热轧带钢高压水除鳞系统的设计.doc

700mm热轧带钢高压水除鳞系统的设计
摘要:较详细地介绍了热轧窄带钢项目高压水除鳞系统的工作原理;喷嘴打击力计算;设备选型配置及应用。高压水除鳞系统通过近几十年来国内各大冶金热轧窄带钢厂和型材、棒材、线材、管材厂等鞍钢、首钢几十家实践,提高了产品质量,经济效果显著,替代了进口设备。该系统及设备典型应用,有着广泛的推广价值,可供广大冶金行业的专业技术人员及相关人员参考和使用。
关键词:高压水除鳞气动喷射阀自清洗过滤器变频调速
Design of High Pressure Water Descaling System for 700mm Hot Rolled Strip
Wang Zhimin Ma Qixian
ABSTRACT:This paper intruoduces the principle of high pressure water descaling system for hot - rolled narrow strip steel. puting of nozzle high - pressure water jet force,configures of equipment type selection and application. Through nearly 10 years major domestic hot - -rolled narrow strip steel plant and profiles,rods,wire,pipe factory,Anshan Iron and Steel Co., ShouGang years practice,and improve product quality,economic results and obvious,replace the imported equipment. The application of high - -pressure water descaling system and device,has a broad scope of the promotional value of the metallurgical industry for the general professional and technical staff and related personnel for reference and use.
KEYWORDS:High-pressure water descaling Pneumatic injection value Self-cleaning filter Frequency
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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。
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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 = 111 L/min = × 10-3 m3/s
V = C √2gh = ×√2 × × 1530= m/s
将Q与V 所得数值代入上述公式。
H = 1000 × × 10-3 × ×
= kg·m/s2 = 258.