自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用

蘇 鵬

（河鋼股份有限公司承德分公司 河北省釩鈦工程技術(shù)研究中心，河北 承德 067000）

由于鋼鐵行業(yè)本身的特點，使得自動化技術(shù)的應(yīng)用成為了必然趨勢。隨著國家對鋼鐵行業(yè)智能制造不斷推進(jìn)，鋼鐵行業(yè)自動化、智能化程度越來越高，提升產(chǎn)線的自動化程度，即可避免人為操作可能帶來的失誤，又可提高生產(chǎn)效率，尤其是軋鋼環(huán)節(jié)，自動化軋鋼技術(shù)的應(yīng)用有效地提升了軋鋼產(chǎn)線的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1 軋鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析和問題

1.1 軋鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

對于國內(nèi)而言，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)研究方面取得了很多的成果，研發(fā)的速度不斷加快，各種不同類型的新產(chǎn)品得以研制出來，其中會運用到下述不同類型的軋制工藝，具體如下：①半無頭軋制工藝；②超薄規(guī)格軋制工藝；③鋼軌、熱處理軋制工藝的說明；④管控冷卻工藝；⑤基于數(shù)學(xué)模型下軋制工藝的說明；⑥板形管控工藝。

1.2 自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在軋鋼工藝應(yīng)用存在的問題

目前面臨的一個主要問題是技術(shù)資源水平不對等。由于很多技術(shù)我國都不具有專利使用權(quán)，使得生產(chǎn)成本大大的提高。因此，關(guān)鍵技術(shù)要靠我國自己的科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)，冶金工業(yè)軋制工藝自動化技術(shù)升級轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵就是技術(shù)和設(shè)備，需要不斷改進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，盡力研究出更加綠色環(huán)保的軋制工藝技術(shù)，同時發(fā)展落后的工藝技術(shù)也需要被淘汰掉。我國冶金工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)，與發(fā)達(dá)國家的冶金工藝技術(shù)還有很大的差距，除了部分技術(shù)與設(shè)備的引進(jìn)，我國需要不斷加強(qiáng)科研人才與技術(shù)人才的培養(yǎng)，加強(qiáng)技術(shù)與設(shè)備的創(chuàng)新，完善我國工業(yè)保障體系。

2 軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用

2.1 熱軋自動化軋鋼

隨著軋鋼技術(shù)的不斷發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)在自動控制應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)步。目前，熱軋生產(chǎn)線部分控制功能仍需要操作員人工干預(yù)才能滿足生產(chǎn)要求，由于操作員技能和責(zé)任心不同，質(zhì)量和控制穩(wěn)定性波動較大，無法實現(xiàn)精益生產(chǎn)、柔性制造，距離數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造存在較大差距。以數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化控制為目標(biāo)，建立先進(jìn)的軋鋼自動控制系統(tǒng)，自動化程度提升同時可以進(jìn)行集控改造，便于崗位兼顧，效率提升。

2.2 高溫低氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用說明

以往進(jìn)行鋼鐵鍛造爐燃燒時，需要把空氣加熱至700℃，根據(jù)有關(guān)要求可知，所排出煙氣的溫度應(yīng)該小于140℃，表明余熱的回收率為81%，通過對此部分的熱能及時進(jìn)行回收，有利于節(jié)約能耗。面對這種情況，可以充分發(fā)揮出高溫低氧燃燒工藝的良好作用。一般而言，將燃料噴射至相關(guān)的助燃劑之內(nèi)，完成混合燃燒的任務(wù)，采用蓄熱燃耗的形式，能夠發(fā)揮出對煙氣余熱回收的功效。同時，利用低氧燃燒的優(yōu)勢，讓氮氧化物的生成速率開始下降，讓蓄熱燃燒與低氧燃燒有效融合到一起，提高熱能的利用率，盡可能降低帶給自然環(huán)境的污染危害。

2.3 冷軋帶鋼軋制技術(shù)

在具體的生產(chǎn)工作中，為了進(jìn)一步保證鋼材量的性能，需要在其生產(chǎn)過程中加入各種合金元素，同時也需要控制好加熱的溫度。由于硅鋼的軋制難度相對較高，工藝的操作過程較為復(fù)雜，但傳統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用時操作流程較為繁瑣，工作效率較低。所以，目前冷軋帶鋼雜質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用，就可以有效的提升硅鋼的軋制效率。但在進(jìn)行硅鋼的軋制工作中，要確保各個步驟有效合理完成。為了控制好軋制的質(zhì)量，也要合理地利用相應(yīng)的儀器與控制設(shè)備，做好對整個冷軋過程各環(huán)節(jié)的有效控制。

2.4 無頭軋制技術(shù)

傳統(tǒng)的棒線材生產(chǎn)是單根坯料進(jìn)行軋制，每軋制一個道次，軋件對軋輥及導(dǎo)衛(wèi)裝置均有一個沖擊，以實現(xiàn)咬鋼過程，并且相鄰兩個軋件之間必須保證有一定的間隔時間便于緩沖。為了克服軋件頭部沖擊影響及消除間隔時間，技術(shù)人員提出了無頭軋制概念，即鋼坯不再是單根軋制，而是一批鋼坯作為一個整體不斷地送入軋機(jī)進(jìn)行連續(xù)軋制。因此，要求軋機(jī)必須是全連續(xù)式布置，對橫列式及半連軋布置的軋機(jī)，由于軋機(jī)前后距離限制無法實現(xiàn)無頭軋制。

2.5 厚板鋼材軋制技術(shù)

在軋鋼生產(chǎn)工作中經(jīng)常會使用厚板鋼材軋制技術(shù)，該技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時，不需要經(jīng)過提前的預(yù)熱，可以有效地提升工作效率，在進(jìn)行橋梁工程建設(shè)工作中便會用到厚板鋼材。除此之外，此類鋼材中的鐵元素還含有超低的碳針狀鐵素體，這種物質(zhì)的強(qiáng)度和韌性都較高，所以在具體的生產(chǎn)工作中需要控制好材料中的碳含量，經(jīng)過進(jìn)一步的強(qiáng)化與沉淀工作，才能確保鋼材韌性的合格達(dá)標(biāo)。

3 軋制工藝自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 高端裝備技術(shù)的研發(fā)

實現(xiàn)高端技術(shù)的研發(fā)與設(shè)備的創(chuàng)新，就要依托互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析模型，將工業(yè)化與信息化概念相互結(jié)合，制定相關(guān)技術(shù)的研發(fā)方向。尤其是我國目前沒有專利使用權(quán)的昂貴的進(jìn)口技術(shù)，需要投入大量科研經(jīng)費與人才進(jìn)行相關(guān)研究，具有高精度軋制能力的成套裝備技術(shù)是研發(fā)的重要方向。中國已具備交流變頻主傳動能力，但核心控制器軟硬件依賴進(jìn)口，高端智能化裝備是主要發(fā)展與研究方向。

3.2 鋼鐵冶金企業(yè)自動化儀表的有效運用

鋼鐵行業(yè)對于自動化儀表有著較高的精度要求，因此在自動化儀表發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)儀表的微處理器，從而為儀表的精度提供保障。智能化是鋼鐵企業(yè)的發(fā)展趨勢之一，自動化儀表的智能化主要體現(xiàn)在運算、測量以及存儲功能方面，智能化趨勢要求儀表能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)換功能、自主校正功能和自主診斷功能。無線通信也是自動化儀表運用的發(fā)展趨勢，無線通信是可以提高信息傳輸效率，為鋼鐵冶金中使用的自動化儀表性能提供保障，更好的滿足生產(chǎn)環(huán)境要求。

3.3 軋鋼生產(chǎn)工藝節(jié)能化

軋鋼的生產(chǎn)作業(yè)中高能耗、高污染現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工序方面。因此從可行性的角度進(jìn)行分析，加強(qiáng)生產(chǎn)工藝技術(shù)的優(yōu)化，為軋鋼環(huán)保與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主要策略。具體實驗研究中可通過應(yīng)用新型技術(shù)以及對照傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的方式，進(jìn)行新型生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析，最終達(dá)到提升軋鋼中的能源利用效率，合理控制生產(chǎn)成本，以及提升企業(yè)實際收益的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化軋鋼技術(shù)在提升軋鋼產(chǎn)量和質(zhì)量方面的作用越來越凸顯，需要電氣技術(shù)人員不斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)技能，以便更好地維護(hù)好產(chǎn)線。同時，作為新時代的電氣技術(shù)人員，有責(zé)任、有義務(wù)不斷引進(jìn)自動化軋鋼新技術(shù)，全面提升軋鋼工序的定制化生產(chǎn)能力，更好地滿足客戶需求，推動工業(yè)化和信息化的深度融合。