带钢高压水除鳞系统设计

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1、热轧带钢高压水除鳞系统的设计1．概述：高压水除鳞的原理是利用高压水的急冷，氧化铁皮与钢坯体产生温差，使表面基体材料和氧化铁皮层冷却收缩率不同产生的剪切力，水渗入基体材料和氧化铁皮之间，产生的蒸汽爆炸等诸多综合力的作用下，使氧化铁皮迅速脱离基体，同时高压水按设定方向冲走铁皮。为了提高钢材质量，在轧线上安装一套高压水除鳞系统是非常重要的。热轧氧化铁皮的产生：钢坯在高温下，表面与空气中的氧发生反应，生成氧化物。在氧化物中，氧化亚铁具有最低的氧含量，并且处于氧化物层的最内层，即最接近铁的一层。当温度低于570℃时，氧化亚铁处于

2、不稳定的状态，氧化亚铁在氧化铁皮中的含量随着钢坯表面温度的增加而增加，当钢的温度超过700℃时，氧化亚铁在氧化铁皮中的含量大约有95%。氧化亚铁与氧化铁皮中的其他相比，熔点较低，一般在1370～1425℃就可以熔化。氧化亚铁层的熔化往往加速氧化铁皮的生成速率，增大向晶界的渗透，从而引起钢材表面的质量问题，同时增加了能源消耗，降低了钢的屈服强度。我公司开发研制了新型的除鳞设备，主要采取的措施是，进一步优化除鳞机喷嘴到钢坯表面的距离和角度，以达到更好的除鳞效果。选用的新型高压小流量喷嘴，具有使用水量小，打击力大；钢坯表面温

3、降小的特点。在消化吸收国外先进技术的基础上，研发设计了各种新型除鳞机，除鳞效果提高，设备使用寿命延长。因钢坯材质的不同，所生成的氧化铁皮的厚度、附着力也不同；因此，所需除鳞的打击力也不同。2.除鳞系统所提供的打击力与喷嘴参数成函数关系：公式：H=ρ·Q·CV·V计算范例：除鳞喷嘴在15MPa压力，喷射距离300mm下的冲击力计算：Q=111L/min=1.85×10-3m3/sV=C√2gh=0.85×√2×9.8×1530=147.2m/s将Q与V所得数值代入上述公式。H=1000×1.85×10-3×0.95×14

4、7.2=258.7kg·m/s2=258.7N将上述所得的冲击力除以喷射横截面面积可得每单位面积的冲击力。上式中：H:冲击力；ρ：密度=1000kg/m3；Q:流速m3/s；V：喷嘴喷射后所得流速m/s；CV：大气中的流速减速系数距离200mm；CV=1；距离300mm；CV=0.95；距离500mm；CV=0.85C:流量系数=0.85，g:重力加速度=9.8m2/s；h：压力水头1MPa=102m3.热轧带钢常用的基本技术参数3.1工艺参数及坯料参数3.1.1坯料规格：出炉坯料：160x600X7000120X36

5、0X7000精轧坯料：25x（560～600）x(17500～35000)3.1.2除鳞速度：出炉辊道速度：1.5～2.0m/s粗轧机速度：1.5～2.0m/s精轧机速度：1.2～2.4m/s3.1.3钢种：普碳钢、优质碳素结构钢、低合金钢和硅钢等。3.1.4轧制节奏：30～60根/小时3.1.5公辅设施：供电：低压动力电源：380V/220V±10﹪频率50HZ±1﹪，三相四线制中性点接地系统。控制电源：AC220V；DC24V；电磁阀工作电源：DC24V。供水：压力：≥0.15MPa；流量：30m3/h；水质：浊环

6、水或净环；水温＜35℃,。压缩空气：压力：0.4～0.6MPa；流量：280L/min。3.1.6出炉温度：1100～1200℃4.除鳞点设置及工艺技术参数4.1除鳞点设置4.1.1除鳞箱（初除鳞）HSB：除鳞箱设置在加热炉至粗轧机之间辊道上，用于清除坯料上下表面在加热炉加热过程中产生的炉生氧化铁皮。设计一套除鳞环，分别满足小于160mm厚度坯料和560～620mm宽坯料的除鳞。配置喷嘴型号：644.687.27；数量2x8套；4.1.2粗轧机（中除鳞）RSB：除鳞集管设置在粗轧机立辊入口处，用于清除坯料上下表面在除鳞

7、箱至粗轧机输送过程中产生的二次氧化铁皮。配置喷嘴型号：644.688.27；数量2x9套；4.1.3精轧机（精除鳞）FSB：除鳞集管设置在精轧机立辊入口处，用于清除坯料上下表面在粗轧机至精轧机输送过程中产生的再生二次氧化铁皮。配置喷嘴型号：644.688.27；数量2x9套；除鳞系统喷嘴总数：52套。4.1.4除鳞点工艺技术参数轧制宽度mm品种初除鳞机HSB粗、精轧机R、FSB坯料精轧坯MPaL/minMPaL/min120-160650Q235-3451544.081534.29品种钢1848.291837.56特殊

8、钢2050.912039.6表中流量依据公式：P1/P2=(Q1/Q2)2，式中：P-压力MPa；Q-流量L/min。5.除鳞系统设备组成及原理5.1设备组成：由一套高位水箱装置；六套高压卧式三柱塞泵组及自润滑系统装置；四台气动喷射阀组；两台手动闸阀，粗、中、精三套除鳞装置及高低压输水管线、二套手动水滤器、一套自动反冲洗过滤器及各