研究高线车间穿水冷却设备的应用

研究高线车间穿水冷却设备的应用

刘佳奇

石横特钢集团有限公司  山东省肥城市   271612

摘要：高线车间穿水冷却设备对于车间内的生产质量与生产效率会产生直接影响，因此，要在最大程度上保证穿水冷却设备的安全稳定运行，发挥其优势，保证生产的产品能够符合规定。在穿水冷却设备应用过程中，要明确穿水冷却设备选用依据，以及穿水冷却设备结构形式，这样才能实现对穿水冷却设备的合理利用，为各项生产工作的开展提供正确引导。

关键词：高线；车间；穿水；冷却设备

高线车间穿水冷却设备的选用，会对车间内工作的有序落实产生直接影响，同时影响工作效率与工作质量。因此，针对穿水冷却设备的选用，需要相关工作人员能够给予更多重视与关注，保证选用的穿水冷却设备，能够符合车间工作需求，为车间内各项工作的开展奠定良好基础。在这一过程中，工作人员对于穿水冷却设备的正确操作流程、操作注意事项等要有正确认识，将设备的最大优势发挥出来，从而提升车间内的生产质量。

1.穿水冷却设备选用依据

在高线车间穿水冷却设备选用过程中，工作人员要严格按照相应依据进行，尽量避免选用的设备出现不合理情况。具体要参考以下几点依据：①高线车间的设计规模，通常情况下是年产量为五十万吨的光圆盘卷、螺纹盘卷的高速线材[1]。②产品的适用范围一般而言是焊条钢、弹簧钢、优质碳素结构钢等。③产品规格往往是在Φ5.5mm—13.0mm之间。④水冷箱的冷却能力要符合相应标准，比如，精轧前的穿水能力，要超过轧件平均温度的150℃以上；精轧后穿水工作的落实，需要四台水箱进行处理，将吐丝温度控制在650℃以下。⑤三通阀通的响应速度，以及断水控制的相应速度要在0.3s以内。⑥轧件会从水箱内出来，不会携带水、汽。⑦要将吐丝温度控制在合理范围内，其温度误差要在±15℃以内。

2.穿水冷却设备结构形式

2.1喷嘴型结构种类与特点分析

穿水冷却设备如果按照喷嘴结构，通常情况下会将其分为美国摩根型与勃兹伯罗型、德国西马克型、意大利达涅利型、自主研发的快装型。当前应用最为广泛的是摩根型，以及摩根五代。在2010年前摩根公司研制出并推出的摩根六代型，六代与五代的主要差异是喷嘴，六代的喷嘴主要使用的是镶套式结构，内套如果出现损坏情况，那么可以对其进行及时更换，这样在喷嘴上节约很多成本。在水箱内部位置，会设置截水喷嘴，利用气对轧件表面带水进行封堵，在这一过程中，会消耗很多压缩空气。五代与六代喷嘴得到广泛应用，但在具体使用过程中会存在很多缺陷，例如，易损件消耗量较多、冷却能力不到位、喷嘴结构相对复杂，而且备件资金所占的费用较多。德国西马克型、意大利达涅利型的穿水冷却设备也会出现上述问题，而快装型穿水冷却设备是针对上述问题，将达涅利冷却器原型作为主要背景，通过优化理论、穿水模拟试验台验证，自主研发出的冷却器。该冷却器的应用，能够将上述问题更好解决。

冷却器通常情况下会被分为两部分，一部分是喷嘴，另一部分是冷却管，喷嘴的主要作用的防治堵塞，可以使用浊环水进行冷却，喷嘴喷射强度能够得到提升，此时，喷嘴的冷却能力也可以得到提升；冷却管采取的主要是封闭式冷却管，水流状态通常是旋涡式流动，因此，冷却强度相对较大[2]。发明并使用的管内紊流套，能够延长冷却管内易损件的使用寿命，从而节约更多成本。冷却器无论是喷嘴构件，还是冷却管构件，没有与轧件接触的部分，都要使用不锈钢材质；与轧件接触部分的易损件，要使用耐磨材料、高合金材料等。冷却水箱与缓冷端水冷梁结构，与美国摩根型相同。水箱内水梁要设置清洗放水装置，该装置设置的主要目的是，能够将水梁内的污物定期排出，使得水梁内的冷却水，能够始终畅快流动、保持水质清洁，这样喷嘴供水才能确保充足。除此之外，还需要注意的一点问题时，在水箱盖与挡水板制作过程中，工作人员要使用专门材料，比如，可以使用5mm钢板进行制作，将其设计成为迷宫防水结构，这样能够避免水箱内水，直接喷射到水箱外部位置，促使生产设备、生产环境的干净、整洁、美观可以得到保障。

2.2阀台结构、性能与控制精度分析

对于阀台结构、性能以及控制精度的分析，具体阐述如下：①在品种钢、线材轧制期间，水箱控制冷却阀台是控轧、控冷的重要设备，该设备能够维持控制线材物理机械性能，基于此，水箱冷却阀台性能，会对整个生产过程产生直接影响，工作人员要保证水箱冷却阀台性能的完善，这样才能推动生产工作的顺利落实。②在水箱控制冷却阀台设计过程中，设计人员可以对摩根公司阀台工作原理进行借鉴。一般而言，阀门以及控制元件的选择，要使用性能稳定、可靠的材料或者产品[3]。确保能够将阀快速切断，并将相应速度控制在0.2s—0.3s之内。③要在主控制室内进行现场远程控制，工作人员可以结合反馈的信号，对流量阀的开口度进行调节，这样能够将轧件的温度控制在合理范围内，从而获得轧制工艺要求吐丝温度。要确保温度误差能够在±15℃以内，这对于线材产品质量的提升能够起到良好促进作用。④工作人员对于主冷却水水压，以及水量要进行全面控制。与此同时，结合轧件温度，利用调节阀实现对控制器水压与水量的控制，保证水压能够保持在0.5MPa—1.0MPa之间，可以实现自动调节。在反向截水器设置过程中，工作人员要对反扑清扫效果进行充分考虑，并将水压恒定控制在1.0MPa。

结束语：

综上所述，穿水冷却设备会对高线车间内各项生产工作的落实产生直接影响，因此，工作人员对于穿水冷却设备的重要意义要有正确认识。在将穿水冷却设备应用在高线车间内，要明确穿水冷却设备的选用依据，同时了解不同类型穿水冷却设备具体情况，从而将穿水冷却设备的作用发挥出来，推动各环节工作的顺利落实。

参考文献：

[1]李威,龙剑锋.FJS谢韦尔钢厂穿水冷却装置的设计及应用[J].南方金属,2020(05):42-46.

[2]张群,阚开,齐峰.穿水冷却工艺对Q345E棒材冲击性能及组织的影响[J].轧钢,2020,37(03):97-100.

[3]刘永刚.基于PLC模糊控制的穿水冷却系统的研究[J].数字通信世界,2017(06):200-203.