不锈钢退火酸洗线升级改造的具体实施

不锈钢退火酸洗线升级改造的具体实施灵活集成的不锈钢退火酸洗线由于承包商的设备工程施工、计划和现场监理工作与蒂森克虏伯公司的土建工作、建设、起重、能源使用分配等工作的完美协调配合，成功地克服了由于生产线老化（在Turin达产运行约20年）及设计陈旧带来的问题。但对Turin现场进行认真仔细的调查是必需的，目的是评估现有设备在进行升级改造及在新建地重新布置前的状态。工程完全按照蒂森克虏伯公司的要求进行设计、开展：a)车间现代化改造，进行任何可能的改进，最大程度减少生产线布置变化，避免对操作员界面、标准工艺书及工艺规程进行大的改动；b)更换陈旧设备以改善板带质量；c)对环境的影响降至最低；d)土建工程量最小。按照这些要求，土建工程、设备安装及试车时间和最终的调试运行工作都可以实现最小化，从而达到与改造前同等的生产率及质量水平的目标，随后进行设备调试以改善产品质量与未来少量的升级改造，从而提高生产率。生产线主要技术参数如下：生产线能够处理热轧和冷轧不锈钢带（AISI200、300、400系不锈钢及钛带），处理的热轧带厚度2mm~7mm，冷带厚度1.3mm~5mm，带宽600mm~1500mm。生产线设计最大产量为50t/h冷轧带。在入口段，最重要的工作是对活套坑进行改造。事实上，现有的活套坑（20m深）必须更换，采用新的水平式活套。新型四线活套小车在倾斜的平面上移动，以使弯曲的头尾端在进行穿带时进行修正。对涂油的冷轧带进行张力控制时，入口段的所有夹送辊、导向设备及活套长度都重新计算。热处理段对退火炉段进行了完全改造，安装了一台新预热室，回收利用排放的烟气余热，预热进入退火炉内的带卷。该段尤其有利于冷轧带的生产，原因是可使残留在带钢表面的轧制油在较低温度下燃烧。退火炉的整套主罩全部更新，以减少耗时的现场结构修复工作。此外，更换了全新的退火炉测量仪器、阀及控制系统。入口与出口前墙采用特殊的密封装置进行关闭，以尽可能减少外界空气进入炉内。现有老式冷却段全部更新，采用一种创新型的“多介质”冷却段，可在空间不够安装机械除鳞-矫直段的情况下生产高质量的带材（平直度）。“多介质”冷却段主要由空气+薄雾段、雾段及喷水段组成，第一段的温度梯度经过专门设计，可防止碳化物析出（尤其针对热轧带材），同时保证温度梯度小且均匀，从而不影响带材平直度。基于这一考虑，冷却段采用特殊坡道以调节带材宽度方向的冷却效果。冷却段排放的废气过滤系统进行了专门设计，废气被吸入“多介质箱”内，由于离心作用氧化铁皮被分离进入水沉淀坑中，随后空气流经一套专门的水滴分离器，进一步过滤并通过排风扇排向烟囱。在冷却段的出口侧安装了一套新的导向与张力控制段，该段由单辊导向设备、张力辊及活套张紧辊。研究了专门的辊凸度及转向角，并根据冷却段、退火炉几何特征及热循环进行了校准，并借助冷却段控制共同改善带材的凸度及平直度。表面处理段大功率涡轮喷丸机从原有的退火酸洗线中拆解进行改造并再利用，以适应新线布置。酸洗段重新翻新并进行了重大改造，使用由蒂森克虏伯公司开发的环境友好型酸洗液，该酸洗液的运行成本及后处理成本都低。在酸洗段，1号槽采用硫酸除去带材表面氧化铁皮，2号槽喷酸清洗，1号槽、2号槽及3号槽均采用传统浸没辊式设计，使用低污染酸，这样可避免使用硝酸，消除了废酸液中硝酸盐及烟气中氮的氧化物存在。另一创新型设备是“蒸汽箱”，使用该设备可除去带材在喷完处理后残留在表面的粉尘，并预热带材，提高1号酸洗槽的效率。所有的循环设备包括酸洗槽、管路及支撑设备、热交换器的排列、仪器等都重新设计，从而提高该段的操作性及安全性。安装新的酸液储存罐及缓冲罐，处理并储存在生产线维护过程中临时排泄的酸液及需要泵送至水处理厂的废水。1号刷洗设备及最终的3号涮洗设备、漂洗及干燥段都更换成新设备。1号槽经过改造以适应现有的导向-挤干辊设备。对3号槽进行彻底的改造，改善酸液紊流及温升效果，并预留了将来安装加长型浸没式高紊流酸洗槽的空间。此外，更换了全新的双段式酸气排放系统，以满足当地严格的环境排放要求。自动化生产线的电气及自动化系统根据客户设定的目标进行开发：1）尽可能保留从Turin厂拆解的设备；2）保留原有操作模式；3）改造自动化系统，采用更好地控制、人机界面、诊断、接口及2级自动化；在对现场进行深入调查，检查现有文档、选择需要保留的设备并检查操作规程，根据这些分析，进行了完整、仔细的设备拆解与搬迁、改造工程。由于在工程实施过程中市场情况发生变化，工程试车时间不得不被显著缩短，由于钢铁技术人员的不懈努力及过程的标准化作业，最终建造的生产线试车时间缩短4周。