一种热轧除鳞设备的节能配置方法技术

本发明专利技术是针对热轧设备选型中主要工艺参数确定的节能改进，尤其针对热轧除鳞设备参数确定的方法的节能优化。主要解决现有除鳞配置条件下，除鳞泵一直按最大功率工作导致能耗较大的技术问题。本发明专利技术技术方案：一种热轧除鳞设备的节能配置方法，确定各除鳞点的除鳞流量，各除鳞点启动时间和生产节奏要求。根据最恶劣条件下计算每块钢的最大流量，计算每小时的最大用水量，泵能力确定就根据小时最大用水量进行考虑，选取总耗能最少的配置。蓄势器配置要保证在除鳞泵和蓄势器共同供给条件下，满足阶段性大水量的要求。本发明专利技术在保证各种生产条件下除鳞效果不降低的基础上，达到节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种热轧除鳞设备的节能配置方法
本专利技术是针对热轧设备选型中主要工艺参数确定的节能改进，尤其针对热轧除鳞设备参数确定的方法的节能优化。
技术介绍
目前热轧除鳞设备主要包括除鳞泵、除鳞电机、蓄势器等。其中除鳞泵与电机是相匹配的，除鳞泵型号确定，就有对应的电机相匹配。而蓄势器的作用是利用现场不除鳞的间隙，将高压除鳞水贮存起来，而现场除鳞投入时，贮存的高压水作为除鳞泵的补充，以保持压力的稳定。一般热轧除鳞泵要求压力高，一般达到20MPa以上，电机功率一般超过2000Kw，是工频电机，启动后电机全功率工作，电耗很大。常规设计除鳞泵要满足现场最大除鳞要求，蓄势器仅作为平衡压力，防止“水锤”，保护管道设备的手段。这种除鳞参数配置方法，只有在现场除鳞用水量最大时，效率较高。其它时间都会造成现场能源的浪费。总之，这种选型方法，不仅增加了设备投资，还造成运行能耗增加。
技术实现思路
本专利技术的目的提供了一种热轧除鳞设备的节能配置方法，主要解决现有除鳞配置条件下，除鳞泵一直按最大功率工作导致能耗较大的技术问题。本专利技术在保证各种生产条件下除鳞效果不降低的基础上，达到节能效果。主要配置思路是根据最恶劣条件下平均流量需求，配置除鳞泵；根据除鳞能力与恶劣条件下阶段性流量差，配置蓄势器。一种热轧除鳞设备的节能配置方法，包括除鳞泵的配置步骤和蓄势器配置步骤，其中除鳞泵的配置步骤如下：1、按最大除鳞用量计算每块钢除鳞用水量Q，2、按最快生产节奏（t秒）计算单位时间（1小时）轧制块数：n=3600/t，3、计算最大用水量Q*n（吨/小时），4、确定除鳞泵最小总流量：（1+k）Q*n（吨/小时），k为省耗系数，一般取0.1-0.3，主要考虑现场喷嘴等磨损造成流量变化，包括喷嘴磨损造成流量增加，包括泵叶片磨损泵能力下降，5、初步选取除鳞泵流量：按常规泵选取Bi，如，400、380、360、300、240，6、确定除鳞泵台数mi=（1+k）Q*n/Bi，7、比较mi-TRUNC(mi)，取大值，8、比较TRUNC(mi+1)与mi比值，取小值，9、比较TRUNC(mi+1)与对应电机功率之积，取小值，10、确定除鳞泵台数：TRUNC(mi+1)；确定除鳞泵流量Bi。TRUNC是取整函数，由于与TRUNC(mi+1)对应电机功率之积实际就是除鳞泵功率消耗，取最小值实质就是能耗最低。除鳞泵数量及流量考虑的是平均消耗，实际生产阶段性消耗可能会远大于平均消耗，必须依靠蓄势器进行补充，蓄势器要求能够有足够的能力，否则不满足实际生产的要求，蓄势器配置步骤如下：1、确定最恶劣条件最多开的除鳞点数a，2、除鳞点j（j=1-a）的流量Nj，最长喷射时间为ta，3、计算最大补水量，1）假设t1>t2>t3>t4>……>ta，这时（1+k）*（N1+N2+……+Nx）>TRUNC(mi+1)*Bi，2）找x，（1+k）*（N1+N2+……+Nx）<TRUNC(mi+1)*Bi，且（1+k）*（N1+N2+……+Nx+1）>TRUNC(mi+1)*Bi，3)确定最长补水时间：t(x+1)，4)计算实际最大补水量：(k+1)*(t(x+1)*(N1+N2+……+N(x+1)）+……+Na*ta)-t(x+1)*TRUNC(mi+1)*Bi，5)确定最大补水量：最大补水量=(1+y)*实际最大补水量，y为流速系数，一般取0-0.3，主要由于各蓄势器之间由于管道小，气体交换时间不足，引起的蓄能能力下降，4、根据泵参数取最高压力P1，按照工艺要求、取最低压力P2，计算压力变化时对应气体体积V1、V2P1*V1=P2*V2V2-V1=最大补水量，5、结合现场实际空间位置限制，按常规规格选取蓄势器体积Vb，如，12.5、10、8，查询其对应最小水量Vi和最大补水能力Vp。最小水量主要防止蓄势器中空气跑到管道中，与罐本身结构有关；最大补水能力，主要为了防止水罐中空气太少，水太多，水罐中水进入气罐，也与罐本身结构有关，6、根据最大补水能力计算水罐数量c，取最小整数，c*Vp>最大补水量，7、初步确定蓄势器罐数量d，d选最小整数，d*Vb>V2+c*Vi如现场条件不允许d取值，需重新选取Vb，按5-7步骤确定，8、确定水罐数量c、气罐数量d-c和体积Vb。本专利技术的有益技术效果：明确了各除鳞点的除鳞流量，各除鳞点启动时间和生产节奏要求。根据最恶劣条件下计算每块钢的最大流量，计算每小时的最大用水量，除鳞泵能力确定就根据小时最大用水量进行考虑，选取总耗能最少的配置。由于除鳞水量消耗波动性很大，最大时几个点同时启动，消耗水量很大，最小时没有除鳞点启动，不消耗水量。蓄势器配置要保证在除鳞泵和蓄势器共同供给条件下，满足阶段性大水量的要求。与常规按阶段性最大量配置除鳞泵相比，减少了除鳞泵配置数量，蓄势器能力较常规配置稍微偏大。一般情况粗轧平均流量只有阶段性流量一半，新配置方法节能效果最大可达到50%以上。本专利技术实际应用中粗轧除鳞泵由2台360（吨/小时）优化为1台380（吨/小时），应用现场后，热轧生产时除鳞压力始终高于最低压力要求。产品表面质量得到用户的广泛认可。具体实施方式以1780轧线为例，1780热轧机组共有7个除鳞点，最快轧制节奏85秒，其各点除鳞流量与时间及总流量如下表：现场最多除鳞点时每块钢需要水量为7.255m3，按85秒轧制节奏，除鳞泵流量要达到307.26（m3/h），考虑1.2倍磨损系数，除鳞泵流量应达到368.7（m3/h），按常规除鳞泵流量400、380、360、300、240，分别需选用1台、1台、2台、2台、2台。最理想为380m3/h一台蓄势器确定：阶段性最大为HSB、R11、R23同时启动（阶段流量893吨/小时）当j=1时，1.2*240<380；当j=2时，1.2*(240+413)>380取x=2，最长时间13秒实际最大补水量：1.2*（13*(413+240）+11.02*240）-13*380=8421（m3s/h）=2.34m3最大补水量=2.34*1.1=2.574m3按除鳞泵参数最高压力24.5MPa，工艺要求最低压力22MPa，解方程V2-V1=2.57424.5*V1=22*V2V2=25.2（m3）考虑现场情况，结合常规规格系列，选用罐体积为8m3，其最大补水量为2m3，最小水量为5m3，2.574m3需要两个水罐，c=28*m>25.2+2.574+10M>4.72，m取5两个水罐：2*8m3三个气罐：3*8m3。精轧除鳞：轧制道次轧制时间(s)除鳞时间(s)额定流量(m3/h)流量小计（m3）FSB1001103069.35现场最多除鳞点时每块钢需要水量为9.35m3，按120秒轧制节奏，除鳞泵流量要达到259（m3/h），考虑1.3倍磨损系数（精轧由于除鳞时间长，喷嘴磨损严重，故取上限1.3），除鳞泵流量应达到336.7（m3/h）。常规除鳞泵流量400、380、360、300、240分别需选用1台、1台、2台、2台、2台。最理想为360m3/h一台蓄势器确定：最大为FSB最长时间110秒（306*110）*1.2-110*360<0不需要补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧除鳞设备的节能配置方法，其特征是包括除鳞泵的配置步骤和蓄势器配置步骤，其中除鳞泵的配置步骤如下：1、按最大除鳞用量计算每块钢除鳞用水量Q，2、按最快生产节奏计算单位时间轧制块数n=3600/t，3、计算最大用水量Q*n吨/小时，4、确定泵最小总流量：（1+k）Q*n吨/小时，k为省耗系数，取0.1‑0.3，5、初步选取除鳞泵流量：按常规泵选取Bi，6、确定除鳞泵台数mi=（1+k）Q*n/Bi，7、比较mi‑TRUNC(mi)，优先取大值，8、比较TRUNC(mi+1)与mi比值，优先取小值，9、比较TRUNC(mi+1)与对应电机功率之积，取最小值，10、确定除鳞泵台数：TRUNC(mi+1)；确定除鳞泵流量Bi；蓄能器配置步骤如下：1、确定最恶劣条件最多开的除鳞点数a，2、除鳞点j的流量Nj，最长喷射时间为ta，j=1‑a，3、计算最大补水量，1）假设t1>t2>t3>t4>……，这时（1+k）*（N1+N2+……>）泵能力nBi，2）找x，（1+k）*（N1+N2+……+Nx）<nBi ，且（1+k）*（N1+N2+……+Nx+1）&gt;nBi，3)确定最长补水时间：t(x+1)，4)计算实际最大补水量：(k+1)*(t(x+1)*(N1+N2+……+N(x+1)）+……+Na*ta)‑t(x+1)*nBi，5)确定最大补水量最大补水量=(1+y)*实际最大补水量y为流速系数，一般取0‑0.3，主要由于各蓄势器之间由于管道小，气体交换时间不足，引起的蓄能能力下降；4、根据泵参数的最高压力P1和工艺要求最低压力P2，计算压力变化时对应气体体积V1、V2P1*V1=P2*V2V2‑V1=最大补水量，5、结合现场实际空间位置限制，按常规规格选取蓄势器体积Vb，查询其对应最小水量Vi和最大补水能力Vp，6、根据最大补水能力计算水罐数量c，取最小整数，C*Vp>最大补水量，7、初步确定蓄势器罐（含气水罐c个、气罐d‑c个）数量d，d选最小整数，d*Vb>V2+c*Vi 如现场条件不允许d取值，需重新选取Vb，按5‑7步骤确定，8、确定水罐数量c、气罐数量（d‑c)和体积Vb。...

【技术特征摘要】
1.一种热轧除鳞设备的节能配置方法，其特征是包括除鳞泵的配置步骤和蓄势器配置步骤，其中除鳞泵的配置步骤如下：1、按最大除鳞用量计算每块钢除鳞用水量Q，2、按最快生产节奏计算单位时间轧制块数n=3600/t，3、计算最大用水量Q*n吨/小时，4、确定除鳞泵最小总流量：（1+k）Q*n吨/小时，k为省耗系数，取0.1-0.3，5、初步选取除鳞泵流量：按常规除鳞泵选取Bi，6、确定除鳞泵台数mi=（1+k）Q*n/Bi，7、比较mi-TRUNC(mi)的值，取大值，TRUNC为取整函数，8、比较TRUNC(mi+1)与mi的值，取小值，9、比较TRUNC(mi+1)与对应电机功率之积的值，取小值，10、确定除鳞泵台数：TRUNC(mi+1)；确定除鳞泵流量Bi；蓄势器配置步骤如下：1、确定最恶劣条件最多开的除鳞点数a，2、除鳞点j的流量Nj，最长喷射时间为ta，j=1-a，3、计算最大补水量，1）假设t1>t2>t3>t4>……>ta，这时（1+k）*（N1+N2+……+Nx）>除鳞泵能力nBi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣波，王宁宁，凌爱兵，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32