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热连轧粗轧随动除鳞系统设计

时间:2016-05-03来源: 作者: 点击: 133次

闫鹏 袁伟 姚红武 肖哲睿 王斌

(武钢股份公司热轧总厂,湖北 武汉 430083

摘要:热连轧粗轧机除鳞系统是要将板坯表面的氧化铁皮除尽,以免压入表面产生质量缺陷。这必须在轧制开始趁铁皮尚未压入表面时进行。采用双可逆式机组轧制时,每块钢在每个轧机都要来回轧制多个道次,而目前采用的固定高度除鳞集管随着板坯的厚度逐渐变小其在板坯表面产生的打击力会逐渐变小,除鳞效果也会变差。为了最大限度满足下游客户的需要,对R1、R2前除鳞进行了重新设计,使其高度能够随着板坯厚度的变化而变化,故而可以对板坯表面保持恒定的打击力,这样就可以极大地提高带钢的表面质量。

 

The Servo Descaling system Design of Rough mill

Yan Peng, Yuan Wei, Yao Hong wu, Xiao Zhe rui, Wang Bing

Hot strip mill of WISCO Ltd, Wuhan, Hubei 430083

Abstract: The Rough mill descaling system is used to break the slab scales which would be pressed-in surface of slab, and caused product defects. The scale breaking must be carried out when the sheet metal is not pressed into the surface. Each strip at each mill is to rolling back and forth several times by double reversible rolling mill. In WISCO HSM we used the fixed descaling header pipe, and when the slab thickness would be decreasing the strike force which is generated on the surface of the slab is reduced gradually. In addition to the scale effect would be worse. In order to maximize meet the downstream demand, we redesigned the R1R2 descaling system. In this new servo system, the header pipe height can be changed with the change of the thickness of the slab.It can maintain constant strike force to the slab surface, so that it can greatly improve the surface quality of strip. 

 

 

 

 

 

 

 

 

前言

热连轧粗轧机组是将出炉板坯先由除鳞机经过除鳞再将其送至粗轧机,将板坯轧制成所需宽度、厚度和板形的中间坯的过程,并将中间坯送往精轧机组进行进一步的轧制。粗轧在整个轧制过程中起着非常重要的作用,它的轧制好坏直接影响着后续工艺进而影响到成品质量。武钢某热轧厂粗轧采用的是双可逆式粗轧机组轧制,由两架可逆的水平轧机和轧机前的立辊轧机共同组成万能轧机从而实现对板坯厚度大压下和宽度控制。

除鳞是要将炉生铁皮和次生铁皮除尽以免压入表面产生缺陷。这必须在轧制开始趁铁皮尚未压入表面时进行。由于该厂粗轧采用双可逆式机组轧制,每块钢在每个轧机都要来回轧制多个道次,而目前采用的固定高度除鳞集管随着板坯的厚度逐渐变小其在板坯表面产生的打击力会逐渐变小,除鳞效果也会变差。同时该热轧厂向武钢某冷轧厂供料的汽车板对带钢的表面质量有着极高的要求,为了最大限度满足下游客户的需要,我们对R1、R2轧机前除鳞进行了重新设计。将之前的固定高度改为随动系统,使其高度能够随着板坯厚度的变化而变化,故而可以对板坯表面保持恒定的打击力,这样就可以在很大程度上提高带钢的表面质量。

1 设计方案

本文以R2轧机前除鳞为例说明改造方案:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 技术参数

改造前上集管,打击力低,重叠量大

除鳞技改方案 

上集管更换为642.766.27

除鳞高度

最小425mm

最大534mm

170mm

喷嘴型号

682.886.27

682.886.27

642.766.27

喷嘴出口压力

200bar

200bar

200bar

喷嘴间距

145mm

145mm

79mm

喷射角度

26

26

26

倾斜角度

10

10

15

偏转角度

15

15

15

覆盖宽度

1627

1653

1588

单个喷嘴水量(L/min

158.39

158.39

82.02

集管总水量 (L/min

1742.3

1742.3

1640.5

喷嘴打击力(N/mm2

0.36

0.27

0.77

叠加量(mm)

33.6

60.3

7.9

 

1喷水集管技术参数

 

 


1 R2前除鳞设计

1.2 设备组成

粗轧R2随动除鳞设备由一个防撞检测装置和除鳞罩升降装置组成。防撞装置由一个伺服阀控制液压系统驱动其升降;油缸安装内置位移传感器检测其高度,侧方通过角度编码器检测防撞装置转动的高度。除鳞罩升降装置由两侧各一个液压缸驱动其升降,液压控制系统与防撞检测装置相同。

液压缸由一个伺服阀及一个锁阀进行控制。液压缸动作指令发出时,锁阀打开,控制程序通过给定位置及位移传感器感器的反馈值给出伺服发的开口度,从而对液压缸进行位置控制。锁阀由现场远程站开关量输出模块750-530给出;伺服阀的给定位移及阀芯反馈分别接入现场远程站模块750-556750-480;位移传感器及角度编码器接入现场远程站SSI模块750-630

2 控制系统

该随动除鳞控制系统采用GE公司的高性能控制器HPCi组成的自动化系统,为其满足工艺控制要求提供了强有力的保证。

R1、R2前除鳞改造项目的电气控制系统由HPCi 23Q726Q720Q6三个主站及其远程站组成。现场各传感器及阀的输入输出信号分别引入远程站=23Q7A025=26Q7A025;操作人员的控制命令引入=20Q6A061

以主站20Q6为例说明HPCi的系统配置:其包含1VCM-2321DGM-200V2VMIC-7550 CPU模块、1PFB-VME21ADU-232 16通道模拟量输入模块、4DEP-232 32位数字量输入模块、2DAP-232 32位数字量输出模块等组成。其中VCM-232VME总线管理器模块,与该机架配套使用。DGM-200V模块与DGM-200C相连,组成CC100高速通信网络,以实现与粗轧区其他HPC之间高速信息交换。

由于除鳞随动装置按设计要求必须始终与带钢表面保持固定距离,而粗轧机R1R2均为多道次可逆式轧机,这就要求随动装置每道次随着中间坯的厚度变化而上下动作。同时,由于中间坯存在翘头翘尾的现象,而除鳞水嘴距离板坯表面较低,如果操作人员没有及时发现,就会产生撞夸设备的风险。出于这些因素的考虑,我们设计了以下设备动作时序:

当带钢奇道次轧制时:

第一道次,R2入口高温计接通时,防撞检测装置与除鳞罩预摆在设定位置。板坯传送过来后停在检测装置与除鳞罩之间。这样板坯在经过检测装置时就可以判断翘头的程度,如果检测装置发出警报,除鳞罩就能在侧导板动作时抬升到位。

偶道次轧制时除鳞罩摆在最高位,检测装置摆在设定位置,板坯从R2抛钢后头部停在检测装置意外靠近R1方向。这样在偶道次抛钢时检测装置判断翘头的程度,除鳞罩在下道次进钢前得到具体的位置设定指令,侧导板动作时除鳞罩进行摆位。

2 防碰撞连锁

 

3 实施效果

武钢该热轧厂在完成本项目之后,我们设计了专用的除鳞打击试验板坯,利用每次检修和日修时间,进行了多次的实验及测量,在不同的除鳞高度对打击力及重叠量进行反复对比,最终确定了除鳞水嘴距离板坯表面180mm为最佳距离。理论打击力从改造之前的0.36 N/mm2 上升到目前的0.72 N/mm2 。达到了我们预期的效果。相信未来,该热轧厂的带钢表面质量一定会登上一个新台阶。

 

除鳞高度(mm)

距离1

(mm)

距离2

(mm)

投影长度(mm)

实际重叠量(mm)

理论重叠量(mm)

理论打击力(N/mm2

 

170

71

67

85

4

7.9

0.78

 

180

76

68

97

8

11.9

0.72

 

190

75

65

105

10

15.4

0.67

 

200

82

61

113

21

19.1

0.62

2 打击试验数据

 

200mm

 


180mm

 


170mm

 


190mm

 

3 除鳞打击试验效果图

 

 

4 除鳞打击试验效果图

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