炼轧厂1_连铸机超压运行问题研究与改进概要.ppt

炼轧厂1#连铸机仪控超压运行问题研究与改进 项目负责人：文梅霞 项目参与人：张胜凯 张红卫 孙桂林 项目单位：仪表检修作业区 项目策划人：文梅霞 项目实施时间: 2014年3月～2014年10月 项 目 汇 报 提 纲 立项背景 存在问题及原因分析 项目目标 方案与实施 4 1 2 3 5 实施效果 6 经济效益及社会效益 炼轧厂现有三台方坯连铸机,原设计二冷水压力为1.0MPa，2010年大线棒开工建设，配套工程1#连铸机、公辅泵站进行了改造。改造后泵站供给连铸机实际运行压力达1.7MPa以上，要求使用符合工艺参数耐压达到2.0MPa以上仪控设备，但实际运行的二冷水仪控系统的核心组件调节阀和电磁流量计设计耐压为1.6MPa，处于超设计压力运行，造成调节阀阀芯磨损严重，漏量较大，故障频繁，影响连铸机正常生产和产品质量。 一、立项背景 连铸机在生产过程中，钢水从中间包到结晶器、二冷环节进行冷却，然后到拉矫机，切割机出钢。整个过程钢水从液态变成钢坯，其中的二冷水环节最为重要，直接关系到铸坯质量的优劣。二冷水控制采用调节阀，通过PID调节方式控制其开度，从而控制二冷水水量。 一、立项背景 1、调节阀长期在超压差工况下运行，阀芯单向磨损严重，造成流量特性发生畸变，泄漏量大，超过连铸机最大泄露量的2-4倍，无法满足小流量调节和大流量控制生产工艺要求。 二、存在问题及原因分析 2、在低拉速和高拉速两个状态下，调节阀频繁调控，控制水量波动大，存在钢坯出现液芯的质量危险，严重影响方坯冷却效果，导致漏钢及裂纹质量事故。 1#连铸机一段调节阀流量特性图 3、由于管网压力超过连铸机水质过滤器的设计压力，过滤器损坏停运，调节阀或流量计被二冷水中各种杂物堵塞，导致连铸机停产事故。 堵 塞 的 调 节 阀 二、存在问题及原因分析 二、存在问题及原因分析 4、调节阀长期在1.7MPa以上超压运行，在节流口介质的高速流动，产生空化具有强大动能，造成调节阀阀杆严重变形、阀体磨损、泄漏、堵塞，最终导致设备在每7个浇次停产更换、下线清洗、研磨、更换密封环等检修项目。 调节阀损坏 的主要因素 异物 堵塞 空化 现象 高压差 二、存在问题及原因分析 生产安全、质量事故的发生 泄漏量大 超压差运行 异物堵塞 无法满足低拉速0.8m/min以下小 流量调节要求 仪表处于1.7MPa以上超高压力运行，导致管道爆裂 无法满足高拉速 2.7m/min以上大 流量调节要求 二、存在问题及原因分析 三、项目目标 1 解决调节阀和流量计长期超压运行冲刷磨损严重问题，达到连铸机生产控制二冷水流量在调节阀全关时足辊和一段泄漏量低于1.0 m3/h以下，二、三段低于2.0 m3/h以下指标。 2 实现1#连铸机二冷水调节阀一年内故障为零，减少钢坯出现液芯和裂纹的质量缺陷，确保方坯连铸机高产、高质量运行。 延长二冷水仪控设备使用寿命，仪表维检人员解体检修周期延长至一年。减少仪表维检人员解阀的频率，降低仪表维检人员劳动强度。 3 1.酒钢连铸机存在问题是调节阀高压差、小流量下运行的普遍问题。通常采用大、小管并联混合调节方式进行二冷水流量准确配水，但必须保证二冷水干净，压力在1.2MPa以下。此方案投资费用高，占地大、检修劳动强度较大，不适合现有场地现状。 大管调节 PID 小管调节 大管流量计 大管调节 PID 小管调节 小管流量计 四、方案与实施 2.结合酒钢1#连铸机正常生产收集数据和前期套筒、单座调节阀试验数据，仪表人员提供图纸，提出调节阀高压差及大、小流量控制特性，让生产厂家代为加工，新研制一种新型具有双流量特性控制V形球芯调节阀。 四、方案与实施 四、方案与实施 四、方案与实施 4.新研制的气动V形双座调节球阀控制稳定，震荡波动小，系统可控性高，线性度好，有效调节范围大，既能满足大水量的要求，又能在小开度时精确控制小流量，响应速度快，能迅速达到系统计算的需水量，充分发挥PID控制系统的作用，使水量的给定达到最优。并且当V形开口旋转到阀体内，球体和阀体上的阀座密封圈紧密接触还可实现管路切断。 四、方案与实施 气动V形双座调节球阀法兰改造图 5.气动V形双座调节球阀球阀具有等百分比的流量特性，满足调节阀的工作特性s值不低于0.3～0.5。高达300：1的可调比，控制范围较大和全关闭能力。适用于被调介质高压力、高压差、不干净含异物介质的调节、切断。 四、方案与实施 6. 增加1-4 流3段二冷水流量控制，缓解0段、1段、2段水量控制范围，使水量的分配更加合理，提高铸坯冷却效果，保证铸坯质量。 调节阀 PID 足辊流量计 调节阀 PID 足辊流量计 调节阀 PID 足辊流量计 主管调节