宝钢湛江4200mm厚板工程轧后冷却系统升级改造

2017-12-25 12:08:20

宝钢湛江钢铁有限公司搬迁利用罗泾4200mm厚板产线的现有设备，通过技术改造和技术集成在湛江钢铁基地建设一个高效、高质量、低成本、环保的现代化4200 mm厚板厂。其中，该项目的轧后冷却系统采用搬迁利旧罗泾产线的轧后冷却装置并进行局部改造。

罗泾4200 mm厚板产线于2008年建成投产，轧后冷却系统(DQ／ACC)由德国SMS公司供货。由于系统设计缺陷，存在钢板冷却后温度波动大、板面温度不均匀等问题，导致冷却后钢板板形不良，追加冷矫率较高，生产组织效率低下。原系统存在的主要设计缺陷如下：

1)采用层流冷却方式，稳定性不高；

2)辊道间距小，可布置的喷嘴密度低；

3)DQ喷头设计不合理，缺乏水凸度调节手段；

4)管道设计不合理；

5)边部温度控制系统设计存在缺陷；

6)软件设计(应用软件及模型)不够完善。

虽然宝钢对该系统进行了相应的改进，取得了一定的效果，但由于系统缺陷比较明显，相关问题仍然存在，如果只对原系统进行搬迁及局部改进，其必将再次成为品种开发和生产物流顺行的瓶颈。从提高产品质量、降低生产成本和品种开发等方面考虑，本工程决定充分利用产线搬迁的时机，采用新一代轧后冷却系统，提高厚板产线冷却系统和相关产品的竞争力。

本次改造引起的变化及建设内容，如表1所示。

表1：升级改造的建设内容

3 改造措施

3．1 工艺设备

根据生产工艺的要求，本工程主要考虑更新轧后冷却装置本体，该区域的辊道部分考虑利旧改造，主要设备组成如下：

输入辊道  利旧改造

本体      新建

输送辊道  新建

输出辊道  利旧改造

新建轧后冷却装置的主要技术参数如下：

类型：喷射冷却型

长度：24 m

用水量：高压水：Max.12260 m³/h，压力5 bar

低压水：Max.11146m³/h，压力2 bar

顶喷水：Max.1290m³/h，压力10bar

冷速(h=20mm)：高压：Max.48℃/s，

低压：Max.25℃/s

喷嘴布置形式：完全嵌入式

辊道间距：1 m

辊道速度：Max.2.5m/s

边部遮蔽传动方式：蜗轮蜗杆传动

水凸度调节范围：0～100％ 可调

3.2 电气系统

原有系统的供配电、电气传动及自动控制系统均根据新建设备进行改造，新增部分电气设备替代原部分设备。

3.2.1 供配电系统

电气装机容量变化不大，原设备本体供配电系统不变。

水处理站设备变化较大，供配电系统新增6台10 kV高压开关柜，为2台500 kW 顶喷供水泵、3台250 kW高位水箱供水泵及新增的1台整流变压器供电。

10 kV高压开关柜均为馈线柜，与轧后冷却水处理站电气室原有的10 kV开关柜拼装在一起，柜内主母线的规格、布置形式均能保证新、旧柜子顺利连接。

3.2.2 电气传动系统

原传动装置由于电机容量及控制方式的变化全部进行了替换并有部分增加。新增传动装置选用德国西门子公司S120系列传动装置。具体如下：

1)工艺设备的传动。

a．新装置辊道为25根，人口1根辊，出口8根辊，每台电机22 kW，因传动形式改变，此部分电气传动装置全部替换；

b．原装置的边部遮挡为4台恒速电机，而新装置的边部遮挡为8台单独变频调速电机，此部分电气传动装置全部替换。

2)水处理泵站的传动。

a．原水处理站高压供水设有4台(3用1备)变频供水泵，每台泵电机为500kW，690V。采用新系统以后，变频主泵台数不变，每台泵电机为630kW，690V。电机容量发生很大改变，因此，新增4台690V变频装置，替代原变频装置。

b．高压水箱新增1台250 kW、690V变频供水泵及1台690V变频装置。

c．新增1台21500 kVA整流变压器，为4台高压供水泵和1台250kW高位水箱供水泵供电。

3.2.3 自动控制系统

新装置的电气控制系统(L1、L2)由设备供货商负责，相关检测元件随设备成套供货。

水处理站的L1级电气控制系统根据新增设备情况进行了改造，部分现场操作盘进行了重新制作。

3.3 给排水设施

原设计搬迁利旧罗泾厚板产线相应水处理站设备，采用新装置后，水量、水压均有较大变化，见

表2~表3。

表2：原有装置的用户点及用水量

表3：新装置的用户点及用水量

水处理站的设备、管道进行了相应的调整，在尽可能对现有系统的设备整修利用的前提下，对满足不了工艺需求的设备进行了新增更换。

本次改造于2016年5月完成，通过对主体设备的更换及公辅设备的扩容及改造，得到了比原系统冷却能力更强、效率更高、控制范围更广、冷却均匀性更好的新系统，一次性通过了现场严苛的性能考核。

改造后，厚板产线冷却系统和相关产品的竞争力显著提高，产品质量明显提升，部分钢种生产成本大幅下降，同时满足了用户开发高强钢种的需要。实际结果表明，此次升级改造对提高产品质量、降低生产成本和提高品种开发能力有明显的效果。同时，本工程也为今后其他现场类轧后冷却系统升级改造提供了借鉴。

来源：中冶京诚