高压水除鳞变频系统在唐钢1810mm热轧线的应用

史静娴

摘要：当今产品竞争激烈，产品质量是企业生存首要条件，热轧板带也不例外，由于加热炉内产生的氧化铁皮及轧制过程中再生氧化铁皮的大量存在，不仅极大的影响了产品的精度及内外质量，同时也加剧了对轧辊的磨损及周边环境的污染，导致生产成本加大，经济效益的降低。本文阐述了唐钢1810mm热轧线精轧区域新增一套高压水除鳞变频系统，达到了节能降耗、提高板坯表面质量的目的。

关键词：热轧线 高压水除鳞 变频系统

中图分类号：TM924.51 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0070-01

高压水除鳞技术就是利用除鳞泵站提供的15-35MPa的高压水，通过按一定距离和角度排列的高压水除鳞喷嘴喷射到板坯表面，经过冷却效应、破裂效应、蒸汽效应的冲刷效应把板坯表面的氧化铁皮清除干净。

1 唐钢1810mm热轧线精轧除鳞系统改进的必要性

1810mm热轧线用于精轧除鳞系统电机的控制基本上都是采用的工频模式，此种模式不论现场是否过钢电机都是一个频率运转，耗电量很大，无形中浪费了很多能源成本。不仅给公司及下游用户造成极大的负面影响和损失，而且无形中导致了生产成本的加大，经济效益的降低。所以1810mm热轧线在精轧增加一套高压水变频除鳞系统，这样可以有效的避免因为除鳞压力不足造成板坯表面质量缺陷以及轧辊的磨损，同时利用变频调速装置，可以实现在过钢时电机处于工频运转，而不过钢的时候通过变频器使电机降到一个额定频率，减少用电量，从而实现降低能耗的目标。因此，在不影响除鳞效果的基础上，为了达到节能降耗的目标以及提高板坯表面质量的目的，故在精轧区域新增一套高压水除鳞变频系统。

2 新增除鳞系统介绍

1810mm热轧线精轧区域新增一套高压水除鳞变频系统。该系统主要设备包括一套除鳞泵组系统，一套高压水除鳞变频柜，一个变频调速电机，一组低压单元控制柜以及一套新增除鳞泵组PLC。电动往复泵高压除鳞系统主要由高压除鳞泵组、低压供水系统、蓄势器、高低压缩空气系统、阀门管路系统。它用于各种大、小型钢厂的型材、带钢、线材、管材在热轨过程中除去氧化鳞皮、提高钢材表面质量，增强市场竞争能力。除鳞系统的工作原理：外部新水先进入自清洗过滤器，滤去水中杂质、悬浮物后引入进水管，再经除鳞泵加压后，进入高压水管路系统，未接到控制系统传来的喷射信号时，系统自动打开循环阀，让高压除鳞泵卸压运行，此时运行状态由此降低能耗，延长泵的寿命；当控制系统接到热金属检测器传来的钢坯信号时，发出指令，关闭卸压阀，系统除鳞。管路系统设有安全阀，以防止因误操作而造成除鳞系统超压工作现象的发生，保障系统安全运行。

3 新增除鳞系统的设计及控制方案

3.1 新增除鳞系统设计及控制整体框架

图1所示：

以原控制系统为主，新增控制站系统为辅，由原控制系统发出低速、高速或者停止指令给新增控制系统；新增控制系统根据原控制系统的指令并结合泵站系统内的必要联锁将原控制系统的指令（低速、高速或停止）发给变频器控制站；变频器控制站根据新增控制系统的指令低速、高速或者停止运行变频器，同时若变频器收到的是运行指令，由变频器控制高压开关柜的合闸，若变频器收到的是停止指令，由变频器控制高压开关柜的分闸；变频器控制器将变频器的状态（运行、报警、故障等）反馈给新增控制系统；新增控制系统除鳞泵站内的检测元器件信号、变频器状态信号、高压开关柜状态信号等反馈给原控制系统。

3.2 新增除鳞系统控制方法

在轧机正常生产过程中，当HMD3001 ON时（也就是热金属检测器探测到板坯时），轧机原控制系统发送信号给新增除鳞泵组PLC升速，新增除鳞泵组PLC接收到升速指令后发送指令给除鳞变频器，除鳞变频器接到指令后速度由低速30HZ经过短时间上升到50HZ工频运转，同时指令变频调速电机升速运转并将升速信号反馈给新增除鳞泵组PLC，电机高速运转带动泵组运行。此时卸荷阀关闭，除鳞水压力要求达到工作压力35MPa，将泵排出的高压水全部用于精轧机除鳞，当板坯尾部到达F1，F1抛钢时为精轧除鳞结束，轧机原控制系统发送信号给新增除鳞泵组PLC降速，新增除鳞泵组PLC接收到降速指令后发送指令给除鳞变频器，除鳞变频器接到指令后速度由高速50HZ经过短时间下降到30HZ运转，同时指令变频调速电机降速运转并将降速信号反馈给新增除鳞泵组PLC，电机低速运转带动泵组运行。转入低速运行状况，此时卸荷阀打开，降低泵的输出能力，精轧除鳞机不进行除鳞喷射。

4 结语

改造后1810mm热轧线精轧除鳞系统为除鳞泵开四备一，新增精轧除鳞泵组电机为500KW变频电机。四台除鳞泵的压力同时使用可以达到35MPa左右，能够满足酸洗板，硅钢及冷轧料等钢种的轧制要求，大大扩展了轧制品种，提高了产品价值。由于新增精轧除鳞系统增加了两台反冲洗过滤器，致使除鳞水杂质明显减少，基本杜绝了除鳞喷嘴堵塞的现象，明显提高了除鳞效果，改善了板坯表面质量，减少了板坯降判的可能。由于新增精轧除鳞系统电机为变频电机，低速运行时为30HZ，而其他除鳞泵为工频运行，运行时为50HZ，节约了电量，降低了能源成本的损耗，同时也降低了轧辊的消耗。