高壓水除鱗方法現(xiàn)已成為國內外熱軋生產線鱗片處理的主要有效技術。相比于其他除鱗方式,高壓水除鱗技術無論是在除鱗原理上還是在除鱗工藝上都基本上趨于成熟。隨著各行業(yè)對節(jié)能減排理念的加強,在滿足除鱗效果的基礎上,節(jié)能降耗已成為行業(yè)的生存之本。因此,如何能夠在達到除鱗要求的前提下減少能耗便成為行業(yè)未來技術革新的重要目標之一。近幾年,已有新建熱軋生產線的除鱗系統(tǒng)進行過變頻水泵的改造,但都僅限于在除鱗間歇過程中實現(xiàn)節(jié)能。在實際工作中,少有或沒有在軋制過程中根據除鱗節(jié)奏、產品種類和寬度、除鱗點流量需求來實現(xiàn)除鱗泵的降速運行;在保證除鱗點正常工作的狀態(tài)下通過設計電機控制器實現(xiàn)水泵調速的快速性和穩(wěn)定性;并通過優(yōu)化噴嘴外流場各因素參數(shù)減小除鱗點所需的最小壓力,進而減少水泵的能耗。本文基于以上不足之處,研究的主要內容如下:(1)閱讀相關文獻,了解高壓水除鱗技術及水泵變頻技術在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀。(2)認真解讀高壓水除鱗系統(tǒng)原理圖,對系統(tǒng)各組成部分進行理論分析,理解各組成部分的工作原理,確定系統(tǒng)的能量傳遞。(3)使用AMESim軟件對工頻泵、變頻泵、蓄能器以及管道進行建模與仿真,研究在聯(lián)合供水下工頻泵、變頻泵、蓄能器等在工作過程中的動態(tài)變化與相互影響,為下文水泵的節(jié)能優(yōu)化提供參考。(4)結合工頻泵、變頻泵、蓄能器聯(lián)合供水特點以及水泵變頻時的流量-功率和流量-效率曲線,基于NLPQL算法對除鱗工況點流量進行優(yōu)化仿真分析,研究分析不同除鱗點工況下水泵變頻改造節(jié)能的大小;并研究供水方式對水泵除鱗節(jié)能的影響。(5)接著通過設計水泵變頻控制器來實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能穩(wěn)壓控制。針對高壓水除鱗變頻穩(wěn)壓供水系統(tǒng)的時變性、非線性、大滯后特性,建立高壓水除鱗變頻穩(wěn)壓供水系統(tǒng)的數(shù)學模型,然后設計四種不同的控制器對高壓水除鱗變頻系統(tǒng)進行仿真分析,研究分析各控制器對高壓水除鱗變頻穩(wěn)壓的快速性和穩(wěn)定性。(6)最后對高壓水除鱗的執(zhí)行機構噴嘴進行結構和安裝改進來實現(xiàn)除鱗系統(tǒng)的節(jié)能。通過仿真分析噴嘴的結構參數(shù)和安裝靶距對外流場的影響,確定噴嘴的最佳設計參數(shù)和噴射靶距,研究的目的是在保證除鱗打擊壓力的情況下減小除鱗點噴嘴的入口壓力,從而間接加大水泵變頻降速的范圍,減少水泵能耗。
【學位單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG334.9
【部分圖文】：

鋼坯在高溫狀態(tài)下（如圖 1.1 所示），一次氧化鱗皮容易在傳輸軌道（如圖1.2 所示）至軋機前形成。圖1.1 加熱后的鋼坯 圖1.2 鋼坯的傳輸軌道鱗皮的形成是氧分子和鐵原子之間的相互擴散，鐵面表層的氧濃度較大，在向內擴散的中生成高價的氧化物，而鐵濃度較小在向外擴散中生成低價的氧化物。所以鱗的層次成三層分布：正3價的Fe3+氧化物Fe2O3處于鱗皮的最外面，其分布約占整個鱗皮的10%，由于其性質松脆因此易脫落，并且還能夠有效地隔絕外部氧氣的繼續(xù)進入發(fā)生氧化作用；鱗皮中間層的主要成分是Fe3O4，其分布約占整

鋼坯在高溫狀態(tài)下（如圖 1.1 所示），一次氧化鱗皮容易在傳輸軌道（如圖1.2 所示）至軋機前形成。圖1.1 加熱后的鋼坯 圖1.2 鋼坯的傳輸軌道鱗皮的形成是氧分子和鐵原子之間的相互擴散，鐵面表層的氧濃度較大，在向內擴散的中生成高價的氧化物，而鐵濃度較小在向外擴散中生成低價的氧化物。所以鱗的層次成三層分布：正3價的Fe3+氧化物Fe2O3處于鱗皮的最外面，其分布約占整個鱗皮的10%，由于其性質松脆因此易脫落，并且還能夠有效地隔絕外部氧氣的繼續(xù)進入發(fā)生氧化作用；鱗皮中間層的主要成分是Fe3O4，其分布約占整

新的鱗皮[3],[4],[5],[6] ,[7]。鱗皮的主要成分如圖1.3所示。圖 1.3 氧化鐵皮的成分鱗皮若不去除，將會在成品鋼板上留下“麻點”、斑跡、夾雜、結疤、鱗皮壓入等缺陷[8],[9]。當鋼坯表面軋入的鱗皮較嚴重時，在軋制過后對產品尺寸進行檢測和校正等后續(xù)環(huán)節(jié)將會產生不利影響，鋼材質量將會明顯降低。其次，由于鱗皮的溫度較低，在軋制過程中鱗皮堅硬，抗變形能力較大，若一直附屬在金屬表面，將會與軋輥和支撐輥之間形成相互作用力，使得輥產生彈性變形造成表面損毀。當使用已經損壞的軋輥繼續(xù)生產軋制工作，產品表面將會產生凸起和明顯的缺陷，將會加重鋼材表面的質量[10],[11]。再次
【參考文獻】

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本文編號：2872517