中厚板高壓水打擊測試模塊設計、實踐與運用

1、    中厚板高壓水打擊測試模塊設計、實踐與運用    陳偉摘要：介紹了高壓水鋼坯除鱗的機理，探討了射流相關參數(shù)對鋼坯除鱗效果的影響，分析了各參數(shù)之間的關系及合理取值，提出了新的理論計算公式和方法，可為高壓水除鱗系統(tǒng)參數(shù)設計及系統(tǒng)的改進提供參考。關鍵詞：鋼坯除鱗；聚四氟乙烯；打擊測試模塊；設計；實踐；運用在熱軋工藝中，鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后，因鋼坯表面與氧化性氣體直接接觸而氧化，表面會產(chǎn)生氧化鐵皮，俗稱板坯鱗皮。鋼坯表面的氧化鐵皮如不及時清除，不僅會損壞軋輥，而且氧化鐵皮還會軋入鋼坯表面，形成凹坑、麻面等表面缺陷，嚴重影響鋼材的表面質量。1高壓水除鱗系統(tǒng)是中

2、板廠重要生產(chǎn)工藝設備之一。為適應中板新的產(chǎn)品大綱的要求，充分發(fā)揮中板廠高壓水除鱗生產(chǎn)能力，合理使用和維護高壓水設備，有效提升現(xiàn)有高壓水設備的最優(yōu)打擊效果，使我們生產(chǎn)的鋼板得到最優(yōu)的表面質量，提出增設高壓水打擊測試模塊設計和研究方案。一、設計方案依據(jù)中板廠由于產(chǎn)品大綱及工藝變化，軋線高壓水除鱗的使用維護狀況，已不能滿足生產(chǎn)對質量的要求。根據(jù)研究現(xiàn)有在線3個高壓水噴射部位使用和維護現(xiàn)狀，都沒有量化的在線檢測除鱗效果的檢測手段。本方案通過對粗除鱗箱、粗軋機除鱗以及精軋機的除鱗配置相應接近生產(chǎn)的模擬坯料，通過在線實時測試，使軋制線上的高壓水集管和噴嘴得到有效的監(jiān)控和評估。該項目完成以后，填補了中板廠高

3、壓水在線測試空白，實現(xiàn)了定期對高壓水設備除鱗打擊能力和除鱗噴嘴覆蓋面和重疊量的量化評估，為高壓水系統(tǒng)壓力的調(diào)定和高壓水設備部件維護調(diào)整及更換提供評估依據(jù)，同時也為技術工藝提供鋼板表面質量提供原始的數(shù)據(jù)采集，提高中板廠鋼板的表面質量。依據(jù)集團公司兄弟單位已有的類似經(jīng)驗，結合中板廠多年來的實踐經(jīng)驗，作為設計依據(jù)。二、設計制作可行性方案（一）改造預期目標在現(xiàn)有高壓水設備保持不變的情況下，通過增加打擊測試模塊，使高壓水設備的打擊能力和有效打擊范圍得到量化監(jiān)控，來指導高壓水設備的維護調(diào)整和高壓水工藝布置，滿足鋼板表面質量的要求。1.設計打擊測試模塊，合理選擇模塊標準厚度根據(jù)研究中板廠現(xiàn)有在線3個除鱗部位

4、的能力范圍及現(xiàn)狀，合理設計模塊厚度范圍，實現(xiàn)仿真設計的最優(yōu)化?，F(xiàn)實生產(chǎn)中，粗除鱗箱高壓水集管的噴射對象是板坯，大多板坯厚度為220mm；粗軋機除鱗則是對粗除鱗工序后的板坯進行軋制，厚度范圍在90220mm；精軋機除鱗則是高壓水除鱗的最后一道工序，它的厚度范圍集中在3090mm這個范圍。我們知道集管噴嘴的高度直接就影響了高壓水打擊的重疊量和打擊能力，所以厚度的仿真尤為重要。本方案通過對現(xiàn)場鋼板厚度變化的比對，選定模塊測試的最佳厚度，來得到打擊測試的最真實的結果。2.打擊模塊上下表打擊部位的選定通過各部分除鱗集管的布置，可翻閱圖紙資料確定上下表打擊點的準確位置，但考慮在線情況的復雜性，要求把打擊模

5、塊部位適當放大一些，確保打擊測試部位測試結果清晰，滿足辨別要求。3.建立規(guī)定高壓水噴射測試的常態(tài)化每次計劃檢修恢復生產(chǎn)前測試；長時間停產(chǎn)恢復生產(chǎn)前測試；更換高壓水主要部件后恢復生產(chǎn)前測試；更換支承輥恢復生產(chǎn)前測試。（二）設計制作所需材料打擊測試模塊結構分為模塊本體、測試部位鑲嵌塊、壓板三個部分。1.測試模塊本體測試模塊本體一般采用板坯和鋼板來制作，要求板坯不平度達5mm以下，鋼板不平度達3mm以下，具備有較大的抗彎剛度。2.測試部位鑲嵌塊（材料聚四氟乙烯）3.壓板采用45#鋼加工，鉆沉空以備固定安裝三、高壓水打擊測試模塊的結構設計實施經(jīng)過設計、采購材料在集團內(nèi)部施工安裝，完成打擊模塊的研制，2

6、015年7月投入生產(chǎn)使用。四、高壓水打擊測試模塊實踐與運用高壓水打擊模塊分兩個模塊，分粗除鱗裝置、粗軋共用模塊和精軋打擊模塊，兩塊模塊尺寸規(guī)格分別為220*1810*4000和90*2500*4000。打擊模塊主要用于辨識測試高壓水除鱗效果，測試結果分為“合格”、“不合格”兩種，（規(guī)定技術科和機動科為試驗結果評判部門；軋鋼車間保管、維護），“合格”的評判標準為高壓水模塊被打擊的深度、重合度以及覆蓋面，如圖：測試合格標準為：（1）每道測試口的頭尾位置沿鋼板橫向投影相連接；（2）測試口深度一般在2mm以上；（3）測試口頭尾投影重合部位5mm15mm。每次檢修超過8小時或停產(chǎn)，開軋前必須進行高壓水打擊測試，如測試結果為“不合格”需由機電車間檢查高壓水除鱗系統(tǒng)，包括水壓、噴射角度、高度、以及噴嘴等，直至測試“合格”后才能進行軋鋼。每次測試“合格”后，需拍下模塊測試部位形貌的照片，用以測試檔案存儲備案。五、結論通過對高壓水打擊測試模塊的研制，填補了中板廠高壓水在線測試空白，實現(xiàn)了定期對高壓水設備除鱗打擊能力和除鱗噴嘴覆蓋面和重疊量的量化評估，為高壓水系統(tǒng)壓力的調(diào)定和高壓水設備部件維護調(diào)整及更換提供評估依據(jù)，從2015年7月2017年6月的投入使用大大提升了高壓水設備使用的效能，確保鋼板表面質量的穩(wěn)步提升。參考文獻：1丁玉光.磨料高壓水除鱗系統(tǒng)