棒材控冷水箱的防划伤、防堆钢改造

靳云锋 孔明明

摘要：优特钢棒材质量的控制绝大部分取决于控制冷却工艺设置的科学性和合理性，其生产线中的水冷段是控制棒材最终显微组织和机械力学性能的关键控冷工序。

关键词：水箱参数，防划伤、防堆钢改造

前言

棒材的控冷是当前钢铁企业生产的关键和难点，温度高和低都能是棒材的性能发生改变，控冷的目的就是为了控制钢材晶粒的微观尺寸，研究钢材的组织变化趋势，减少碳及控制氧化铁皮的生成量。

水箱的作用

棒卷线共有四个水箱，最常用的是1、2、3号水箱，这水箱设计参数完全相同。1、2号水箱在成品轧机KOCKS前主要是对轧件进入KOCKS的温度进行控制，3号水箱主要是对成品进行控温。

水箱的基本参数

一、水箱通道的基本参数和轧制过程中通道选择

1、水箱通道如下图所示

从上图可以看到水箱有4个通道从右往左依次变大，其通道直径分别是Ф36mm、Ф50mm、Ф 64mm、Ф90mm。四个通道其结构设计是完全一样都是入口喇叭口、冷却水嘴、反吹水嘴、反吹气嘴、过渡导管和出口喇叭口、8组导辊组成。Ф36通道主要适用的轧制规格是Ф16-Ф26.5mm，Ф50通道主要适用的轧制规格是 Ф26.5Ф36mm,Ф64通道主要适用的轧制规格是Ф-Ф50mm,Ф90通道主要适用的轧制规格是Ф50mm-Ф64mm。

二、对水箱改造的必要性

1、由于轧制优特钢过程中，有许多钢种需要控冷使用水箱，但是因为设计的缺陷造成每次上水箱后在水箱里都或多或少的在钢表面产生划伤、划痕。由于1、2水箱在KOCKS轧机前如果产生划伤后，经过KOCKS 轧制后就会变成折叠。

优特钢产品经过深加工后，零部件被广泛应用于汽车，轴承，石油钻井等工业制造重要领域，材料使用的工况条件极其复杂，因此优特钢不仅有严格的组织性要求，对表面质量要求同样十分苛刻。

三、水箱的防划伤改造

水箱改造主要由于钢在水箱里的行走时，钢与水箱里水嘴之间接触时都是滑动摩擦，只有让滑动摩擦变成滚动摩擦才能减少或降低钢表面的划伤，提高钢材的表面质量。

水箱原有的入口设计是一个喇叭口只起到导向作用，而两个冷却水嘴之间只用一组导辊，过渡导管和出口喇叭口没有导辊，大大增加了划伤，我们结合现场使用的实际情况，进行第一次改造，决定取消水箱原有的8组导辊，在水箱入口喇叭口、水箱水嘴之间、水箱过渡导管、水箱出口喇叭口增加辊。

水箱的入口喇叭口都是这种形式，由上图可以看到这个喇叭口的设计只起到对钢的导向的作用，由于喇叭口没有导辊，导致钢在喇叭口里快速通过的时候很容易产生划伤。

四、对出、入口喇叭口进行了改造

在原有喇叭口的基础上增加一个上下导辊，将导辊装配焊接在原有喇叭口上。

五、水箱水嘴第一次改造

水箱原有设计的8组导辊由于弧度太小，不能有效的避免钢与水箱水嘴内壁的接触。水嘴划伤是水箱里边划伤最多的地方，也是最难解决的。划伤主要是在水嘴内壁上与钢接触摩擦产生的 ，要想解决这个问题只有将现在的滑动摩擦变成滚动摩擦，可以大大降低钢表面的划伤，所以在每个水嘴的出口也增加上下导辊。下辊的上辊面离水嘴内壁下面距离是3毫米，上辊的下辊面离水嘴内壁的上面距离也是3毫米。水箱具体水箱水嘴改造和新改导辊。经过第一次改造以后水箱划伤的问题减少了，但还没有得到根本解决，三、四号过得钢直径比较大，相对来说钢抖动小，钢与内壁的摩擦接触自然而然就少，但是二号通道划伤虽然比之前少了，但是还是出现连续或断续的划伤。虽然第一次改造的没有完全成功，还是取得了不错的成绩，说明改造的思路是正确的。就对改造的辊子进行了研究，每个水箱每个通道有6个水嘴，只对每个水箱的1、3、5号水嘴、水箱出、入口喇叭口进行了加装导辊的改造，其他的都没有改造。经过原因分析得出两个结论：（1）、水箱水嘴只是部分增加导轮，导致没有增加的水嘴和水箱出口前过渡导管依然有划伤存在。（2）、就是水箱水嘴加的导辊弧度太大，辊沿太小，虽然起到了导向，减少摩擦的作用，但是没有根本解决抖动时钢不与水箱水嘴内壁、喇叭口内壁、过渡导管内壁接触。

六、第二次水箱改造

改造需要解决的问题：（1）、第一次改造时新增加的导辊都是焊接在水嘴上，再改造时，不能用焊接方式，要采用好装好拆的固定方式。（2）、水箱导辊的改造，应减小辊子弧度，增加辊沿宽度，辊沿的加宽使钢与水箱内壁保持一定的距离。（3）、过渡导管增加导辊。（4）、经过现场测量，增加的上下两个导辊的辊面距离可以再缩小。第二次改造辊子从上图可以看出第二次改造的辊子直径变小了，辊子两边的辊沿加宽了，辊子的弧度变小了，这样就能解决钢在水箱里抖动与水嘴内壁摩擦的问题。

1．入口喇叭口的改造

不改变原有喇叭口的尺寸在喇叭口的出口处加工三个顶丝孔，然后将新改造的辊子套在喇叭口上靠三个顶丝将导辊固定在喇叭口上，相对于第一次的改造，这样改便于拆装和维修。改造的水箱出、入口的辊子。

2.过渡管道改造

改造前过渡导管由三个短导管组成的，这样钢在导管里边经过的时候由于张力的堆拉关系，会使钢和导管内壁产生连续的接触或断续的接触，所以对过渡导管进行改造，将原有的三个导管改成两个，第一个导管上增加导辊。

3.水箱改造的效益；水箱改造完成后，大大降低了使用水箱时划伤产生的非计划停车时间，降低了生产成本。水箱改造完成后，提高了钢的表面质量。

4.水箱反吹水、反吹气嘴的防堆钢改造。

水箱每个通道第六个水嘴出来是2个反吹水嘴，一个反吹气嘴，反吹水嘴的作用是密封通道里的水不流出来。反吹气嘴一方面是密封水不流出来，一方面是将钢表面残留的水清理干净。反吹水嘴和气嘴在实际生产中经常产生堆钢，由于反吹水嘴和气嘴入口不是喇叭口，钢在到反水嘴入口时，由于钢头部弯曲变形，顶到反吹水嘴入口堆钢，因为反吹水嘴前没有喇叭口导向，使弯曲的头部不能顺利进入反吹水嘴内，在反吹水嘴入口受阻堆钢。对反吹水嘴的改造，既得满足生产时密封水作用又得满足不再堆钢。

七、结束语

我们一定要不断努力，刻苦专研，提高自己的专业技能和水平，解决生产中遇到的问题，这样才能使企业做的更强大，走的更长远。