爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼的工藝和系統(tǒng)控制研究

王 凡

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210000）

管線鋼在目前的生產(chǎn)實(shí)踐中有重要的利用，而且隨著人們質(zhì)量意識(shí)的提升和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，對(duì)管線鋼的生產(chǎn)提出了更高的要求，所以在管線鋼生產(chǎn)實(shí)踐中，技術(shù)和工藝?yán)醚芯吭诓粩嗟纳钊?。就現(xiàn)階段的管線鋼生產(chǎn)來看，主要利用的技術(shù)為爐卷軋機(jī)，該技術(shù)的規(guī)范利用和專業(yè)化實(shí)施對(duì)管線鋼制品質(zhì)量提升有顯著的作用，所以研究該技術(shù)，并對(duì)技術(shù)實(shí)施中的系統(tǒng)控制做分析討論有突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1 爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼工藝概述

爐卷軋機(jī)作為一種利用比較普遍的管線鋼生產(chǎn)技術(shù)，在具體的管線鋼生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。對(duì)爐卷軋機(jī)生產(chǎn)技術(shù)做應(yīng)用分析發(fā)現(xiàn)，隨著研究的深入和技術(shù)的革新，管線鋼生產(chǎn)實(shí)踐中的爐卷軋機(jī)技術(shù)在不斷發(fā)展，而目前使用的是最新一代的爐卷軋機(jī)生產(chǎn)技術(shù)。

就現(xiàn)階段的爐卷軋機(jī)管線鋼生產(chǎn)技術(shù)分析來看，其主要有兩種方式，一種是整體投資比較小、裝機(jī)容量和空間要求也比較小，對(duì)生產(chǎn)效率有顯著提升的單張軋制方式，另一種是卷扎方式。就這兩種方式的具體利用來看，其在管線鋼的生產(chǎn)中表現(xiàn)出了突出的優(yōu)勢，主要集中在以下方面：

（1）軋機(jī)的功率和速度較快，能夠有效的提升管線鋼的生產(chǎn)效率。

（2）此種技術(shù)的利用實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中可逆換向時(shí)間的縮短，對(duì)溫度降低的控制產(chǎn)生了顯著的效果。

（3）爐卷軋機(jī)在卷重和收得率方面的效果突出。

（4）爐卷軋機(jī)在卷取爐設(shè)計(jì)方面的合理性較為突出，實(shí)現(xiàn)了工作時(shí)間中的操作成本降低。

（5）設(shè)備使用的壽命有了顯著提升。

（6）爐卷軋機(jī)在板型和公差方面設(shè)計(jì)合理，這對(duì)于提高管線鋼的綜合質(zhì)量而言有積極的意義。

分析爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼的具體流程，發(fā)現(xiàn)使用工藝存在著以下幾個(gè)方面的突出特點(diǎn)：

（1）采爐卷軋機(jī)生產(chǎn)技術(shù)能夠大量的生產(chǎn)薄而寬的中板，并有效的提高成材的效率。

（2）控制軋制和加速冷卻等工藝的利用可以生產(chǎn)出高強(qiáng)韌的管線鋼。

（3）爐卷軋制生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)節(jié)奏控制方面有突出的效果，所以利用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏的有效掌控。

（4）該技術(shù)的利用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)鋼材生產(chǎn)中的缺陷規(guī)避，實(shí)現(xiàn)管線鋼生產(chǎn)質(zhì)量的有效提升。

（5）爐卷軋機(jī)生產(chǎn)技術(shù)所利用的操作系統(tǒng)具有自動(dòng)化特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)操作的控制自動(dòng)化。

2 爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼系統(tǒng)控制分析

對(duì)爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼的系統(tǒng)控制做具體的分析發(fā)現(xiàn)，在實(shí)踐中影響系統(tǒng)控制的因素比較多，而且受具體因素影響，系統(tǒng)控制問題頻發(fā)，生產(chǎn)穩(wěn)定性和持續(xù)性大受影響，所以總結(jié)具體的系統(tǒng)控制問題并分析解決策略必要性顯著。

2.1 系統(tǒng)控制影響因素分析

基于實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn)，在爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼系統(tǒng)控制實(shí)踐中，對(duì)系統(tǒng)控制產(chǎn)生顯著影響的因素主要有3 個(gè)，以下是對(duì)具體要素的分析與概括。

首先是控制程序。從上文的分析來看，爐卷軋機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐中，自動(dòng)化控制應(yīng)用十分廣泛，而就自動(dòng)化控制來講，其最大的威脅是程序錯(cuò)亂。從實(shí)踐分析的結(jié)果來看，目前的控制系統(tǒng)問題中，控制程序引發(fā)的問題不在少數(shù)?？偟膩碇v，基于自動(dòng)化控制的具體實(shí)施進(jìn)行分析，控制要保持穩(wěn)定、持續(xù)和有效，程序必須要具備完整性、連貫性。在目前的控制實(shí)踐中，控制系統(tǒng)后運(yùn)行環(huán)境和設(shè)備的影響，程序會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)亂或者連接不暢的問題，這種問題造成了控制失效或者是控制誤差。簡言之，程序問題引發(fā)的控制失效和誤差是目前控制系統(tǒng)中表現(xiàn)出來的突出問題。

其次是系統(tǒng)設(shè)備。從具體的控制來看，雖然整體控制實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是程序運(yùn)行是基于系統(tǒng)設(shè)備的，所以在系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問題之后，整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和持續(xù)會(huì)大受影響，相應(yīng)的問題也會(huì)出現(xiàn)，所以重視系統(tǒng)設(shè)備問題非常的必要。研究表明，系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行實(shí)踐中會(huì)受到多個(gè)方面的影響，1）系統(tǒng)設(shè)備自身的壽命是有限的，所以在運(yùn)行的過程中，會(huì)隨著磨損消耗出現(xiàn)設(shè)備性能不佳或者是設(shè)備作用無法發(fā)揮的情況。2）系統(tǒng)設(shè)備會(huì)在外力的作用下出現(xiàn)故障。就控制系統(tǒng)的具體使用來看，如果控制操作出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么不當(dāng)?shù)淖饔昧?huì)影響到設(shè)備的運(yùn)行，當(dāng)作用力比較大的時(shí)候，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)損壞，設(shè)備損壞后，控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行會(huì)大受影響，所以在實(shí)踐中會(huì)表現(xiàn)出控制不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象。

最后是控制人員。在爐卷軋機(jī)的具體應(yīng)用中，雖然其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，但是在部分環(huán)節(jié)，還是需要人工控制進(jìn)行具體調(diào)節(jié)，所以人員素質(zhì)會(huì)影響到具體的控制效果。就目前的具體分析來看，在控制實(shí)踐中，部分控制人員的專業(yè)化水平比較低，他們在工作實(shí)踐中，一方面無法正確的判斷控制方面的問題，另一方面無法利用專業(yè)的理論和技術(shù)解決控制不當(dāng)?shù)葐栴}，所以控制問題所造成的影響會(huì)顯著加大，這于控制整體維系是非常不利的?？傊?，控制人員對(duì)具體實(shí)踐的影響顯著，所以關(guān)注相關(guān)問題并解決現(xiàn)實(shí)意義突出。

2.2 系統(tǒng)控制優(yōu)化與改進(jìn)的措施

從上文的分析來看，在爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼的過程中，系統(tǒng)控制會(huì)受多種因素的影響而出現(xiàn)不同的問題，因此在實(shí)踐中需要基于具體的要素進(jìn)行系統(tǒng)控制的優(yōu)化和改善，這樣，系統(tǒng)控制的有效性、穩(wěn)定性和可靠性會(huì)顯著提升。以下是基于具體影響因素分析的系統(tǒng)控制優(yōu)化和改進(jìn)措施。

首先是基于爐卷軋機(jī)的具體生產(chǎn)實(shí)踐針對(duì)性的建設(shè)控制系統(tǒng)程序，保證系統(tǒng)程序的針對(duì)性。同時(shí)在程序使用的過程中，需要構(gòu)建完整的監(jiān)管體系，比如在線監(jiān)測系統(tǒng)以及故障監(jiān)測系統(tǒng)等，利用這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)程序運(yùn)行的全面監(jiān)督，并及時(shí)的反饋異常信號(hào)，這樣，控制系統(tǒng)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常?；诋惓７答伣鉀Q問題，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性效果會(huì)更加的顯著。在上文的分析中提到，程序運(yùn)行問題會(huì)導(dǎo)致控制狀態(tài)出現(xiàn)明顯的改變，所以為了更好的監(jiān)控系統(tǒng)控制的具體運(yùn)行狀態(tài)，可以在實(shí)踐中對(duì)系統(tǒng)控制的具體特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后基于系統(tǒng)特點(diǎn)的掌控針對(duì)性的構(gòu)建系統(tǒng)監(jiān)測體系，該體系主要的作用是進(jìn)行系統(tǒng)控制狀態(tài)的數(shù)據(jù)掌握。獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂浦行?，該控制中心基于?shí)施數(shù)據(jù)的對(duì)比分析了解系統(tǒng)控制的具體運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)展趨勢，這樣可以更好的發(fā)現(xiàn)問題。在問題基礎(chǔ)上對(duì)其做及時(shí)的處理，問題的解決實(shí)效會(huì)顯著的提升，總之，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)控制程序的針對(duì)性建設(shè)，并強(qiáng)調(diào)程序監(jiān)管有突出的現(xiàn)實(shí)意義。下圖是結(jié)晶器鋼水液面自動(dòng)控制系統(tǒng)，在實(shí)踐中可以基于該系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的檢測體系建設(shè)。

圖1 爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線控制系統(tǒng)流程

其次是對(duì)控制系統(tǒng)的零部件等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管和維修。在上文的分析中提到設(shè)備問題會(huì)影響控制系統(tǒng)的整體效果，所以需要對(duì)設(shè)備問題進(jìn)行解決。就設(shè)備問題的解決來看，主要的措施是構(gòu)建完整的設(shè)備管理系統(tǒng)，對(duì)需要管理的設(shè)備進(jìn)行明確，并對(duì)管理的標(biāo)準(zhǔn)等做強(qiáng)調(diào)，這樣，在設(shè)備使用中，執(zhí)行即時(shí)性管理可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，基于問題進(jìn)行設(shè)備維修，因?yàn)樵O(shè)備導(dǎo)致了控制系統(tǒng)運(yùn)行異常問題能夠得到解決。簡言之，強(qiáng)調(diào)設(shè)備監(jiān)控、管理和維修，保證設(shè)備的正常功能發(fā)揮現(xiàn)實(shí)價(jià)值顯著。就設(shè)備問題的具體解決來看，需要強(qiáng)調(diào)兩方面的重要內(nèi)容：①需要對(duì)設(shè)備的故障類型進(jìn)行全面的分析，從而找到設(shè)備故障的具體原因。就實(shí)踐分析來看，設(shè)備的故障類型是確定的，導(dǎo)致故障的具體原因也是可以明確的，在設(shè)備問題的解決中明確問題發(fā)生的原因，并給予原因構(gòu)建處理檔案，這能夠?yàn)楹罄m(xù)的工作開展提供指導(dǎo)和幫助，從而縮短相應(yīng)工作的周期，提高具體的效率。在設(shè)備監(jiān)管和維修實(shí)踐中明確故障原因，并基于原因做監(jiān)管，監(jiān)管的針對(duì)性和準(zhǔn)確性會(huì)更加的突出。②在設(shè)備管理和維修實(shí)踐中需要不斷的進(jìn)行方法的創(chuàng)新與改進(jìn)。就目前的分析來看，設(shè)備維修和技術(shù)的研究在不斷深入，而且實(shí)踐工作積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)維修方法的突破，這不僅可以有效的提升設(shè)備維修的效率，設(shè)備維修質(zhì)量也會(huì)顯著加強(qiáng)，如圖2 所示。

圖2 爐卷軋機(jī)生產(chǎn)管線結(jié)構(gòu)

最后是積極的強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)人員素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)人員利用的專業(yè)化提升。積極的做控制系統(tǒng)人員培訓(xùn)，一方面提高其認(rèn)識(shí)，另一方面實(shí)現(xiàn)其操作能力的加強(qiáng)，這樣，其在系統(tǒng)控制實(shí)踐中，因?yàn)椴灰?guī)范操作引發(fā)的問題會(huì)避免，系統(tǒng)控制會(huì)表現(xiàn)出更好的效果。就目前的工作實(shí)踐來看，系統(tǒng)控制人員的素質(zhì)提升可以采用如下兩種方法：①主題訓(xùn)練法。所謂的主題訓(xùn)練法具體指的是在工作實(shí)踐中，明確問題解決的主題，然后基于主題對(duì)人員進(jìn)行組織訓(xùn)練。就具體的訓(xùn)練來看，其中既有專業(yè)的理論內(nèi)容也有針對(duì)性的實(shí)踐內(nèi)容。通過主題訓(xùn)練法的利用，人員在相關(guān)主題問題解決中的實(shí)際效果會(huì)顯著提升。②實(shí)踐培養(yǎng)法。所謂的實(shí)踐培養(yǎng)法具體指的是在工作實(shí)踐中滲透相關(guān)的內(nèi)容，并不斷的進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的強(qiáng)調(diào)，從而使工作人員對(duì)系統(tǒng)控制的重要性等有更深層次的認(rèn)知。基于認(rèn)知深入進(jìn)行更加具體的內(nèi)容強(qiáng)調(diào)，人員在工作實(shí)踐中會(huì)養(yǎng)成慣性思維，而這種思維的培養(yǎng)對(duì)于工作人員的具體能力提升有積極的影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，在管線鋼的具體生產(chǎn)中，利用比價(jià)普遍的一種技術(shù)是爐卷軋機(jī)，該技術(shù)對(duì)管線鋼的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率有顯著的影響，所以做技術(shù)分析與討論現(xiàn)實(shí)價(jià)值明顯。從實(shí)踐分析來看，在管線鋼的生產(chǎn)中，爐卷軋機(jī)的具體應(yīng)用取得了不錯(cuò)的效果，不過在技術(shù)使用中也存在著明顯的問題，所以為了實(shí)現(xiàn)問題的規(guī)避，文章對(duì)爐卷軋機(jī)管線鋼生產(chǎn)技術(shù)做具體的分析，并對(duì)該技術(shù)使用中的系統(tǒng)控制做討論與研究，這對(duì)于了解具體的管線鋼生產(chǎn)技術(shù)有重要的意義，對(duì)于目前的管線鋼生產(chǎn)實(shí)踐也有突出的指導(dǎo)效果。