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除磷閥門(mén)的概述及工作原理
日期:2024-09-30 12:00:00 作者:溫州東南工業(yè)機(jī)械實(shí)業(yè)有限公司

1-除鱗閥.jpg

一、除磷閥門(mén)的核心作用

除磷閥門(mén)是高壓水除鱗系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件,主要用于鋼鐵軋制過(guò)程中清除鋼坯表面的氧化鐵皮(一次氧化鐵皮和二次氧化鐵皮)。其核心功能包括:

1、精確控制高壓水流的通斷:通過(guò)快速開(kāi)啟/關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)高壓水對(duì)鋼坯表面的間歇性噴射。

2、適應(yīng)復(fù)雜工況:需承受高壓(通常10-40MPa,甚至更高)、高溫(鋼坯表面溫度可達(dá)1000℃以上)及高頻次動(dòng)作(每分鐘數(shù)十次)。

3、保障系統(tǒng)穩(wěn)定性:與泵組、蓄能器、噴嘴等組件協(xié)同,確保除鱗效果均勻且高效。

二、典型結(jié)構(gòu)與工作原理

以125EFC7PY-320-00噴射閥和實(shí)用新型除磷噴射閥門(mén)為例,其工作原理可分為以下步驟:

1、高壓水入口(A口)

泵出口的高壓水通過(guò)A口流入主閥芯上腔,此時(shí)B口(出口)關(guān)閉,高壓水被截?cái)唷?/p>

2、先導(dǎo)液壓控制裝置啟動(dòng)

兩位四通電磁換向閥得電,液壓缸上腔進(jìn)入5MPa高壓油,推動(dòng)活塞帶動(dòng)閥桿向下移動(dòng)。

預(yù)充水階段:閥桿下降時(shí),主閥芯上腔高壓水通過(guò)小閥口進(jìn)入下腔,對(duì)管路進(jìn)行預(yù)充水,避免水錘效應(yīng)。

3、主閥芯開(kāi)啟

閥桿繼續(xù)下降,主閥芯完全打開(kāi),高壓水通過(guò)B口流入除鱗集管,再經(jīng)噴嘴以一定角度噴射到鋼坯表面。

噴射階段:高壓水通過(guò)冷卻效應(yīng)(鋼坯與氧化皮收縮率差異)、破裂效應(yīng)(水射流沖擊力)和沖刷效應(yīng)(清除脫落氧化皮)實(shí)現(xiàn)除鱗。

4、關(guān)閉與復(fù)位

電磁換向閥失電,液壓缸上腔壓力釋放,閥桿在彈簧力作用下復(fù)位,主閥芯關(guān)閉,停止噴射。

三、關(guān)鍵設(shè)計(jì)優(yōu)化與性能提升

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化與可靠性增強(qiáng)

取消支架與連接塊:如實(shí)用新型除磷噴射閥門(mén)通過(guò)氣缸組件直接連接閥桿,縮短整體高度,便于現(xiàn)場(chǎng)維修;同時(shí)保證閥桿同心度,避免長(zhǎng)期使用拉傷,延長(zhǎng)壽命。

模塊化設(shè)計(jì):部分閥門(mén)集成預(yù)充水閥組、高壓過(guò)濾器等部件,減少系統(tǒng)復(fù)雜度,提升響應(yīng)速度。

2、材料與密封技術(shù)

耐磨材料:閥芯、閥座采用硬質(zhì)合金或激光熔覆技術(shù),抗高壓水沖刷和氧化鐵皮磨損。

密封圈優(yōu)化:在閥芯與閥座間設(shè)置耐高溫、高壓的密封圈,防止內(nèi)漏,確保噴射壓力穩(wěn)定。

3、控制邏輯優(yōu)化

預(yù)填充閥常開(kāi)策略:通過(guò)預(yù)填充閥替代熱保護(hù)閥,在非除鱗階段保持少量水流循環(huán),帶走泵組熱量,同時(shí)減少系統(tǒng)揚(yáng)程損失,節(jié)能約10%-15%。

與PLC聯(lián)動(dòng):根據(jù)熱金屬檢測(cè)器(HMD)信號(hào)自動(dòng)控制閥門(mén)啟閉,實(shí)現(xiàn)間歇式除鱗,避免水資源浪費(fèi)。

四、應(yīng)用場(chǎng)景與效果

1、熱軋生產(chǎn)線(xiàn)

粗軋機(jī)除鱗:在鋼坯進(jìn)入粗軋機(jī)前,除磷閥門(mén)配合高壓水(壓力20-30MPa)清除表面氧化鐵皮,防止軋制過(guò)程中壓入鋼坯,降低表面缺陷率(如麻點(diǎn)、凹坑)。

精軋機(jī)前除鱗:在精軋前再次除鱗,確保帶鋼表面質(zhì)量達(dá)高端產(chǎn)品要求(如汽車(chē)板、家電板)。

2、中厚板軋機(jī)

大壓下量軋制:除磷閥門(mén)需承受更高壓力(40MPa以上),配合旋轉(zhuǎn)噴嘴實(shí)現(xiàn)全覆蓋除鱗,避免邊部氧化皮殘留導(dǎo)致板形缺陷。

3、冷軋生產(chǎn)線(xiàn)

酸洗前預(yù)除鱗:在冷軋前用高壓水(10-15MPa)清除熱軋卷表面氧化鐵皮,減少酸洗液消耗,降低生產(chǎn)成本。

五、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1、高壓化與大流量化

系統(tǒng)壓力從20MPa提升至40MPa,流量從200L/s增至500L/s,單次噴射可覆蓋更寬鋼坯,提高生產(chǎn)效率。

2、智能化控制

集成壓力傳感器、流量計(jì)和位移傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥門(mén)狀態(tài),通過(guò)AI算法優(yōu)化噴射參數(shù)(如壓力、頻率、角度),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)除鱗。

3、節(jié)能與環(huán)保

采用變頻泵組和能量回收裝置,降低能耗;優(yōu)化噴嘴設(shè)計(jì)減少水霧飛濺,改善工作環(huán)境。

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