CN102950158A

CN102950158A - 一种钢卷边部加热装置及其加热方法

Info

Publication number: CN102950158A
Application number: CN2011102408986A
Authority: CN
Inventors: 庞界明; 朱丽君; 石良; 朱文豪
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2011-08-20
Filing date: 2011-08-20
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-08-20
Also published as: CN102950158B

Abstract

本发明提供一种钢卷边部加热装置及其加热方法，由热水泵、循环水管、止回阀和截止阀的水循环系统、设有进气管、电动闸阀、横管及排管的蒸汽加热系统、带有电器元件及PLC的电控箱以及带盖的连体水箱组成的加热装置，利用蒸汽加热水，再利用热水加热钢卷，对热水采取循环利用，可极大节省用水，减少占地面积，降低工程投资，提高加热效率，极大缩短钢卷加热时间，并可针对不同的钢卷采取不同的加热温度，增加钢卷加热的灵活性，在加热时间小于40min的条件下保证钢卷的开轧温度保持在50℃以上，完全满足轧制节奏的需要，并有效提高轧后带钢的边部质量，避免边裂缺陷，杜绝钢卷的断带事故。

Description

一种钢卷边部加热装置及其加热方法

技术领域

本发明属于轧钢工艺领域，具体涉及一种用于钢卷冷轧前对齐边部进行快速加热的装置及其加热方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，对于冷轧产品的精度要求亦随之提高，二十辊轧机以其辊系刚度大、道次压下量大及产品精度高等特点，在高精度带钢如不锈钢、硅钢生产中得到了广泛的应用。

在钢铁产品中，有一类产品用于各种电机和变压器的铁芯，是电力、电子和军工事业中不可缺少的重要软磁合金，也是一种节能的重要金属功能材料。此类产品是国内急需的高技术含量产品，由于其生产工艺复杂、控制难点多，因而也是一个国家钢铁生产综合实力的表现。

由于此类产品随着硅含量的增加，其屈服强度、抗拉强度亦明显提高，而伸长率显著降低，硬度迅速增高；因此冷轧时由较高的变形抗力和冷脆性，使得轧制时比其他钢种尤为困难。特别是高级别要求的产品，冷轧前对板温要进行严格控制，否则将无法进行轧制。对于含硅量在3%左右的硅钢，其塑性-脆性转变点一般在40-50℃，为防止冷轧时断带，冷轧前钢卷温度应保持在50℃以上或更高，以保证带钢在开轧前的温度也能保持在40℃以上。

目前，国内采用二十辊轧机进行生产的厂家中，武钢和宝钢由于生产品种的需要，在轧制前需要对钢卷进行预热处理。采用的加热装置是在钢卷下通入蒸汽的方式，即在开轧前将钢卷温度加热到50℃以上。此方式存在的问题时加热速度慢，钢卷易上锈，且能耗高；同时，为了保证生产的衔接，需要同时加热多个钢卷，因此占地面积大，生产灵活性差，给现场管理带来极大地难度。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种可提高加热效率，缩短加热时间，占地少、投资省，节能环保，并可根据不同钢卷自动控制加热温度的钢卷边部加热装置及其加热方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种钢卷边部加热装置，包括水箱、水循环系统、蒸汽加热系统及电控系统；

所述水箱通过中间的隔板平均分隔成两个单独的连体水箱，连体水箱固定在底座上；

所述水循环系统包括热水泵、循环水管、止回阀和截止阀；

所述蒸汽加热系统包括进气管、截止阀、电动闸阀、横管及排管；

所述电控系统由带有电器元件及可编程序逻辑控制器（简称PLC）的电控箱组成；

两个连体水箱单独设有水箱盖，连体水箱上部安装有进水管，下部设有排污阀，侧壁上装有液位计和温度计，两个连体水箱内分别安装有爬梯和一对鞍座；两个热水泵通过连接板分别固定在自身连体水箱的前壁下部，热水泵进出水口均连接有循环水管，进水端循环水管与自身的连体水箱相连，出水端循环水管与另一连体水箱连通，循环水管上分别设有止回阀和截止阀；连接蒸汽管道的进气管通过截止阀并联两个电动闸阀，两个电动闸阀分别与设置在连体水箱下部的横管连接，横管上焊接有至少3根排管，横管与排管上开有排气孔；热水泵、电动闸阀及温度计均与电控箱内的PLC连接。

所述水箱盖上设有排气阀和吊耳。

所述连体水箱外敷设有岩棉保温层，保温层通过加强圈、筋板和面板固定在连体水箱外壁上。

所述温度计为电接点温度计。

所述液位计为电接点液位计。

一种使用上述钢卷边部加热装置的加热方法，其具体加热方法和步骤为：

（1）、加热前，用吊车吊开水箱盖，并将两个钢卷分别吊放到两个连体水箱的鞍座上，然后重新盖上水箱盖；

（2）、打开进水管上的截止阀，向其中一个连体水箱内注水，通过液位计观察水位情况，待水位上升至完全没过钢卷达到设定水位后，关闭截止阀停止注水；

（3）、打开蒸汽进气管上的截止阀，PLC开启注水侧电动闸阀，未注水一侧电动闸阀关闭，蒸汽通过横管和排管上的排气孔充入连体水箱的水中，对连体水箱中的水进行加热；

（4）、温度计随时检测并将实测水温反馈给PLC，当水温上升至设定上限温度后，PLC自动关闭注水侧电动闸阀，停止充气；当水温下降至设定下限温度时，PLC又自动开启注水侧电动闸阀，进行充气升温；

（5）、保持水温在设定温度区间内连续加热30-40min后，关闭电动闸阀，停止充气加热过程；

（6）、PLC开启注水侧连体水箱上的热水泵，将连体水箱内的热水全部抽入未注水的连体水箱内，并按照步骤（4）、（5）对注入热水的连体水箱内的钢卷进行加热；

（7）、吊开已排空连体水箱的水箱盖，将加热后的钢卷迅即吊到轧机前直接进行轧制，并将另一待加热钢卷放入空下的连体水箱鞍座上，盖上水箱盖，待循环使用另一连体水箱内加热后的热水。

所述连体水箱内热水加热温度T的控制区间为：80℃≤T＜90℃。

本发明的有益效果为：

1、由于本发明采取用蒸汽加热水，再用热水加热钢卷的方式，使蒸汽得到了充分利用，避免了蒸汽的散失浪费；而且对高温的热水采取循环利用，从而可极大节省用水，在节能的同时有利于环境的保护。

2、采用密闭式连体水箱，可减少占地面积，降低工程投资，并实行两箱倒换加热，可提高加热效率，完全满足轧制生产节奏的需要。

3、实行热水循环使用，可极大缩短钢卷加热时间，提高热量的利用效率，在加热时间小于40min的条件下保证钢卷的开轧温度保持在50℃以上。

4、实现加热温度的自动控制，可针对不同的钢卷采取不同的加热温度，增加了钢卷加热的实用性和灵活性。

5、由于保证了钢卷加热和轧制温度，从而可有效提高轧后带钢的边部质量，避免边裂缺陷，杜绝了钢卷由于边部温度造成的断带事故。

附图说明

图1为钢卷边部加热装置主视半剖图。

图2为钢卷边部加热装置A-A截面图。

图3为钢卷边部加热装置左视图。

图中：排污阀1、液位计2、水箱盖3、吊耳4、钢卷5、鞍座6、隔板7、循环水管8、止回阀9、热水泵10、排气阀11、连体水箱12、爬梯13、截止阀14、底座15、电动闸阀16、进气管17、横管18、排管19、连接板20、温度计21、进水管22。

具体实施方式

本发明之钢卷边部加热装置，主要是由水箱、水循环系统、蒸汽加热系统及电控系统四部分所构成，整套加热装置设置在轧机附近，以减少热量散失。

水箱的长宽高尺寸规格为5000×2500×2500 mm。在水箱的中间焊接有一块隔板7，将水箱平均分隔成两个单独的连体水箱12，连体水箱12固定在底座15上。

水循环系统主要包括热水泵10、循环水管8、止回阀9和截止阀14。

蒸汽加热系统包括进气管17、截止阀14、电动闸阀16、横管18及排管19。

电控系统则是由带有电器元件及PLC的电控箱组成。

两个连体水箱12均单独设有水箱盖3，水箱盖3上设有排气阀11和吊耳4，以便于排气和吊装。在连体水箱12的后壁上部安装有进水管22，侧壁下部设有排污阀1，当两个连体水箱12内的热水不能继续使用时，可通过排污阀1将污水排出。沿两个连体水箱12的侧壁上分别垂直装有两个液位计2和一个温度计21，液位计2采用电接点液位计，温度计21亦采用电接点温度计。同时在两个连体水箱12内外壁上还分别安装有爬梯13，连体水箱12的箱底上固定有一对安放钢卷5的鞍座6。在两个连体水箱12的前壁下部分别焊接有一块连接板20，连接板20上各固定有一台热水泵10，热水泵10的进出水口均连接有循环水管8，进水端循环水管8与自身的连体水箱12相连，出水端循环水管8与另一连体水箱12连通。循环水管8上分别设有止回阀9和手动截止阀14。进气管17一端连接外部蒸汽管道，另一端连接一个截止阀14，截止阀14另一端则并联两个电动闸阀16，两个电动闸阀16分别与设置在连体水箱12下部的横管18连接，横管18上焊接有5根排管19，横管18与排管19上均开有多个排气孔。热水泵10、电动闸阀16及温度计21均与外部电控箱内的PLC连接。

为了保持水箱内水的温度，并便于操作，避免作业人员烫伤，在连体水箱12外焊接有加强圈和筋板，并填充有岩棉保温层，在保温层的外面包有镀锌面板。

本发明钢卷边部加热方法的具体步骤为：

1、加热前，先用吊车挂住吊耳3，将水箱盖3分别吊离连体水箱12，再将两个钢卷5分别吊放到两个连体水箱12的鞍座6上，然后重新将水箱盖3盖好。

2、打开进水管17上的截止阀14，向其中一个连体水箱12内注水，并通过液位计2观察水位上升情况，待水位上升至完全没过钢卷5并达到设定水位后，关闭截止阀14，停止注水。

3、打开蒸汽进气管17上的截止阀14，PLC自动开启注水一侧的电动闸阀16，未注水一侧的电动闸阀16则继续关闭；蒸汽,经过进气管17和电动闸阀16进入横管18和排管19，并通过横管18和排管19上的排气孔充入连体水箱12的水中，对连体水箱12中的水进行充气加热。

4、温度计21随时检测并将实测水温反馈给电控箱内的PLC，当水温上升至设定上限温度89℃后，PLC自动关闭注水侧的电动闸阀16，停止充气。反之，当水温下降至设定下限温度80℃时，PLC将自动开启注水侧电动闸阀16，继续对注水连体水箱12内的热水进行充气升温。

5、保持水温始终在80-89℃之间连续加热35min后，关闭注水侧电动闸阀16，停止充气加热过程。

6、PLC自动开启注水连体水箱12上的热水泵10，将注水连体水箱12内的热水全部抽入另一个连体水箱12内，然后按照步骤4、5对新注入热水的连体水箱12内的钢卷5进行加热。

7、同时，用吊车吊开已排空连体水箱12的水箱盖3，将加热后的钢卷5迅速吊到轧机前直接进行轧制；并将另一待加热钢卷5放入排空的连体水箱12的鞍座6上，盖上水箱盖3，等待循环使用另一连体水箱12内加热后的热水。

Claims

1.一种钢卷边部加热装置，其特征在于，包括水箱、水循环系统、蒸汽加热系统及电控系统；

所述水循环系统包括热水泵、循环水管、止回阀和截止阀；

所述电控系统由带有电器元件及可编程序逻辑控制器即PLC的电控箱组成；

2.根据权利要求1所述的钢卷边部加热装置，其特征在于，所述水箱盖上设有排气阀和吊耳。

3.根据权利要求1所述的钢卷边部加热装置，其特征在于，所述连体水箱外敷设有岩棉保温层，保温层通过加强圈、筋板和面板固定在连体水箱外壁上。

4.根据权利要求1所述的钢卷边部加热装置，其特征在于，所述温度计为电接点温度计。

5.根据权利要求1所述的钢卷边部加热装置，其特征在于，所述液位计为电接点液位计。

6.一种使用权利要求1所述钢卷边部加热装置的加热方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的钢卷边部加热方法，其特征在于，所述连体水箱内热水加热温度T的控制区间为：80℃≤T＜90℃。