自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用

周威

摘要：隨著時代的進步，現(xiàn)代化建設(shè)的開展，使得人們對資源的需求日漸增加，在一定程度上促進了各個行業(yè)的發(fā)展和進步。而科學技術(shù)水平的不斷提升，進一步促進了各個領(lǐng)域的發(fā)展。軋鋼生產(chǎn)的方式逐漸實現(xiàn)了自動化，并得到了較為廣泛的應(yīng)用。自動軋鋼技術(shù)具有較高的智能性，有利于提高軋鋼的質(zhì)量和效率，促進生產(chǎn)流程更具規(guī)范性，進而促進我國軋鋼行業(yè)的發(fā)展。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，主要針對自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用問題進行分析和討論，望與同行之間交流探討。

關(guān)鍵詞：自動軋鋼技術(shù);軋鋼生產(chǎn);開發(fā);應(yīng)用

一、軋鋼生產(chǎn)工藝概述

我國軋鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)在自動化、高精度化、連續(xù)化方面取得了較大進步。在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠，鋼坯形狀的壓力加工過程叫軋鋼。軋鋼生產(chǎn)的目的與其他壓力加工一樣，一方面是為了得到需要的形狀，例如：鋼板，帶鋼，線材以及各種型鋼等;另一方面是為了改善鋼的內(nèi)部質(zhì)量，我們常見的汽車板、橋梁鋼、鍋爐鋼、管線鋼、螺紋鋼、鋼筋、電工硅鋼、鍍鋅板、鍍錫板，包括火車輪都是通過軋鋼工藝加工出來的。用軋制方法生產(chǎn)出的鋼材，具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)過程連續(xù)性強、品種多、易于實現(xiàn)機械化、自動化等優(yōu)點，而且比鍛造、擠壓、拉拔等生產(chǎn)產(chǎn)品，性能更高，成本更低，有色金屬生產(chǎn)也大量應(yīng)用軋制方法。軋鋼生產(chǎn)的工序十分復雜，盡管隨著軋制質(zhì)量要求的提高、品種范圍的擴大以及新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，組成工藝過程的各個工序都會有相應(yīng)的變化，但整個軋鋼生產(chǎn)過程是由以下幾個基本工序組成的：①坯料準備：坯料準備包括表面缺陷的清理、表面氧化鐵皮的去除和坯料的預先熱處理等;②坯料加熱：坯料加熱是熱軋生產(chǎn)工藝過程的重要工序;③鋼的軋制：鋼的軋制是整個軋鋼生產(chǎn)過程的核心。坯料通過軋制完成變形過程。軋制工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量起著決定性作用。軋制產(chǎn)品的質(zhì)量要求，包括產(chǎn)品的幾何形狀和尺寸精確度、內(nèi)部組織和性能以及產(chǎn)品光潔度三個方面;④精整：精整是軋鋼生產(chǎn)過程中最后一個工序，也是較為復雜的一個工序。對產(chǎn)品的質(zhì)量起著最終的保證作用。產(chǎn)品的技術(shù)要求不同，精整工序的內(nèi)容也不大相同。精整的工序通常又包括鋼材的卷取，軋后冷卻，矯直，成品熱處理，成品表面清理以及各種涂色等許多具體工序。

二、自動軋鋼技術(shù)開發(fā)意義

1、規(guī)范生產(chǎn)，提升質(zhì)量

對于棒材或線材生產(chǎn)來說，引入自動化的軋鋼技術(shù)明顯可以規(guī)范整個生產(chǎn)流程和生產(chǎn)質(zhì)量。通過自動化的措施，可以避免一些人為因素的干擾，使得生產(chǎn)嚴格化;同時，由于自動軋鋼技術(shù)是自動化的流程，可以提前設(shè)置好具體的工藝參數(shù)，如此一來所有的生產(chǎn)和軋鋼都必須按照參數(shù)來進行，這樣就可以嚴格控制住產(chǎn)品的規(guī)格和尺寸。這種優(yōu)勢尤其在厚板生產(chǎn)當中得到了最大程度上的體現(xiàn)，因為厚板生產(chǎn)通常采用控扎控冷的方式，在生產(chǎn)過程中也需要對參數(shù)進行嚴格的控制，但是這樣高強度和高精度的工藝確實完全依靠手動來控制操作，這樣不僅增加了工作難度，且難以保證施工合格。而通過棒材或線材自動軋鋼技術(shù)則可以完美地解決這個問題，它可以使得一些機械的繁瑣的控制統(tǒng)統(tǒng)由計算機控制完成，而且嚴格遵照既定的生產(chǎn)流程進行生產(chǎn)，這樣可以大幅提升生產(chǎn)精度，降低生產(chǎn)能耗。

2、控制軋制節(jié)奏，提升產(chǎn)量和效率

在利用軋制生產(chǎn)工藝進行板材生產(chǎn)時，通常都會分為兩個階段進行，在第一階段采取空冷待溫措施來保證第二個階段的開扎溫度。這種生產(chǎn)工藝極大程度上提升了產(chǎn)品的綜合性能，但同時也一定程度上給軋機生產(chǎn)質(zhì)量帶來了影響。通過自動軋鋼功能的軋制節(jié)奏控制，可以在時間和空間上對交叉軋制扎件進行匹配，這樣就可以合理地分配調(diào)度，能夠提升軋機的使用效率，減少待機時間，最終提升生產(chǎn)的產(chǎn)量和效率。

三、自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用

1、自動控制與手動操作的過程比較

所謂自動軋鋼技術(shù)，顧名思義就是指改變固有的手動操控模式，將原本由操作工所負責的流程交付自動化的計算機來判斷執(zhí)行。

（1）手工操作形式

操作員根據(jù)實際情況操作手柄和按鈕，同時發(fā)射出相應(yīng)的控制訊號。當配料在機器前停止過程中，操作員再操作推床執(zhí)行轉(zhuǎn)鋼和對中操作，并且按照次復位按鈕設(shè)置第一道次;等到ACG系統(tǒng)達到首道之后，操作員再踩下腳踏開關(guān)，并且控制傳動速度，為咬鋼工序的順利進行提供保障。與此同時，操作人員應(yīng)觀察軋鋼的過程，等到軋鋼的速度達到最大值時再降低拋鋼速度，然后根據(jù)軋制力的實際變化情況調(diào)整道次，設(shè)置到下一個位置，在送入主傳動來進行咬鋼制作以及軋制，從而繼續(xù)進行操作完成后續(xù)道次的軋制，等待完成以后再操作各段的道次，將扎件運輸至空冷區(qū)，然后進行下一道工藝的操作過程?？傊?，操作的過程較為繁瑣，人工操作量比較大。

（2）自動控制

自動控制主要是將棒材或線材自動軋鋼技術(shù)應(yīng)用后將由計算機承擔大部分工作。計算機會根據(jù)實際的檢測儀表信號以及控制信號，檢測和判斷當前實際的軋鋼運行狀況，然后依照實際的鋼坯位置來進行邏輯上的梳理和總結(jié)，這樣能夠得到與操作工手動才能獲取的信息，并且直接交付現(xiàn)場的PLC等執(zhí)行元件，由其進行操作，這種操作在很大程度上簡化了現(xiàn)場的人工操作量，提升了工作效率。

2、過程控制系統(tǒng)以及基礎(chǔ)自動化功能分配

（1）過程控制系統(tǒng)是核心

鋼鐵企業(yè)要想保證自動軋鋼的實現(xiàn)，就必須準確地進行扎件跟蹤，可以通過邏輯判斷得到相應(yīng)的控制信息。控制信息發(fā)送至基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對其的有效控制。過程控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動化之間的有效銜接，離不開高速的數(shù)據(jù)通訊，同時也需要高效運轉(zhuǎn)的CPU處理速度。

（2）基礎(chǔ)自動化功能

基礎(chǔ)自動化負責自動軋鋼的具體執(zhí)行過程，根據(jù)過程控制系統(tǒng)產(chǎn)生的控制信號，執(zhí)行相應(yīng)的功能操作，實現(xiàn)自動控制和手動控制的統(tǒng)一。通過合理地選擇控制模式，實現(xiàn)上級控制信息的自動轉(zhuǎn)換，具體控制執(zhí)行機構(gòu)的功能實現(xiàn)過程是統(tǒng)一的，比如，輥道控制，道次設(shè)定控制，主傳動、壓下控制等都實現(xiàn)統(tǒng)一化控制。

3、自動軋鋼技術(shù)應(yīng)用

在實際的軋鋼生產(chǎn)過程中，采用高速自動化的設(shè)備，將固有的三輥粗軋以及四輥精軋生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換升級為單四輥生產(chǎn)線，實現(xiàn)了四輥軋機的自動軋鋼，其產(chǎn)品規(guī)格依然維持在原有的厚度水平上。除此之外，在實現(xiàn)自動化軋鋼模式的過程中，通過安裝兩套熱檢測設(shè)備于四輥軋機前后，有效地實現(xiàn)對扎件的實時跟蹤。操作人員只需在線計算機監(jiān)控，在有異常情況下進行干預。在經(jīng)過一個月的施工及調(diào)試后，實現(xiàn)了自動軋鋼的功能，并在同一崗位上減少操作人員，這在很大程度上減輕了操作工的勞動強度，避免操作人員的隨意性。

結(jié)束語

在新的經(jīng)濟形勢下，我國第二產(chǎn)業(yè)得到良好的發(fā)展，對鋼材的需求量和質(zhì)量不斷提升，必須對軋鋼生產(chǎn)制作具有創(chuàng)新的認識。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的作用日趨凸顯，對設(shè)備精度要求較高，能夠保證生產(chǎn)工藝制度的規(guī)范性，提高鋼鐵企業(yè)的自動化和智能化水平，具有良好的應(yīng)用效果。

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（作者單位：承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰荆?/p>