軋鋼廠液壓系統節能減排分析

時間:2022-08-02 09:53:21

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軋鋼廠液壓系統節能減排分析

摘要:在一定程度上軋鋼設備液壓系統在軋鋼實際生成過程中有著極為重要的作用,不論是軋鋼型材在造型治國期間還是軋鋼鋼材內部質量提高的過程中,都是需要來自液壓系統所提供的壓力來進行操作的。最近幾年,我國各大城市一到冬季就會出現持續的霧霾天氣,霧霾天氣的出現嚴重影響人們的正常生活與工作,鋼鐵企業作為三高行業,將繼續提升節能減排的重視。因此,從軋鋼廠的液壓設備設計以及生產維護角度出發,探討軋鋼液壓設備節能的主要方向,為未來軋鋼廠從事設備維護和設計人員提供理論上的參考。

關鍵詞:軋鋼廠;液壓系統;特點;節能減

目前,機械的生產自動化已經成為生產技術的主要發展趨勢,對于軋鋼設備在進行實際控制和使用期間對于其準確度的要求也在一定程度上有所提升。鋼鐵行業是作為我國國民經濟建設的主要產業,與此同時還是高能耗的產業,其耗能占據我國總耗能的17%左右。伴隨著我國社會經濟的不斷發展、資源以及能源的需求也在不斷劇增中,國家所下達的城市GDP能耗指數不斷受到各城市地方政府的重視。在很多鋼鐵城市,該行業一直都是節能減排的重點關注對象。對于軋鋼廠液壓系統的節能減排,必須要細化到生產工序和優化工藝當中。對此筆者針對軋鋼廠液壓系統節能減排的具體趨勢予以詳細分析

1軋鋼設備液壓系統的運行特點分析

(1)液壓系統在軋鋼系統設備當中的作用是完成機械能以及液壓能的不斷轉換,這樣能夠在一定程度上去實現軋鋼的實際生產效率,因此,所產生的壓力是相對較大的。液壓油作為液壓系統工作的主要介質,實際運行中的流動也是較大。(2)液壓泵是作為動力的一次性元件,然而液壓閥和其他閥門所在的閥臺相對分散,在泵站的分布較為集中,在一定程度上液壓系統是屬于較為復雜的系統,內部有管道、線路以及各種類型元件和零部件,這些內容都是能夠作為執行機構所存在的,在某種程度上執行機構的構造也是相對較復雜。(3)系統當中是需要有液壓油來進行實際流動的,只有流動才能夠實現能量之間的不斷內轉換,液壓油所流經的實際范圍相對較廣泛,在一定程度上其內部的液壓系統管理和線路分布較為復雜。(4)軋鋼設備的液壓系統中的作用是為了能夠完成液壓能與機械能的順利轉換,實現軋鋼的正常生產。(5)在軋鋼設備中其執行機構較為復雜,但是所構成的執行機構的每一個部分都是極為重要的部件,這些部件會通過不斷的轉換,來讓液壓泵的實際輸出能量去滿足軋鋼設備生產的動能要求,因此,軋鋼設備中的執行機構在接收到生產運轉的信號之后,就會自動地進行運轉,從而讓生產能夠穩定運行。(6)液壓系統在正常運行情況下,各部位的執行機構運轉都是十分靈敏的,因此,這個系統的主要作用效果是較為明顯的,軋鋼設備的生產效率也會得到一定的保障。因此,軋鋼設備液壓系統自身就是較為復雜的,其功能性較強,功能性強能夠保障液壓系統的重要地位,但是也不能夠去避免其設備液壓泄露事件的出現。泄露的液壓油會對環境產生較大的影響,并且還會消耗較多的能源和能量,因此,軋鋼設備工作人員必須要對液壓系統的實際運行進行必要的設備泄漏事件的分析。

2關鍵液壓閥的選用分析

液壓閥的能耗主要是表現在正常運行期間,會引起閥和其所連接的部位產生內摩擦以及泄漏等情況。2.1帶記憶功能的電磁換向閥應用分析。在軋鋼生產線中,液壓缸和液壓馬達動作是雙向的,因此,電磁換向閥大多數都是應用最為廣泛的軋鋼廠液壓組件之一。不論是單個電磁換向閥的功能消耗較低,但是其數量較多,這樣相比起來,其總體的耗能還是較高的。比如在軋機組的軋機中間輥以及支撐輥的鎖緊裝置等軋鋼液壓控制回路上面所使用帶定位器電磁換向閥,這樣能夠在一定程度上去保障某些線圈的使用壽命有所提升。2.2比例閥門加壓力補償器的實際應用分析。從某種層面上來說,比例控制主要是讓輸入以及輸出之間保持恒定關系,從而讓設備中的相關元件動作能夠伴隨信號變化而敏捷地做出指令反應。當前大多數的比例閥門是能夠很好地滿足這種條件的,但是還有極少數的液壓設備在實際運用中執行機構負載變化是不定時的,若是僅僅是依靠比例閥去實現流量控制來實現對負載速度的具體控制,那么在開環回路中也是無法得到實現的。在一定程度上閉環回路從液壓系統理論依據中來講是可行的,但是其要求要滿足PLC以及相關配套高頻響伺服比例閥,去通過與壓力補償器的聯合應用,這樣能夠保障負載壓力在出現不斷變化期間該系統的回路輸出流量能夠維持在穩定的情況下。比如山東廊坊市軋鋼廠所生產的步進梁行走機構,其自身的穩定性是相對較高的。在各種壓力補償器普通比例閥當中,其設備的彈簧反饋閥流量分辨率大約是在1:25,其電反饋型閥門的流量分辨率大約是在1:120,然而設備的配置壓力補償器課調節比例高達1:350左右,并且在一定程度上整個軋鋼廠液壓系統的壓差變化的范圍流量特性是相對較高的。因此壓力補償器和比例方向閥有效的結合在一起使用能夠對軋鋼廠液壓系統的精度控制,有一個很好的幫助作用,與此同時,這也是當前軋鋼廠液壓系統控制中最節能降耗的技術之一。

3加熱和冷卻裝置節能減排分析

因為軋鋼廠生產線的液壓站相對而言是屬于大中型設備,并且液壓油的溫度是改系統正常運行的關鍵參數,所以軋鋼廠的生產線液壓站基本上都是使用的凈環水來作為其冷卻介質的循環冷卻裝置,與此同時,在設備油箱上所采用的插入式電加熱的形式。3.1循環冷卻裝置分析。循環冷卻裝置的設計是為循環泵加冷卻器結構的形式。在一定程度上循環泵一般都是有螺桿泵以及此輪泵這2種形式,在該設備的冷卻器中一般都是有管式以及板式這兩種形式。在某種層面上板式的冷卻器效率是螺桿泵的2倍以上,因此,在軋鋼廠實際生產過程中大多數都是該設備的管式冷卻器。根據不完全統計數據調查,該設備的冷卻器功率大多數都是為主泵電機功率的30%左右。在一定程度上設備的板式冷卻器的規模和材質以及其厚度等方面對于設備的傳熱效率影響都是相對較大的,除此之外,還需要更為關注該冷卻器的介質工藝情況。具體參數對于散熱冷卻效果也是極為重要的。比如,廊坊市沿海地區的某一家軋鋼廠其冷軋機組的高壓液壓是AGC系統的油溫在實際生產運行之后偏高,嚴重的還會在冬季出現這種情況,在某種程度上該系統的板式換熱器主要是使用國外的先進產品,其面積達到了30m2左右,使用的材質是不銹鋼304,在夏季進水的溫度可以高達50℃左右。在一定程度上拆除該換熱器時所發現的水質問題是會直接導致結構顯現出現,從而直接影響到了熱交換的實際運行效率,冷卻水量提高,也會間接性的造成水理的耗能不斷提升。3.2加熱裝置分析。當前我國軋鋼廠的生產線上面的液壓介質加熱主要是使用油箱插入式電加熱器。液壓介質的溫度不斷提高是整個系統耗能最大的一部分。其中電加熱器的功率大多數情況下都是按照每億立方米容積配置的2.0~2.5kW。在某種層面上所決定加熱能耗的因素主要是可以分為介質的黏度、油箱容積以及油箱結構和電加熱器的實時功率等方面的內容。其中價值的黏度是考慮到了我國北方的冬季溫度和南方冬季溫度的差異相對較大,北方機組所考慮的黏度是要低于南方的。然而該系統液壓基站在實際布置期間主要是靠近流量較大的地下油庫,在一定程度上管徑的設計也是需要考慮到富余量小的存在,這種情況的出現會在很大程度上去減少該設備的投資的降低。在當前節能與設計的可持續發展要求下,設備的油箱在滿足生產前提下還需要考慮到倍數關系的數值,此外,在南方地區要考慮到圓柱形結構形式;北方還需要考慮到方形結構的形式,這樣充分考慮到相應情況能夠起到節能和綠色的科學發展觀,促進軋鋼企業的發展。

4結語

總而言之,軋鋼廠液壓系統的節能減排,需要從上述方面進行具體的落實,對設備進行優化設計。并針對南方和北方地區的溫差不同,具體考慮多方面的因素。這樣能夠對軋鋼廠生產線的液壓設備節能減排做出更為細化的分析,為今后節能設別的改造和完善提供參考。

參考文獻

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作者:薛亮 單位:河鋼集團唐鋼公司