典型西門子熱軋產(chǎn)線的粗軋除鱗系統(tǒng)

周猛

摘 要：本文重點(diǎn)介紹了典型的西門子加熱爐除磷、粗軋入口除磷系統(tǒng)配置、自動(dòng)控制功能及常見故障。除磷功能是熱軋系統(tǒng)的一項(xiàng)重要控制功能，板坯上的氧化鐵皮在進(jìn)入軋機(jī)前如不能除去，在軋制過程中會(huì)被軋輥壓入到帶鋼表面，影響其表面質(zhì)量，加速軋輥的磨損，降低軋輥的使用壽命，帶鋼酸洗時(shí)還會(huì)增加酸洗的難度，增加酸耗。

關(guān)鍵詞：除鱗機(jī)；除鱗水；側(cè)噴；氧化鐵皮；帶鋼表面質(zhì)量；熱金屬探測(cè)器；常見問題

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0051-02

1 概述

典型的西門子熱軋生產(chǎn)線一般會(huì)布置有3臺(tái)除鱗機(jī)，即加熱爐出口除鱗機(jī)（HSB）、粗軋進(jìn)口除鱗機(jī)（RSB）、精軋進(jìn)口除鱗機(jī)（FSB），本文重點(diǎn)介紹加熱爐出口除鱗系統(tǒng)和粗軋入口的除鱗系統(tǒng)。

在熱軋產(chǎn)線中，鋼坯在加熱爐高溫狀態(tài)下被氧化，在其表面形成一層致密的氧化鐵皮（鱗皮）。在軋制前如果不能將這層氧化鐵皮除去，在軋制過程中它們會(huì)被軋輥壓入到帶鋼表面，影響其表面質(zhì)量，會(huì)加速軋輥的磨損，降低軋輥的使用壽命。如需要酸洗時(shí)，殘留的氧化鐵皮會(huì)增加酸洗的難度，增加酸耗。因此，在鋼坯軋制前，必須除去表面的氧化鐵皮。利用高壓水的機(jī)械沖擊力來除去氧化鐵皮（高壓水除鱗）的方法是目前最通行有效的作法，熱軋產(chǎn)線一般會(huì)在加熱爐出口、粗軋入口和精軋入口設(shè)置高壓水除鱗設(shè)備。

2 典型的西門子加熱爐出口的除鱗機(jī)（HSB）

HSB位于加熱爐出口輥道GT1，用于給出爐板坯去除鱗皮，包括：

Furnace area：加熱爐區(qū)域；

HMD2204：除鱗箱入口熱金屬探測(cè)器；

Water descaler：除鱗水；

Upper sprays：除鱗水上噴嘴；

Lower sprayers：除鱗水下噴嘴；

Side spray：側(cè)噴；

Descaler unit table：除鱗區(qū)輥道；

除鱗泵站系統(tǒng)是由MC控制系統(tǒng)控制。

HSB除鱗機(jī)包括兩組除鱗噴嘴，頭部除鱗上下噴嘴和尾部除鱗上下噴嘴，任何一組噴嘴都可以單獨(dú)使用，HSB出口處配置有側(cè)噴，用于去除板坯上的除鱗水，防止水被帶入粗軋，影響粗軋入口高溫計(jì)RET測(cè)溫和軋制。

除鱗機(jī)系統(tǒng)包括以下四部分：除鱗機(jī)輥道、除鱗機(jī)輥道冷卻系統(tǒng)、除鱗機(jī)水梁、除鱗機(jī)側(cè)噴。

除鱗水噴水的水梁噴嘴有兩種噴水速度，手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式，操作工可以通過HMI進(jìn)行選擇。

3 典型加熱爐出口除鱗機(jī)前后的輥道控制

加熱爐輥道和除鱗機(jī)輥道為變頻控制，速度同步，共配置有七組輥道：如圖1所示。

在HSB入口布置有HMD2204，用來檢測(cè)板坯的頭部和尾部，以控制除鱗機(jī)噴水的開關(guān)（ON/OFF）。

CT1、CT2：板坯剔除輥道，該輥道由MCC控制，速度恒定。

CT3、CT5、CT6：為三段加熱爐出鋼輥道，VVVF變頻控制，速度跟隨主速。

CT4：連接輥道，介于加熱爐和除鱗輥道連接處，VVVF變頻控制，速度跟隨主速。

GT1：除鱗輥道，VVVF變頻控制，速度跟隨主速。

所有VVVF變頻控制的輥道可以通過HMI進(jìn)行選擇控制，可以在操作臺(tái)上選擇手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)控制，方便生產(chǎn)需求，尤其是在事故處理，踢鋼時(shí)經(jīng)常點(diǎn)動(dòng)控制。

輥道的點(diǎn)動(dòng)速度的設(shè)定是根據(jù)粗軋主速設(shè)定的，出鋼速度、板坯過除鱗機(jī)速度和接近粗軋輥道速度是預(yù)設(shè)定速度。板坯離開除鱗區(qū)后升速，以設(shè)定速度進(jìn)入粗軋。

4 典型加熱爐出口除鱗水系統(tǒng)（HSB）

HSB有兩組水梁，每一組水梁包括一根上水梁和一根下水梁。兩組水梁可同時(shí)投入使用，也可單獨(dú)使用，水梁的選擇在軋制之前由操作工選定。HSB出口側(cè)還布置有側(cè)噴裝置，用來吹掉板坯表面殘留的除鱗水。

除鱗機(jī)每一組水梁的管線上裝有兩個(gè)控制閥。

除鱗水系統(tǒng)包括高壓噴水閥和充水閥，噴水閥：用于打開/關(guān)閉高壓除鱗水。

充水閥：除鱗完成后，充水閥打開，防止空氣進(jìn)入管線引起震動(dòng)。噴水閥打開的時(shí)候，充水閥關(guān)閉。

閥的打開、關(guān)閉時(shí)間取決于板坯的運(yùn)動(dòng)速度等條件，西門子的控制系統(tǒng)對(duì)除鱗有兩種模式：自動(dòng)、手動(dòng)，自動(dòng)模式時(shí)，當(dāng)板坯接近除鱗箱時(shí)，除鱗噴嘴自動(dòng)噴水，板坯離開時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

4.1 西門子的除鱗系統(tǒng)

（1）自動(dòng)模式時(shí)，當(dāng)板坯運(yùn)動(dòng)到HMD2204時(shí)，除鱗噴嘴和側(cè)噴自動(dòng)延時(shí)Ton打開，延時(shí)計(jì)算如下：

Ton=ton-Δt1

ton=S1/V

S1：HMD2204和1號(hào)水梁的距離；

V：板坯速度；

Δt1：時(shí)間微調(diào)值（操作工可根據(jù)實(shí)際在HMI上輸入）。

除鱗水噴嘴和側(cè)噴閥在板坯尾部離開HMD2204后延時(shí)Toff關(guān)閉，計(jì)算如下：

Toff=toff-Δt2

toff=S2/V

S2：HMD2204和2號(hào)水梁的距離；

V：板坯速度；

Δt2：時(shí)間微調(diào)值（操作工可根據(jù)實(shí)際在HMI上輸入）。

被選水梁的打開、關(guān)閉根據(jù)板坯跟蹤自動(dòng)進(jìn)行。自動(dòng)模式下，操作工可手動(dòng)干預(yù)水梁噴水的打開、關(guān)閉。

（2）手動(dòng)模式時(shí)：由操作工手動(dòng)在操作臺(tái)上進(jìn)行噴嘴的打開關(guān)閉的選擇和操作。

水梁選擇：操作工在軋制之前選擇噴水水梁。

選1#水梁：僅1#水梁噴水；選2#水梁：僅2#水梁噴水。

選則1#、2#水梁：1#、2#水梁噴水，同時(shí)可用。

HSB噴水ON：被選水梁噴水

HSB噴水OFF；被選水梁停止噴水

HSB側(cè)噴ON：側(cè)噴打開

HSB側(cè)噴OFF：側(cè)噴關(guān)閉

4.2 MC除鱗控制系統(tǒng)

整個(gè)軋線的除鱗泵站系統(tǒng)是由MC控制系統(tǒng)控制的，連鎖控制條件：

過濾器正常不堵；預(yù)填充閥噴桿正常（填充壓力有效）；高壓水系統(tǒng)正常；

如果水壓過低或過濾器報(bào)警、壓力無效，即任何一個(gè)條件不滿足則整個(gè)除鱗系統(tǒng)將無法正常噴水除鱗。

5 典型粗軋入口除鱗系統(tǒng)（RSB）

（1）粗軋除鱗機(jī)布置在E1進(jìn)口側(cè)，用于在奇數(shù)或所有道次除掉板坯或軋件表面的氧化鐵皮，HMD3109A/B布置在RSB進(jìn)口側(cè)，檢測(cè)板坯的頭、尾部以控制除鱗水噴射時(shí)序。（2）RSB有一組水梁，包括上、下水梁各一根。粗軋除鱗可用于奇數(shù)或所有道次，操作人員可在軋制之前或軋制中選擇除鱗道次。RSB進(jìn)口側(cè)布置有側(cè)噴裝置，用于除去軋件表面殘留的除鱗水。

粗軋入口除鱗機(jī)的操作模式。分手動(dòng)和自動(dòng)兩種模型，無論是手動(dòng)或自動(dòng)模式，操作人員均可以選擇RSB除鱗道次。

自動(dòng)模式時(shí)水梁的打開、關(guān)閉根據(jù)板坯跟蹤自動(dòng)進(jìn)行。自動(dòng)模式下，操作工可手動(dòng)干預(yù)水梁噴水的打開、關(guān)閉。HSB自動(dòng)控制其控制邏輯與加熱爐出口的除鱗機(jī)控制模式相似。

6 常見問題處理

在自動(dòng)化方面主要存在以下常見問題：

（1）除鱗區(qū)域水蒸氣和鱗皮較多，環(huán)境不好，導(dǎo)致HMD熱金屬探測(cè)器鏡頭臟，在板坯接近HMD時(shí)，HMD無法正常檢測(cè)，導(dǎo)致除鱗機(jī)不動(dòng)作，或動(dòng)作異常。此類問題需要治理HMD附件環(huán)境。（2）除鱗水閥或側(cè)噴水閥不動(dòng)作，可能是水閥被水汽鱗皮等長(zhǎng)期侵蝕，損壞，導(dǎo)致不動(dòng)作或動(dòng)作異常，此類問題要加強(qiáng)點(diǎn)巡檢，及時(shí)更換閥及接線。（3）探測(cè)到板坯后，除鱗位置不準(zhǔn)，需要調(diào)整跟蹤和噴水延時(shí)值。（4）除鱗效果不好，需要檢查除鱗系統(tǒng)壓力等，必要時(shí)做打靶實(shí)驗(yàn)。

7 結(jié)語

粗軋區(qū)域?qū)Τ鰻t板坯表面鱗皮的處理是一道重要的生產(chǎn)工藝，處理的好，則供應(yīng)精軋的板坯表面質(zhì)量就有了初步的保障，在經(jīng)過精軋除鱗處理后，板帶的表面質(zhì)量就會(huì)更好，是提高板帶成材率的一項(xiàng)軋制工藝。