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Votorantim Metais钢厂高线轧机采用的新技术
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【塑胶五金网】位于巴西里约热内卢州Resende的Votorantim Metais钢厂是一家以电炉为基础的新的棒线材厂，生产市场十分畅销的盘条。新钢厂与电器和自动化设备供应商sula密切配合，2008年9月投产一个月便生产出盘条而未出现废品。由sula提供的水处理设备使钢厂生产用水的循环使用率达到了98%。
1 轧机
轧钢厂目前有一条线材生产线(计划建第二条生产线)，两条生产线共用一套粗轧机和加热炉。
轧机有28机架，分成三部分：粗轧机(所有产品通用)，中轧机和精轧机。
工厂设计目标是每年生产100万t小方坯和50万t钢材。轧机的轧制速度根据产品规格而定。
sula公司提供全套电器和轧机运行的基本控制系统，同时全面负责电器设备工程设计。公司提供的自动化装置和控制系统是 的，可以用于任何长材轧机，实现工艺的全面自动控制。
粗轧机由6机架组成，粗轧后分成两条轧制线。粗轧后有一台头、尾剪切机。由于轧制材料尺寸和速度原因，粗轧机采用张力控制，用张力控制系统确保棒材在 小张力状态下完成变形。
粗轧机和其它两轧机区域产生的轧制速度基准信号通过测量每机架前后横断缩小比，即R-因子，予以控制。用R-因子控制轧制比其它方法更简便，因为使用R-因子，操作者不需同时控制多个轧机参数，如轧制速度、马达每分钟转数等。只需控制一个参数即每机架的压缩量。
粗轧机末端的950mm剪切机、中轧机和精轧机各自配备的头、尾剪切机均使用相同的剪切控制原理以剪切轧制后的棒材头、尾。每台机组轧制后，棒材头部冷却且变形，所以进入下一个轧制道次时必须切去棒材的头部和尾部。
950mm剪切机后，分成两条线，第二条线尚未建成。第二条线建成后，成品钢材的轧制能力将提高到年产100万t。采用两条线是为了获得理想的控制稳定性，粗轧后安装一台大型活套，利用这些配置可以稳定控制精轧出口速度和吐丝速度，简化操作、优化卷取。
Votorantim Metais钢厂高线轧机中使用的活套与其它轧机的相同，使用自动活套控制的主要目的是通过每台机架间的一台活套保持其无张力轧制。
2 活套控制
小方坯经粗轧第6机架和大型活套后，进入已分成两条线的中轧机。
2.1 中轧机
中轧机由6机架和700mm头、尾剪切机组成。根据轧制产品的质量需求，机架可水平/垂直设置。
在7/8和8/9机架之间仍通过张力控制，但9/10和11/12机架之间则采用活套控制。
2.2 精轧机
精轧机始于700mm剪切机和V12机架后。精轧机的轧制速度较高，在第28轧制道次无扭终轧机后可达到120m/s。
在精轧机后，吐丝机将线材卷绕成圈，并通过由8段和6台风机组成的快速冷却器(使用数目根据产品强度而定)和水平机械手(C形钩子)送至盘卷出口。 ，线卷经压缩机压实、称重送到成品发运间贮存待售。
3 水处理设备
由于炼钢、轧钢以及环保用水量极大，将导致生产成本的大幅度升高。因此，sula公司为Votorantim Metais钢厂设计和提供的水处理设备的主要目标是确保生产用水在一个闭合回路中高质量地完成水的循环处理和 小水量补充，即水的循环使用率达到98%，蒸发和净化水损失量为2%。
总承包合同规定，公司提供的水处理设备包括收集和处理取自Paraiba do Sul河的未软化水。新的水处理厂处理的软水既要保证供高线轧机，也要满足电炉炼钢需要。
水处理分为四步，每一步对处理后水的质量具有同等的重要作用。实践证明，轧钢厂和炼钢厂使用过的水有以下三种类型的污染物需要从用过的水中去除。它们是氧化铁皮、油/油脂以及泥渣。
步用氧化铁皮坑去除氧化铁皮。
在氧化铁皮坑中加入絮凝体，使悬浮在废水中的细氧化铁皮颗粒凝结成块，去除大于等于200μm的氧化铁皮。使用絮凝体而不使用凝结剂是因为后者会与水中的氯化物和硫酸盐起化学反应，导致设备腐蚀而不得不加入抗腐蚀剂。此外，因为这种水处理设备使用的是环形过滤器而不是砂形过滤器，因而使用絮凝体去除氧化铁皮的效果比使用凝结剂更好。
第二步用分离池去除油和油脂。
在氧化铁皮坑去除200μm及其以上尺寸的氧化铁皮后的水及尚未去除的200μm以下的悬浮粒子进入分离池。由于水在分离池中停留时间较长(超过一小时)，所以，分离处理后的溢水中的氧化铁皮含量已降至20-30ppm，可以返回到轧机使用。此外，在第二步通过双功能桥式刮刀和撇油器去除了水中的油和油脂。将沉积在分离池底部的泥渣泵至泥渣浓缩槽， 送到板式压滤器。
第三步自动环式过滤器阻止油和油脂回到轧机。
在第三步采用了与前二步不同的技术，即应用了环形过滤器。Votorantim Metais钢厂使用8支环形过滤器且装配成一组，每支过滤器配四支过滤器滤筒。与砂型过滤器相比，由于环形过滤器重量 适中(每组重约2000kg)，能更加有效利用空间位置而不会增加土建工程量。环形过滤器由多个聚丙烯环形过滤筒组成，且一个置于另一个顶部，有利于提高过滤效率。这种过滤器能过滤20μm到400μm的细颗粒和油粒，具体适应范围根据技术要求和过滤粒子类型而定。
实际使用证实，环形过滤器的寿命可以超过10年。所以在通常情况下运行不需更换过滤筒。另外，环形过滤器不同于砂型过滤器，它能有效过滤油和油脂且不会因被污染而失去过滤功能。因此，环形过滤器使用效率高、寿命长。
环形过滤器的反洗功能是完全自动化的，而且能根据压力、时间或其它技术参数制定反洗程序。反洗用水量也很少(不到砂型过滤器的1/10)。
Votorantim Metais钢厂的环形过滤器反洗消耗清洁水为20m3，但砂型过滤器完成同样的反洗，其消耗的清洁水量却需要大约900m3。
第四步冷却塔对水进行冷却。
一步是将过滤后仅有微量氧化铁皮(约20ppm)的水泵至冷却塔进行冷却，之后送回轧机重新使用。测试证明，水的总损失量为2%，即每100m3的废水经处理后98m3可以再使用。泵送水量超过10800m3/h时耗电约2.4MW/h。
4 预处理水站
因为水处理厂是新建的，所以，它必须从一条距轧钢厂约2km的Paraiba do Sul河里取水(未经处理硬水)。取水点与预处理站之间通过管道连接。
预处理水站的处理能力约400m3/h。预处理水站由化学药品添加、混合、层状分离和过滤等工艺组成。经上述处理后再进行脱Ca软化， 经反渗透膜处理得到软水。
由于只有高质量的水才能保护轧机等设备，所以经软化后的软水必须与过滤和冷却后的工艺水相混合并返回到净环水系统和浊环水系统。
5 投产
经过仔细地安排和正确决策之后，轧机成功投产且在一个月内顺利轧出了 卷盘卷，无任何废品。这对于一套新轧机而言是困难的。
水处理设备设计、水质量和环形过滤器等技术在先进性方面超过了设计要求。在投产后很短时间内，轧机轧制5.5mm棒材时， 机架每两次轧制之间的时间间隙是4s，吐丝机的速度达到105m/s，生产率超过了钢厂的期望值。
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