轧钢厂液压系统节能减排分析

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摘要：在一定程度上轧钢设备液压系统在轧钢实际生成过程中有着极为重要的作用，不论是轧钢型材在造型治国期间还是轧钢钢材内部质量提高的过程中，都是需要来自液压系统所提供的压力来进行操作的。最近几年，我国各大城市一到冬季就会出现持续的雾霾天气，雾霾天气的出现严重影响人们的正常生活与工作，钢铁企业作为三高行业，将继续提升节能减排的重视。因此，从轧钢厂的液压设备设计以及生产维护角度出发，探讨轧钢液压设备节能的主要方向，为未来轧钢厂从事设备维护和设计人员提供理论上的参考。

关键词：轧钢厂；液压系统；特点；节能减排

目前，机械的生产自动化已经成为生产技术的主要发展趋势，对于轧钢设备在进行实际控制和使用期间对于其准确度的要求也在一定程度上有所提升。钢铁行业是作为我国国民经济建设的主要产业，与此同时还是高能耗的产业，其耗能占据我国总耗能的17%左右。伴随着我国社会经济的不断发展、资源以及能源的需求也在不断剧增中，国家所下达的城市GDP能耗指数不断受到各城市地方政府的重视。在很多钢铁城市，该行业一直都是节能减排的重点关注对象。对于轧钢厂液压系统的节能减排，必须要细化到生产工序和优化工艺当中。对此笔者针对轧钢厂液压系统节能减排的具体趋势予以详细分析。

1轧钢设备液压系统的运行特点分析

（1）液压系统在轧钢系统设备当中的作用是完成机械能以及液压能的不断转换，这样能够在一定程度上去实现轧钢的实际生产效率，因此，所产生的压力是相对较大的。液压油作为液压系统工作的主要介质，实际运行中的流动也是较大。（2）液压泵是作为动力的一次性元件，然而液压阀和其他阀门所在的阀台相对分散，在泵站的分布较为集中，在一定程度上液压系统是属于较为复杂的系统，内部有管道、线路以及各种类型元件和零部件，这些内容都是能够作为执行机构所存在的，在某种程度上执行机构的构造也是相对较复杂。（3）系统当中是需要有液压油来进行实际流动的，只有流动才能够实现能量之间的不断内转换，液压油所流经的实际范围相对较广泛，在一定程度上其内部的液压系统管理和线路分布较为复杂。（4）轧钢设备的液压系统中的作用是为了能够完成液压能与机械能的顺利转换，实现轧钢的正常生产。（5）在轧钢设备中其执行机构较为复杂，但是所构成的执行机构的每一个部分都是极为重要的部件，这些部件会通过不断的转换，来让液压泵的实际输出能量去满足轧钢设备生产的动能要求，因此，轧钢设备中的执行机构在接收到生产运转的信号之后，就会自动地进行运转，从而让生产能够稳定运行。（6）液压系统在正常运行情况下，各部位的执行机构运转都是十分灵敏的，因此，这个系统的主要作用效果是较为明显的，轧钢设备的生产效率也会得到一定的保障。因此，轧钢设备液压系统自身就是较为复杂的，其功能性较强，功能性强能够保障液压系统的重要地位，但是也不能够去避免其设备液压泄露事件的出现。泄露的液压油会对环境产生较大的影响，并且还会消耗较多的能源和能量，因此，轧钢设备工作人员必须要对液压系统的实际运行进行必要的设备泄漏事件的分析。

2关键液压阀的选用分析

液压阀的能耗主要是表现在正常运行期间，会引起阀和其所连接的部位产生内摩擦以及泄漏等情况。2.1带记忆功能的电磁换向阀应用分析。在轧钢生产线中，液压缸和液压马达动作是双向的，因此，电磁换向阀大多数都是应用最为广泛的轧钢厂液压组件之一。不论是单个电磁换向阀的功能消耗较低，但是其数量较多，这样相比起来，其总体的耗能还是较高的。比如在轧机组的轧机中间辊以及支撑辊的锁紧装置等轧钢液压控制回路上面所使用带定位器电磁换向阀，这样能够在一定程度上去保障某些线圈的使用寿命有所提升。2.2比例阀门加压力补偿器的实际应用分析。从某种层面上来说，比例控制主要是让输入以及输出之间保持恒定关系，从而让设备中的相关元件动作能够伴随信号变化而敏捷地做出指令反应。当前大多数的比例阀门是能够很好地满足这种条件的，但是还有极少数的液压设备在实际运用中执行机构负载变化是不定时的，若是仅仅是依靠比例阀去实现流量控制来实现对负载速度的具体控制，那么在开环回路中也是无法得到实现的。在一定程度上闭环回路从液压系统理论依据中来讲是可行的，但是其要求要满足PLC以及相关配套高频响伺服比例阀，去通过与压力补偿器的联合应用，这样能够保障负载压力在出现不断变化期间该系统的回路输出流量能够维持在稳定的情况下。比如山东廊坊市轧钢厂所生产的步进梁行走机构，其自身的稳定性是相对较高的。在各种压力补偿器普通比例阀当中，其设备的弹簧反馈阀流量分辨率大约是在1：25，其电反馈型阀门的流量分辨率大约是在1：120，然而设备的配置压力补偿器课调节比例高达1：350左右，并且在一定程度上整个轧钢厂液压系统的压差变化的范围流量特性是相对较高的。因此压力补偿器和比例方向阀有效的结合在一起使用能够对轧钢厂液压系统的精度控制，有一个很好的帮助作用，与此同时，这也是当前轧钢厂液压系统控制中最节能降耗的技术之一。

3加热和冷却装置节能减排分析

因为轧钢厂生产线的液压站相对而言是属于大中型设备，并且液压油的温度是改系统正常运行的关键参数，所以轧钢厂的生产线液压站基本上都是使用的净环水来作为其冷却介质的循环冷却装置，与此同时，在设备油箱上所采用的插入式电加热的形式。3.1循环冷却装置分析。循环冷却装置的设计是为循环泵加冷却器结构的形式。在一定程度上循环泵一般都是有螺杆泵以及此轮泵这2种形式，在该设备的冷却器中一般都是有管式以及板式这两种形式。在某种层面上板式的冷却器效率是螺杆泵的2倍以上，因此，在轧钢厂实际生产过程中大多数都是该设备的管式冷却器。根据不完全统计数据调查，该设备的冷却器功率大多数都是为主泵电机功率的30%左右。在一定程度上设备的板式冷却器的规模和材质以及其厚度等方面对于设备的传热效率影响都是相对较大的，除此之外，还需要更为关注该冷却器的介质工艺情况。具体参数对于散热冷却效果也是极为重要的。比如，廊坊市沿海地区的某一家轧钢厂其冷轧机组的高压液压是AGC系统的油温在实际生产运行之后偏高，严重的还会在冬季出现这种情况，在某种程度上该系统的板式换热器主要是使用国外的先进产品，其面积达到了30m2左右，使用的材质是不锈钢304，在夏季进水的温度可以高达50℃左右。在一定程度上拆除该换热器时所发现的水质问题是会直接导致结构显现出现，从而直接影响到了热交换的实际运行效率，冷却水量提高，也会间接性的造成水理的耗能不断提升。3.2加热装置分析。当前我国轧钢厂的生产线上面的液压介质加热主要是使用油箱插入式电加热器。液压介质的温度不断提高是整个系统耗能最大的一部分。其中电加热器的功率大多数情况下都是按照每亿立方米容积配置的2.0~2.5kW。在某种层面上所决定加热能耗的因素主要是可以分为介质的黏度、油箱容积以及油箱结构和电加热器的实时功率等方面的内容。其中价值的黏度是考虑到了我国北方的冬季温度和南方冬季温度的差异相对较大，北方机组所考虑的黏度是要低于南方的。然而该系统液压基站在实际布置期间主要是靠近流量较大的地下油库，在一定程度上管径的设计也是需要考虑到富余量小的存在，这种情况的出现会在很大程度上去减少该设备的投资的降低。在当前节能与设计的可持续发展要求下，设备的油箱在满足生产前提下还需要考虑到倍数关系的数值，此外，在南方地区要考虑到圆柱形结构形式；北方还需要考虑到方形结构的形式，这样充分考虑到相应情况能够起到节能和绿色的科学发展观，促进轧钢企业的发展。

4结语

总而言之，轧钢厂液压系统的节能减排，需要从上述方面进行具体的落实，对设备进行优化设计。并针对南方和北方地区的温差不同，具体考虑多方面的因素。这样能够对轧钢厂生产线的液压设备节能减排做出更为细化的分析，为今后节能设别的改造和完善提供参考。

参考文献

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[2]田凯华.一轧钢厂液压系统漏油防治与应急处理[C]//河北省冶金学会冶金设备学术年会，2013.

[3]薛林涛.浅析轧钢液压系统油温过高的原因及预防[J].中国机械，2015（2）：120-121.

作者:薛亮 单位:河钢集团唐钢公司