淺談軋輥二次冷卻方法改進

郭文生

（太原鋼鐵集團有限公司 熱連軋廠，山西 太原 030003）

0 引言

太鋼熱連軋廠磨輥車間安裝的軋輥二次冷卻裝置，在設計方面存在很多問題，控制方式均為手動操作，集管流量分配不均勻，無過濾器和調壓裝置，且集管安裝位置不合理，吊裝軋輥時容易撞壞，需進行改進。改造的目的不僅是方便操作和維修，且應使軋輥冷卻效果得到極大改善，進一步提高軋制質量。

1 原二次冷卻情況及問題

熱連軋廠磨輥車間原安裝的軋輥二次冷卻裝置存在如下設計安裝及操作方面的問題，無法保證軋輥的二次冷卻：

（1）原二次冷卻集管安裝在軋輥墊塊上，在吊放軋輥時經(jīng)常將集管或噴頭撞壞，導致該集管無法使用。

（2）原集管流量設計分配不合理，6根集管由1根供水管供水，流量分配不均勻，頭部流量大，尾部流量小，不能保證軋輥的正常冷卻。

（3）原設計為手動操作，不僅給操作工帶來很大麻煩，而且由于手動操作閥門在時間上的耽誤，造成冷卻水的浪費。

（4）原供水管路上沒有過濾器及調壓裝置，噴頭經(jīng)常堵塞，且壓力不能自由調節(jié)，在日常使用中一般是將閥門調到較大位置以保證使用，這樣帶來的問題就是反濺較大，影響冷卻效果，同時也造成水資源浪費。

原軋輥二次冷卻裝置見圖1，1＃區(qū)、2＃區(qū)分別布置6根集管，分別冷卻上下軋輥3組，每2根冷卻一組軋輥（上下布置，每根集管布置2排噴嘴，上面一排冷卻上軋輥，下面一排冷卻下軋輥）。

2 改進方式

為了克服上述不足，對原軋輥二次冷卻裝置進行重新設計，以解決軋輥二次冷卻不均勻問題。

2.1 改進思路

改進思路主要是：①增裝氣動閥門，實現(xiàn)氣動控制；②改進集管供水方式，保證供水均勻，便于調節(jié)；③重新設計集管噴嘴布置方式；④在管路上增裝過濾器和調壓裝置，減少噴嘴堵塞，并避免水壓過高產(chǎn)生飛濺。從現(xiàn)場觀察，無論集管位置改造還是增裝氣動閥門、管路改造均有足夠空間。

圖1 原軋輥二次冷卻裝置

2.2 改進方案

（1）在供水管路上安裝管道過濾器和調壓閥，因噴嘴口徑小，選擇過濾器的過濾精度為0.5mm；調壓閥的作用是穩(wěn)定壓力，使用時一般調節(jié)壓力在0.4MPa即可。

（2）集管布置由原來在軋輥墊塊上改為固定在兩個軋輥墊塊之間200mm高處，可避免軋輥撞擊。

（3）供水方式由原來的1根供水管供6根集管改為每根集管單獨供水，保證每根集管流量基本相同。

（4）供水支管由原來的2根改為12根后，在每根支管上除安裝手動閥外，還增裝氣動球閥，并在管路一側安裝電磁閥箱2個，對應安裝12個電磁閥，分別控制每臺氣動閥。

（5）冷卻集管噴嘴改用660.863.17型，在每根集管上布置兩排，噴頭分兩排斜向上設置，兩根集管冷卻一組軋輥。

（6）氣動閥出口供水管路上安裝金屬軟管，便于維修及集管角度調整。

改造后的軋輥二次冷卻裝置見圖2，1＃區(qū)、2＃區(qū)分別布置6根集管，分別冷卻上下軋輥3組，每2根冷卻一組軋輥（上下布置，每根集管布置2根噴嘴，上面一排冷卻上軋輥，下面一排冷卻下軋輥）。

圖2 改造后的軋輥二次冷卻裝置

3 方案實施及效果

方案實施如下：①準備電磁閥箱、冷卻集管及閥門等備件；②利用中修停機時間拆除原管路，進行供水管安裝、集管安裝、氣動閥配管，過濾器及調壓閥安裝；③安放軋輥后，送水調試，調整減壓閥壓力在0.4MPa，重點調整集管角度后加固，確保上、下2根軋輥冷卻均勻。

軋輥二次冷卻裝置改造后，對原操作條件和使用狀況都有極大改善，特別是集管噴頭布置改進，使軋輥冷卻均勻，提高了軋輥二次冷卻的效果和磨削精度，同時給操作工日常點檢操作及維護工作帶來極大便利。主要體現(xiàn)在：①原集管直接放置在兩軋輥墊塊上表面，吊放軋輥時容易撞壞，本方案改進后，將集管標高降低200mm，固定在兩軋輥墊塊中間底部，噴頭的標高低于軋輥墊塊頂部100mm，解決了吊放軋輥時容易撞壞的問題；②每根集管均采用單獨供水，并從中部供水，替代原來的兩頭供水，使流量分配更加合理，同時也解決了因流量分配不均帶來的局部飛濺問題；③改手動操作為氣動控制，在每條支管上安裝氣動閥，分別控制冷卻集管，電磁閥集中安裝在閥箱內(nèi)，操作工在初次使用調整好水量后，直接操作電磁閥箱上的操作按鈕即可，既方便了操作，同時也達到了節(jié)水的目的；④在供水管路上安裝管道過濾器和調壓閥，可保證水質并實現(xiàn)壓力調節(jié)，這樣在保證噴頭暢通的同時也能保證壓力正常無飛濺，另外因壓力適中也節(jié)約了能源。

4 實施后的經(jīng)濟效益

（1）通過改進，達到了控制方便、壓力穩(wěn)定、噴射冷卻效果好的目的，節(jié)能效益明顯，原設計耗水量約150m3/h，現(xiàn)在耗水量為80m3/h，按日使用18h計算，年可節(jié)約濁環(huán)補水水量約459 900m3，以水價0.7元/m3計，經(jīng)濟效益為321 930元。

（2）通過改進，解決了噴頭和集管容易撞壞問題，每月節(jié)約噴頭100套（含連接體及噴頭帽），以每套100元計價值10 000元，集管材料費及修復人工費約10 000元，年經(jīng)濟效益為24萬元。

因此，磨輥車間軋輥二次冷卻裝置改進后的總經(jīng)濟效益年均為56.19萬元。

5 結論

磨輥車間軋輥二次冷卻裝置進行改造后，軋輥質量得到極大改善。現(xiàn)場在使用過程中發(fā)現(xiàn)冷卻水易噴到氣動閥上，導致銹蝕嚴重，后來又增加了擋水裝置，大大減輕了維護檢修工作。此次改造為我們今后的設備維護提供了寶貴經(jīng)驗，也為熱連軋廠生產(chǎn)提供了可靠保證。

［1］施振球.動力管道設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

［2］虢明躍.給排水與采暖工程施工工藝標準［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.