体 加 热，而不必 将介 质 送 入 清洗 槽 中。在 设 计 中，有 些 泵 按照带 钢 的运行 方 式 作非 连 续 运 行 时，也 可 以 考 虑设计 安装类 似 于 F、G 的 自动 阀 门进行 连 锁控 制，确 保泵 的连续 稳定 运行。3 3备 用 系统 的优 化 图 2为备 用 系 统 的 基 本 设 计 方 案 和 优 化 方 案，基 本 的备用 系统 中，每 套循 环系 统采用 一用 一 备 的方 式，当 1 泵 故 障时，可 以 立 即启 动 2 泵，1 泵 可进 行离线 维修，这样 可 以保 证 每套 系统 的 稳定 运行，但备 用设 备较 多。优化 方 案(图 2 b)通 过管 道将 1。和 2 两 套 循环 罐 的备用泵 系 统 进行 了合 并，通 过 C、D、C 、D 手 动 阀 门的切 换，2 泵 既可 以为 1 循 环 罐 提 供备 用，也 可 以为 2 循 环 罐 提 供 备用(前 提 当 然 是泵 的 型 号 统 一)。为 提 高 自动 化 程 度，也 可将 C、D、C 、D 手动 阀门改 为 自动 阀 门，通 过程 序 控 制 阀 门切 换，以便更 快速地 自动切换 到备 用系 统。4 结语 多年 实践证 明，通过 优化设 计、选择合 适 的高 质量 设备、实施 精 心的维 护 和操 作，既可 提高 连退 清洗 段循 环 系统 的 运行 稳 定 性，又 可 降低 生 产 成 本 和维护 成本。建 议企业 不要 为控 制一次投 资成 7 O 轧 钢 2 O 1 O年 6月出版 本而 降低设备 质量，这 样 势 必会 造 成运 行成 本 的 增加及 故 障的频发，所造成 的损失将 得不偿失。1 循环罐 2 循环罐 a 1 1 循环罐 2 循环罐 b、图 2 备 用 系统 的 优化 方案 a)基本方案 b)优化方案 2 袁新运 马钢连续退火 线带 钢清洗工艺 改进及实践 J 轧 参 考 文 献：钢，2 0 0 9，2 6(3)：2 8 3 0 1 王业科，黄幼知 热镀锌带钢清洗工艺探讨 J 轧钢，2 o O O，3 岳进才 压力管道技HE M 北京：中国石化 出版社 2 0 O 6-】7(2)23 25 热镀锌板光整花缺 陷的成 因分析 干治江(攀钢集团攀枝 花新钢钒股份有限公 司冷轧厂，四川 攀枝花6 1 7 0 2 2)摘要：分析了热镀锌光整过程 中产生光整花表 面质量缺陷的控制 系统方 面的原 因，通过定期检查 和校 正反 馈检测元件，加强 日常点检和维护工作，提高 TS L 制力和辊缝位置检测 值的准确性，消除 了光整花质量缺陷。关键词：热镀锌；光整机；光整花；延伸率；压力传感器；位移传感器 中图分类号：T G 3 3 5 2 2 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 3 9 9 9 6(2 0 1 0)O 3 0 0 7 0 0 3 Ca u s e An a l y s i s o f S ki n Pa s s e d M a r k De f e c t o f Ho t di p p e d Ga l v a n i z e d Sh e e t S t e e l GAN Zh i一 i a n g (Pa n z h i h u a Ne w St e e l Va n a d i u m Co，Lt d，P a n g a n g Gr o up，Pa n z h i h u a 6 1 7 0 2 2，Ch i n a)Ab s t r a c t：Th e c a u s e s a p p e a r e d s k i n p a s s e d ma r k d e f e c t d u r i n g h o t d i p p e d g a l v a n i z i n g we r e a n a l y z e d f r o m c o n t r ol s y s t e mThe r e f o r e，t he d e f e c t c a n b e e l i mi na t e d b y p e r i o di c i ns p e c t i o n a nd c al i br a t i on d e t e c t i o n de v i c e s，s t r e n gt he n i n g t he i ns pe c t i o n a n d ma i n t e n a nc e，i mp r ov i ng t he a c c u r a c y o f r o l l i n g f o r c e a n d p o s i t i o n me a s ur e d v a l u e s Ke y wo r d s：h o t d i p p e d g a l v a n i z i n g；s k i n p a s s mi l l；s k i n p a s s e d ma r k；e l o n g a t i o n；g a u g e p r e s s u r e t r a n s d u c e r；d i s pl a c e me nt t r a ns du c e r 前言 光整 工艺对改 善热镀锌 板表 面质量有很 大 的 作用，但控制不当会造成一些新的表面缺陷，如光 整花、非光整 边 和光 整 辊 印等。光整 花 是指 在 光 收 稿 日期：2 0 0 9一l 1 一O 5 作者简介：干活江(1 9 7 3)，男(汉族)，四川彭州人，助理 _ 1 2 程师。