二高线水冷段气动薄膜阀连接方式优化设计

丁林,何湛民,王庆凯（承钢维护检修中心,河北承德067000）

二高线水冷段气动薄膜阀连接方式优化设计

丁林,何湛民,王庆凯
（承钢维护检修中心,河北承德067000）

摘要：随着高速线材的规格和品种不断扩大，高速线材已经不仅用于生产建筑，而且已广泛用于制绳、制钉和其他深加工领域。轧后穿水冷却也称作在线热处理，是直接关系到最终产品力学性能及其均匀性的关键工艺，可以有效的减少和控制线材的表面缺陷。因此轧后控制冷却可以大幅度提高高速线材的产品质量，增加产品的附加值，同时实现生产节能，大大提高线材产品在同行业中的竞争力。

关键词：气动薄膜阀；优化改造；连接方式；刚性连接；软连接

0前言

气动薄膜阀是轧后传水冷却中的关键设备，穿水冷却中使用的介质为浊环冷却水，浊环冷却水含有大量的泥沙、铁屑等杂质，会对气动薄膜阀造成堵塞、卡死以及腐蚀漏水等损坏现象。因此维护更换气动薄膜阀成了影响生产节奏和提高产品质量的一道重要环节。

高线穿水单线由5段组成，预精轧1#穿水箱共有6个，精轧机后2#3#4#5#穿水箱共有20个，穿水箱冷却水气动薄膜阀是分布于预精轧和精轧区域后的重要冷却设备，气动薄膜阀设备的好坏直接影响钢材的产品质量。

1现状

承钢二高线是以生产高规格品种钢为主打产品的生产线，轧后冷却控制直接影响钢材质量的各项性能指标，所以对生产线的轧后冷却控制要求也非常严格。轧后冷却控制设备主要有气动薄膜阀、旁通阀、回水阀、高压水球阀和压缩空气球阀。轧后冷却控制设备主要的设备故障是气动薄膜阀堵死或漏水。为了保证轧后冷却控制功能的稳定，需要优化设计气动薄膜阀连接方式，以便于更换的快速和及时。气动薄膜阀连接为三个方向（如图1、图2），承钢二高线气动薄膜阀连接方式设计为入口为刚性和底部回水方向成90度，都是刚性连接，出口为软连接，因为提供气动薄膜阀的生产厂家不固定，导致备件尺寸不统一，入口和两个出口方向的安装尺寸出现偏差，导致不同厂家的备件不具有完全互换性，每次更换都需要改管路。更换动薄膜阀，改连接管路需要时间都在3-4小时左右，严重影响和制约了生产的正常进行，增加了工人的劳动强度，并且浪费了大量材料成本，不符合高速线材快节奏的生产要求，并且降低了钢材的质量。

图1改造前

2优化设计方案

气动薄膜阀回水方向保持不变，（1）在入口方向采用软连接方式，进口方向主管路上方开水口焊接管路及法兰（空间受限），将原出水口盲死；（2）底部出水口方向保持不变，水箱出水口方向连接法兰焊接对丝，丝头处安装快速接头并连接软管；（3）顶部气源采用变径快换接头及胶管连接。

3优化设计实施条件

因为优化改造数量比较大（共计21个，其中精轧区域4组，每组5个，改其中4个；预精轧6个，改其中5个），为了便于完成优化任务，又不影响日常生产，可充分利用定修陆续改造，改造不完的可利用中修时间集中改造。

图2改造后

4材料准备

材料名称　规格型号　数量　备注金属软管　∮40*1500/2200　21+21法兰盘　∮40　42丝头　∮40　21石墨缠绕垫　∮40　42电焊条　J422　25KG变径快换接头　DN15/DN8　21快速接头　DN40　21钢管　DN40　10M胶管　∮8　21M气焊总成　氧气、乙炔

5预期效果

优化后可以大大提高气动薄膜阀更换时间。预计效果有：

（1）优化改造后将大大提高了工作效率。更换时间由4小时左右降低为40分钟，即更换条件由专门检修时间更换转变为日常换型时间内即可完成。实现了更换的快速和高效。大大提高了工作效率，增加了生产作业率，每年可降低了非正常停机时间约40小时（改造后预计每月更换2个其中有1个涉及到需要选择非检修停机时间更换计算，每年可节约更换时间12*1*（4-0.67）=40小时）。

（2）优化改造后可大大降低工人的劳动强度。由以前更换需要三人改为二人，核减了焊工一名，并且不用电、气焊只需普通扳手即可完成。

（3）优化改造后将大大降低更换气动薄膜阀的材料及人工成本。优化改造后更换每年可节省电焊条约60KG，气焊氧气12瓶，乙炔8瓶其他对丝钢管等，合计每年节省材料约1500元以上。节省人工12个。