邯钢推拉式酸洗机组圆盘剪跑偏及崩口预防

邯钢推拉式酸洗机组圆盘剪跑偏及崩口预防

柴志鹏刘昊

邯钢冷轧厂酸镀车间河北邯郸056001

摘要：在本文的研究中，主要针对推拉式酸洗机组圆盘剪主动剪切的调速应用进行分析，同时也重点分析下酸洗的定义以及推拉式酸洗机发展的状况和问题，最后分析下推拉式酸洗机组圆盘剪主动剪切的调速应用策略，具体分析如下。

关键词：推拉式酸洗机组；圆盘剪主动剪切；调速应用

前言

年产量60万吨的浅槽紊流推拉式2#酸洗机组是邯钢冷轧厂的重要生产线之一。酸洗是冷轧带钢生产的重要前工序。推拉式酸洗机组具有投资小，见效快，设备简单，生产组织灵活的突出特点。圆盘剪是该生产线一个非常重要的设备，用于剪去带钢两侧的边裂、毛刺，为下道冷轧工序提供合格宽度和边部质量的坯料，其中圆盘剪的工作情况直接影响着整条生产线的产量和产品质量。其工艺流程：原料库天车将热轧卷吊放在鞍座上，操作工控制上料小车从鞍座上取走钢卷，将钢卷在钢卷准备站开头后送往开卷机；启动开卷机和压辊使带头沿开卷器导板经入口转向辊进入九辊矫直机的夹送辊，压下矫直机夹送辊和矫直辊，启动矫直机使带头穿过矫直机；矫直机及槽内挤干辊推送带头先后穿过酸槽、水喷淋区，进入烘干机；再经3#夹送辊后带头进入活套，经对中装置和带CPC装置的5#纠偏夹送辊进入切边圆盘剪，切边后再经三辊张力机、涂油机和出口转向辊进入卷取机；卷取完成后卸卷小车卸走钢卷再进行下一个钢卷的酸洗。

1酸洗的定义

酸洗是用经过稀释的盐酸通过加热的方式去除钢板表面的氧化铁皮的化学反应过程。这条酸洗机组为推拉式酸洗机组，机组采用目前较为先进的浅槽紊流酸洗技术。所提供的工艺设备与技术，可满足稳定生产和长期运行的成套设备和技术。该技术具有设备结构合理，作业效率高，生产消耗低，操作方便，设备运行故障少等特点。该酸洗机组，钢带酸洗处理从开卷到卷取全部过程均在线完成。这种布置一方面可简化设备结构，另一方面可使人行通道畅通。除开卷机和卷取机外，全部工艺设备采取高架形式安装（钢带运行平面高度为2.2m）。这样可减少酸液循环系统地坑的深度（地坑深度约-2.5m）。在机组的入口设有一固定钢卷鞍座，可同时存放2个钢卷，存放在钢卷鞍座上的钢卷可通过一台液压传动的上料小车将钢卷运送到开卷机卷筒上。机组采用悬臂式开卷机，卷筒涨缩有设置在卷筒芯轴一端的液压缸驱动，开卷机机架由液压缸驱动，可在机座上移动，以调整钢卷在开卷时的中心位置。为保证钢带穿带时的平直度，在机组的入口设有一台九辊矫直机。切头剪采用液压缸驱动，以保证最大剪切力，并设置一台切角剪，将钢带的带头切成V形。酸洗槽共分6段，槽体为碳钢结构，内衬氯丁橡胶及花岗岩石条，导卫石采用双层结构。这种结构可避免维护更换花岗岩内衬时而不破坏内衬橡胶层。各段槽之间设有酸液挤干胶辊和酸液隔离室，槽底衬花岗岩与挤干胶辊下辊面在同一平面，在钢带运行平面上部设有一层花岗岩石盖，在酸洗槽入口和出口设有光电传感器和位移传感器计算钢带位置，自动控制挤干辊上辊开闭。这些措施能够有效的保证钢带正常穿带，就是较薄的钢带也可避免钢带在酸槽内重叠堆积。每段酸槽各设置一套酸液循环加热系统，酸液加热采用立式石墨换热器加热，经加热后的酸液由高压喷淋集管将酸液直接喷射到钢带的上下表面，同时酸液在槽体结构的作用下，以紊流形式快速流动，从而极大的提高了酸洗速度。新酸连续定量地由6#酸循环槽补入，同时通过酸循环槽液位控制系统，逐及向5#、4#、3#、2#、1#补充，最后由1#槽排至配套的酸再生车间。由于各段酸洗槽相对隔离，各自独立循环，因此，可以有效地控制各段酸槽酸液地浓度梯度。漂洗槽采用5级循环喷淋冲洗，清水由第5级冲洗槽补入，冲洗水在清洗槽的下部集水箱从第４级逐级流向第1级，最后由第1级溢流口排至水处理站。整个酸洗槽和清洗槽采取微负压控制，通过设置在各段进出口处的抽风管将酸雾抽至酸雾洗涤塔，经喷淋洗涤后排出厂外放空。

2推拉式酸洗机组发展状况及存在问题

由于推拉式酸洗生产线具有设备简单、建设周期短、投资少、操作方便、易维护等诸多优点，在酸洗机组发展的初、中期阶段，国内外钢铁企业均普遍采用推拉式酸洗机组。在国内，上海益昌薄板厂于1989年从奥地利AN2DR工TZ公司引进了国内第一条推拉式酸洗作业线。随后，国内很多钢铁公司筹建了推拉式酸洗机组，如天津一轧冷轧分厂（现天津冷轧薄板厂）、昆明钢铁公司、邯郸钢铁公司等。目前世界上有奥地利的ANDRITZ、意大利的FATAPM、美国的DANIELIWEAN和DBI（原DELTA公司）等多家公司均可以提供推拉式酸洗作业线。随着钢铁工业的飞速发展，酸洗工艺的不断完善，推拉式酸洗生产效率低这一缺点日益凸现出来。为了能较好地解决这一问题，众多国内外技术人员反复研究推拉式酸洗工艺，从工艺特点得出，提升酸洗速度和酸洗效率可解决这一问题；但是，相应的生产成本及维护难度会增加，且酸洗速度提升有限。通过对生产过程的全面跟踪、分析，得出影响酸洗效率低的主要原因为穿带速度慢，而导致穿带速度慢的主要因素又集中在酸洗圆盘剪主动剪切部分。当带头出烘干机经活套进入3#加送辊后，便以10.8m/min的线速度恒速经过圆盘剪、切尾剪、三辊张力、静电涂油机，到卷取机钳口，并在这一速度下完成尾部建张后，整个线速度才在联动速度下逐渐提升至120m/min。平均每卷钢穿带时间约为7.5min，而仅圆盘剪这段时间就消耗3.5min左右，严重影响了穿带效率，制约了生产产能。因此，提升圆盘剪主动剪切的速度，缩短此段的穿带时间是提升酸洗效率最直接有效的方法。但是，此段需要完成对带头处理、废边半自动收集、两侧切边距调整等一系列操作，操作点多，故障出现机率较高，若单一提速又会因不能及时处理小问题而产生较大的停机事故。

3推拉式酸洗机组圆盘剪主动剪切的调速应用策略

为了较好地解决这一矛盾，同时又便于操作工操作，提出圆盘剪主动剪切的调速改造方案，使操作工根据实际情况，动态调整该段穿带速度，提升穿带效率：（1）在2#台操作面板上，新加一具有三触点的组合式转换开关作圆盘剪调速开关，将圆盘剪主动速度由现在的单一速度改为多速控制，分高、低、零速三档，转换开关安装位置在夹送辊单动开关与圆盘剪单动开关之间。（2）在2#台操作界面HMI画面上分别作高、低速设定对话框，速度具体值由操作工根据个人操作水平在对话框中分别设定。速度设定值以圆盘剪的额定速度百分比形式给定，低速对话框中最低设定值为35%（对应于线速度11m/min），最高设定值为60%；高速对话框中最低设定值为60%，最高设定值为100%。（3）修改程序，在程序功能块中，作一新程序段，作为圆盘剪速度值给定。将2#台HMI画面高、低速对话框内设定的速度数据，通过DP通信时时传送到PLC不同的数据块中，通过调速开关的档位选择将对应数据传送到变频器控制字中，完成圆盘剪主动剪切的速度设定。（4）为了防止操作工误操作，当调速开关在0速档位，打联动时，自动将圆盘剪改为停车状态，主动剪切变成被动拉剪。（5）为了便于操作工操作方便，将0速信号串入圆盘剪打手动状态正转的程序段中，实现用调速开关0速替代圆盘剪手动开关归零的功能。这样在正常生产中，将圆盘剪手动开关打到手动位后保持不动，只需用调速开关打到0速就具有停车的功能。（6）在原程序中，3#夹送辊原速度设定为固定值常数，为了保证夹送辊与圆盘剪的线速度在任意速度下匹配，将3#夹送辊的速度设定改为与圆盘剪速度相对应的变量设定。通过测速仪测定及现场实际验证，当3#夹送辊速度百分比给定为圆盘剪速度百分比给定的0.19倍时，正好匹配。（7）为了进一步节约穿带时间，适应尾部高速穿带，将卷取机单动速度提高50%。

总结

通过改造，使推拉式酸洗机组生产效率大幅提升，提高了酸洗节奏，促进了生产稳定顺行，且投资较少，实施方便。

参考文献：

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