CN205289267U - 一种酸轧机组机架间带钢冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种酸轧机组机架间带钢冷却装置，在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条乳化液喷梁，喷洒乳化液到带钢上，其中3、4机架前的新增喷梁喷射的乳化液由1-4机架的乳化液单元控制，第5机架前的新增喷梁的乳化液由第5机架的乳化液单元控制，1-4架轧机乳化液单元的机架供给泵数量由3台增加为5台；各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分别为中间段和两侧段。本实用新型可以优化乳化液冷却系统，降低乳化液总流量，同时减少乳化液原油消耗，延长乳化液使用周期，同时可以大大降低机组产生热划伤的概率，从而降低企业生产成本，提高产品质量。

Description

一种酸轧机组机架间带钢冷却装置

技术领域

本发明涉及轧钢设备领域，具体说是一种酸轧机组机架间带钢冷却装置。

背景技术

酸轧机组工艺冷却：工艺冷却是带钢冷轧过程的一个重要特征，因为带钢在轧制过程中将产生大量的摩擦功和变形热。工艺冷却的基本功能是将配有轧制工艺所需浓度的乳化液通过喷射梁上的喷嘴，在一定流量和压力的条件下，喷射到轧辊和带钢上，保证轧制过程中轧辊和带钢的工作温度，同时降低摩擦产生的轧制力能消耗。

目前，国内冷轧厂乳化液系统通常当轧机轧制速度提高到一定程度后，为了保证工艺冷却能力，乳化液流量须一直处于100％流量，导致乳化液用量、脱盐水、电能等能源介质消耗均增加，生产成本也在增加，不利于企业降成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种酸轧机组机架间带钢冷却工艺方法及装置，具体技术方案如下：

1.一种酸轧机组机架间带钢冷却工艺方法，其特征在于：

1)在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条乳化液喷梁，喷洒乳化液到带钢上，其中3、4机架前的新增喷梁喷射的乳化液由1-4机架的乳化液单元控制，第5机架前的新增喷梁的乳化液由第5机架的乳化液单元控制；

2)新增喷梁上每个喷嘴的流量为100l/min，乳化液系统的总流量由37000l/min提至38000l/min；

3)1-4架轧机乳化液单元的机架供给泵数量由3台增加为5台；

4)各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分为两种控制模式，当带钢宽度小于1450mm时，只有中间段喷射，为窄带钢进行润滑冷却控制；当带钢宽度大于1450mm时，中间段及两侧喷梁同时喷射，为较宽带钢进行润滑冷却控制；

5)乳化液供给系统将根据二级计算机的指令对喷射量不同区域的乳化液供给量进行流量控制。

本发明进一步公开了一种实现所述方法的装置，在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条乳化液喷梁，喷洒乳化液到带钢上，其中3、4机架前的新增喷梁喷射的乳化液由1-4机架的乳化液单元控制，第5机架前的新增喷梁的乳化液由第5机架的乳化液单元控制，1-4架轧机乳化液单元的机架供给泵数量由3台增加为5台；各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分别为中间段和两侧段。

本发明可以优化乳化液冷却系统，降低乳化液总流量，同时减少乳化液原油消耗，延长乳化液使用周期，同时可以大大降低机组产生热划伤的概率，从而降低企业生产成本，提高产品质量。

附图说明

图1为乳化液进入变形区示意图；

图2为理想状态轧制时轧辊的温度分布状态示意图；

图3为3号机架前新增“C号梁”乳化液喷射梁示意图；

图4为5号机架前新增“C号梁”乳化液喷射梁示意图；

图5为整体乳化液系统新增喷射梁简图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明。

乳化液系统在酸轧机组中主要起四方面的作用：一是在轧制过程中起到润滑作用，起到降低轧制功率，延长轧辊寿命的作用；二是可以带走轧制过程中带钢和轧辊表面产生的粉尘，保证轧后带钢良好的表面清洁性；三是可以改善轧制过程中的轧辊热凸度，使轧后带钢获得良好的板形精度；四是在辊缝的热平衡中能带走摩擦热及轧材塑性变形产生的大部分热量，这也是本发明重点优化项目。

轧制时产生变形热会使带钢和轧辊的温度升高。由于带钢与轧辊摩擦发热量也很大，因此接触面的温度也将升高。在高压和高速下发生的摩擦有可能会产生局部或瞬时的高温，这样就会使带钢和轧辊升温。过高的温度会使乳化液的润滑剂粘度变稀，并且可能会使无润滑膜的带材表面暴露出来，给轧制润滑带来困难，导致产品出现质量问题。

乳化液在轧制变形区的状态

冷轧时只需要很薄的润滑油膜即可达到减少摩擦的作用。若油膜厚度超过定值，则会发生过润滑产生打滑现象。当乳化液以很高的压力向温度很高(超过100℃)的金属表面喷射时，随着水的汽化，油直接铺展在带钢表面上，如图1所示。

在理想状态下，在2号与3号位置即轧件变形区时，轧辊表面温度急速上升，并能达到近500℃的高温，但当轧辊转到4号位及经过足够量的乳化液喷射冷却后的5号位时，轧辊表面温度可急速下降至正常温度水平。轧制热量全部被乳化液带走，如图2所示。因此必须保证乳化液的冷却性能。因为当温度超过160℃～180℃时，油膜粘度变稀，且有蒸发现象发生，导致油膜润滑分布不均匀，形成间断的润滑效果，进而使产品出现质量问题产生热划伤。乳化液流量、乳化液进出的温度差以及乳化液覆盖带钢的区域决定了乳化液冷却能力的大小。

其中乳化液的进出的温度差在设计阶段根据生产条件已经确定。用于挤干乳化液且带有乳化液喷射冷却带钢功能的压辊位置固定，乳化液可覆盖带钢区域的回流面积是一定的。为了满足工艺润滑效果，只能加大乳化液的喷射量以达到轧制所需的冷却效果。但乳化液喷射量的增加一方面增加了乳化液的损耗，一方面还需增加乳化液系统中各个设备的能力和能耗。因此如何在高速轧制时提高乳化液的冷却性是保证冷轧工艺润滑的重中之重。

目前，当轧机轧制速度提高到一定程度后，为了保证工艺冷却能力，乳化液流量须—直处于100％流量，即泵的能力全部100％运行，导致乳化液用量、脱盐水、电能等能源介质消耗均增加，生产成本也在增加，不利于企业降成本。

本发明通过在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条可在酸轧一级系统中单独控制的乳化液喷梁等方法，优化了乳化液冷却系统方案，使得带钢质量得到了适当的提升，同时生产成本(包括轧制油用量、轧制油使用周期、脱盐水、电能等)也得到了有效降低。

为了获得轧制时更好的润滑冷却性能及较小的消耗，三冷轧在常规设计的乳化液系统及机架内乳化液的喷射梁的基础上进行以下优化设计：

1)在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条可在酸轧一级系统中单独控制的乳化液喷梁“C号梁”，喷洒乳化液到带钢上，见图3、图4、图5。其中3、4机架前的新增喷梁喷射的乳化液是1～4机架的乳化液单元控制，5机架前的新增喷梁由5机架的乳化液单元控制。

2)新增喷梁上每个喷嘴的流量设计约为100l/min，并适当降低了其它喷梁的流量，因此乳化液系统的总流量只有少量提高，由37000l/min提至38000l/min。

3)对应喷梁的增加，乳化液系统泵的数量及供给能力也进行了优化：1～4架轧机乳化液单元的机架供给泵数量由3台增加为5台，总流量有了少量增加，但控制更加精确，消耗量反而降低；反冲洗过滤器的能力也进行了适当的提高；回流泵也根据供给泵的能力进行了匹配；真空过滤器也根据整体乳化液循环量重新进行了匹配。

4)各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分为两种控制模式。当带钢宽度小于1450mm时，只有中间段喷射，为窄带钢进行润滑冷却控制；当带钢宽度大于1450mm时，中间段及两侧喷梁同时喷射，为较宽带钢进行润滑冷却控制。

5)乳化液供给系统将根据二级计算机的指令对喷射量不同区域的乳化液供给量进行流量控制，使乳化液供给量在满足冷却能力的基础上不必满负荷运行，进而降低消耗。

增加喷梁后，冷却效果明显，1-5机架入口的带钢温度相应降低，轧制温度很好的控制在了乳化液稳定性最佳的水平，较低的温度也使乳化液离水展着的稳定性得到保证，且该温度为轧制油最优的工作状态，可满足润滑性对最薄油膜厚度的要求。轧机的冷却能力提高，能够大大减少带钢产生热划伤的概率，同时改变轧制带钢的温度可以提高成品板形的控制，保证了产品的质量。温度降低，乳化液的油耗也会降低，降低了生产成本。综上所述，此项发明对产品质量的提升和生产成本的降低都起到了一定的作用。

本发明的关键点

(1)在酸轧机组轧机第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条可在酸轧一级系统中单独控制的乳化液喷梁“C号梁”，喷洒乳化液在带钢上，用于冷却。

(2)各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分为两种控制模式，分别作用于宽带钢和窄带钢。

(3)3、4架“C喷梁”喷射的乳化液为S1、S2槽高浓度乳化液，5架“C喷梁”喷射的乳化液为S3槽低浓度乳化液。

(4)增加供给泵数量，提高乳化液喷射流量控制精度。

(5)二级计算机的指令对喷射量不同区域的乳化液供给量进行流量控制，使乳化液供给量在满足冷却能力的基础上不必满负荷运行，进而降低乳化液的消耗。

Claims (1)

1.一种酸轧机组机架间带钢冷却装置，其特征在于：在第3、4、5机架前的带钢上方各增加了一条乳化液喷梁，喷洒乳化液到带钢上，其中3、4机架前的新增喷梁喷射的乳化液由1-4机架的乳化液单元控制，第5机架前的新增喷梁的乳化液由第5机架的乳化液单元控制，1-4架轧机乳化液单元的机架供给泵数量由3台增加为5台；各机架入口和出口乳化液喷射梁以及带有乳化液喷射功能的压辊都由三段组成，分别为中间段和两侧段。