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1、轧机乳化液系统改造攀钢集团攀枝花新钢钒股份有限公司冷轧厂原轧机乳化液系统是按轧机年产量50万t设计的，但2003年酸轧联机改造后，轧机的年产量达到了120万t，单位轧制时间内轧机产生的铁粉量增加了1.4倍。乳化液系统的过滤能力及乳化液清洁度等都不能满足轧制要求；乳化液喷射位置及轧机空气吹扫效果也不尽理想，轧机出口带钢表面的总残留物增加，带钢温度偏高。尤其在轧机大电机扩能改造后，轧机机组设计产量将有所增加，今后还可能超设计产量生产，乳化液系统的上述问题将更加突出。另外，乳化液操作室存在安全隐患，其工作环境也不能满足职工安全生产要求，为此，对乳化液系统进行了改造。 2 流体部分的改造流体部分的改造
2、内容包括轧机乳化液系统、空气吹扫装置和给排水系统。乳化液系统由A、B两个主系统及其配套的配液系统、排污系统和污泥系统组成。A系统为1#3#轧机服务，B系统为4#轧机服务。本次改造的重点是针对A、B两个主系统进行改造。2.1 A、B系统工作原理及性能参数乳化液系统的工作原理见图1，性能参数见表1。主油箱中的乳化液由喷射泵加压送出，经反冲洗过滤器过滤和板式热交换器冷却后送往轧机机组。经轧机使用后的乳化液在自重作用下经粗颗粒分离器分离粗大杂质后，进入设在地下室的回流油箱。乳化液在回流油箱中经一定时间的静置，沉淀出一些杂质，然后由返送泵将乳化液经霍夫曼过滤器过滤后送回到主油箱中。主油箱中设有磁链过滤器
3、(用于分离铁磁杂质)、链式撇油器(撇出乳化液中上浮的杂油)、搅拌器。经过处理的较为干净的乳化液将被继续循环利用。2.2 A、B系统改造内容A、B乳化液系统的改造内容包括：(1)因厂家不再生产，故拆除原有霍夫曼过滤器各1台，新增真空带式过滤机各1台。(2)A系统原有KMA222LR63型磁链过滤器(流量为6000Lmin)2台，B系统原有KMAl50LR63型磁链过滤器(流量为4000Lmin)2台。为提高系统分离铁磁杂质的能力，在A系统新增KMA330LR63型磁链过滤器(流量为12000Lmin)2台；将A系统原有磁链过滤器拆除，移至B系统，并将B系统原有磁链过滤器拆除。(3)A、B系统各自
4、两个主油箱上的原有链式撇油机故障率高，撇油效果差，因此将其拆除，每个油箱各新增3台带式撇油机。(4)A、B系统原有单滤芯反冲洗过滤器各1台。因其工作制度为间断工作，工作效力有限，故均改为高效率的多滤芯反冲洗过滤器，并可实现连续工作。(5)将A系统两个油箱均向喷射泵方向延长5m，油箱容积均增大50m3，相应将喷射泵、管道等均平移5m。增加乳化液在油箱中的静置时间，以沉淀杂质和使乳化液自然冷却。(6)A、B系统每个油箱内新增1台搅拌机，以提高搅拌能力，使乳化液混合更加均匀。(7)因回流油箱返送泵流量大于喷射泵流量，当主系统连续运行时，返送泵需间断工作，导致电机频繁启动，寿命降低。为此，在回流油箱的
5、旁路管道中，将原有手动截止阀更换为比例式调节阀，调节返送乳化液的流量，使之与主系统流量相适应。2.3 SUF型真空带式过滤机乳化液系统中设有真空带式过滤机、磁链式过滤器、反冲洗过滤器，其中真空带式过滤机是关键，A、B系统各设1台，均布置在系统返送泵之后、主油箱之前。A系统的真空过滤器安装在乳化液间的地面上；B系统的真空过滤器安装在原有霍夫曼过滤器的钢结构台架上。真空带式过滤机原理见图2，基本参数见表2。真空带式过滤机包括过滤箱、顶部储液箱(在置换动作时用于消除真空)、刮片式输送器、废纸卷筒、泵和管道、电气控制系统，工作过程分为过滤和滤纸置换两部分。(1)过滤过程：过滤箱是一个方形箱体，底部是一
6、个真空间，上部的过滤间与下部的真空间由中间的多孔板分隔开。滤纸放置在多孔板上，由履带链条及刮片利用摩擦力带动，推出过滤箱卷在废纸卷筒上。当过滤箱内的乳化液液面达到高液位时，泵方可启动，抽吸乳化液，在过滤箱下部形成真空。乳化液在其自重及大气压力的作用下，从上部过滤间通过中部的滤纸进入下部真空间。过滤后的乳化液由泵抽出通过管道送入系统主油箱，杂质则吸附在过滤纸上。(2)滤纸置换过程：随着系统的运行，滤纸上的杂质不断增加，乳化液经过滤纸时遇到的阻力也逐渐加大。当阻力达到设定值时，滤纸置换工作自动开始运行。首先，打开连接管道上的电磁阀，使顶部储液箱内储备的乳化液进入下部真空间，消除过滤箱下部的真空，过
7、滤工作暂停。接着，刮片式输送器启动，将滤纸向前传动。脏的过滤纸从过滤机中刮出来，将新的过滤纸拉进机体内。与此同时，从过滤箱中出来的废纸由卷筒卷取，卷筒由气动马达驱动。每次走纸的长度事先设定。随着过滤纸置换次数的增加，废纸卷直径逐渐增大，达到设定值时，发出报警信号，提醒操作工将废纸割断，卸下废纸卷，重新将从过滤箱出来的废纸缠在卷筒上，以便于下一次置换工作时卷取滤纸。当一卷滤纸用完后，由操作工重装一卷新滤纸，人工将滤纸接上。2.4 空气吹扫装置空气吹扫装置用于吹扫1 #4 #轧机出口带钢上、下表面、边缘、工作辊和中间辊辊缝之间的乳化液，以及1 #机架后测厚仪探测点的吹扫，该5个吹扫点共用1个气动控
8、制阀箱。2.5 给排水设备在乳化液系统原有的排污系统基础上，为了减少排污量，新建集水坑1个，用来收集A、B系统反冲洗过滤器排出的冲洗水；在集水坑旁设自吸泵2台(1用1备)，将收集后的反冲洗排污水加压送至A系统真空过滤器，经过滤后循环使用。操作室的给排水系统也作相应改造。3 轧机机架内相应设备的改造轧机机架内的改造内容包括：(1)乳化液喷射粱及相应设备：在A、B系统压力总管中，各增设1个可调式减压阀，以控制乳化液压力，满足轧机内乳化液喷嘴对压力的要求。对1 #4 #机架内的乳化液喷射梁重新设计制造，包括喷嘴型号、固定方式、喷嘴数量、空间位置及流量设计等；对轧机机架内的入口导板和侧导板进行改造，以
9、适应新的喷射梁安装位置变化。(2)压板：拆除现有入口导板上压板、安装支架及驱动装置、侧导装置上部侧导板(1 #机架为侧导辊)；安装新设计的入口导板上压板装置和防溅挡板，使之与改造后的入口乳化液喷射梁的安装位置相适应。新的上压板及驱动装置安装在入口导板框架内，上压板的压下和抬起由气缸驱动，并设有导向装置以保证压板的运动方向。(3)4 #机架出口排烟罩：该排烟罩用于收集和排除从轧机区过来的乳化液烟气，以防止乳化液蒸汽冷凝后回落到带钢上而污染带钢。4 电气及自动化部分的改造4.1 乳化液系统电动机控制装置将乳化液系统电动机的控制装置全部更新，其中小容量的电动机采用抽屉式柜进行控制，大容量的电动机采用
10、固定分隔式柜进行控制。6台真空过滤泵采用变频控制，仍通过直接IO与现有PLC进行通讯。4.2 基础自动化乳化液系统的PLC控制仍采用原有ABB公司的PLC，实施逻辑控制和状态监视。新增的真空带式过滤机、磁链过滤器和多滤芯自动清洗过滤器为机电一体化设备，自带现场控制箱，通过直接I0与PLC进行通讯。新增的带式撇油机、搅拌机和集水坑排水泵为单体设备，由原控制中心控制，并通过直接I0与PLC进行通讯。新增一个16通道模拟量输入模块用于新增模拟量的通讯，其余的数字量I0点全部利用旧设备。在乳化液间重新设置一个操作室，新增一套HMI操作站和一个操作台，乳化液系统原有和新增的电控设备均可通过该HMI操作站
11、完成操作、参数设定、设备状态显示、测量值显示、故障监视和报警、报表打印等。HMI操作站与PLC之间通过以太网进行通讯。4.3 自动化仪表主要检测控制项目包括：系统供液主管及各机架分管的流量及压力监控、系统温度监控，乳化液站新增的检测控制信号送PLC控制系统，操作和监控在新增的HMI操作站上完成。现场仪表主要有温度计、电磁流量计、压力变送器和气动调节阀等。5 其他部分的改造拆除原有操作室，新增乳化液操作室，乳化液间化验室和电控室各设置柜式空调机，以消除设备发热量。6 结语该工程于2006年1月启动，于2008年3月圆满完成。通过改造，提高了乳化液系统清洁度，改善了轧制润滑效果(见表1)；降低了轧制过程的主电机负荷，为开发高强度和大变形量的品种创造有利条件；提高了轧后带钢板形质量和带钢表面质量；减少了轧辊的消耗，节约轧辊生产成本；随着乳化液本身的清洁性的提高，后续工序的清洗剂用量和氢气用量都会减少，降低了后工序的生产成本；重建了乳化液操作室，改善了操作人员的工作环境。
