冶自动轧钢技术在轧钢生产中的开发与应用

冶自动轧钢技术在轧钢生产中的开发与应用

发表时间：2018-10-26T09:30:39.477Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：葛林楠郭栋王茂伟

[导读] 轧随着近几年自动化技术的不断发展，使得自动化技术不断完善，水平也在不断的提高，其在轧钢领域也有了应用

葛林楠郭栋王茂伟

河钢股份有限公司承德分公司板带事业部河北省承德市 067000

摘要：随着近几年自动化技术的不断发展，使得自动化技术不断完善，水平也在不断的提高，其在轧钢领域也有了应用。随着工业微机控制水平的不断提高，交直流的调速系统及可编程技术控制日臻完善，同时也得到了广泛的应用。轧钢连续生产工艺基础自动化及过程控制自动化的使用，为企业的优质、低耗能高效率奠定了扎实的基础，企业内部将各个生产流程通过网络连接成一个完善的整体。文章重点就自动轧钢技术在轧钢生产中的开发与应用进行研究分析，以供参考。

关键字：自动轧钢技术；轧钢生产；开发；应用

引言：自动化技术影响着轧钢行业的发展方向。随着技术的不断进步和发展，人们注重更多的是自动控制下的结果。另一方面，也正是技术的进步对自动控制提出了更高的发展目标和要求，两者的关系也因此变得更为紧密，所以如何保证控制信号和控制信息能够完全实现代替手动操作的控制功能，如何让自动轧钢控制代替操作工的手动控制是当前亟待解决的问题。

1自动轧钢技术研究意义

1.1规范生产，提升质量

对于棒材或线材生产来说，引入自动化的轧钢技术明显可以规范整个生产流程和生产质量。通过自动化的措施，可以避免一些人为因素的干扰，使得生产严格化，同时因为是自动化的流程，可以提前设置好具体的工艺参数，这样一来所有的生产和轧钢都必须按照参数来进行，就可以严格控制住产品的规格和尺寸，这种优势尤其在厚板生产当中得到了最大程度上的体现，因为厚板生产通常采用控扎控冷的方式，在生产过程中也需要对参数进行严格的控制，但是这样高强度和高精度的工艺确实完全依靠手动来控制操作，不仅增加了工作难度，且难以保证施工合格。而通过棒材或线材自动轧钢技术则可以完美地解决这个问题，它可以使得一些机械的繁琐的控制统统由计算机控制完成，而且严格遵照既定的生产流程进行生产，这样可以大幅提升生产精度，降低生产能耗。

1.2控制轧制节奏，提升产量和效率

在利用轧制生产工艺进行板材生产时，通常都会分为两个阶段进行单机架轧机，在第一阶段采取空冷待温措施来保证第二个阶段的开扎温度，这种生产工艺极大程度上提升了产品的综合性能，但同时也一定程度上给轧机生产质量带来了影响。通过自动轧钢功能的轧制节奏控制，可以在时间和空间上对交叉轧制扎件进行匹配，这样就可以合理地分配调度，能够提升轧机的使用效率，减少待机时间，最终提升生产的产量和效率。

2自动轧钢技术在轧钢生产中的应用要点

2.1过程控制系统是自动轧钢的控制核心

根据现场传递来的检测仪表信号和实际控制信号判断当前轧件的位置情况，准确的轧件跟踪是自动轧钢控制实现的前提。在轧件跟踪的基础上，可以进行自动轧钢控制的逻辑判断，得到相应的控制信息。将自动轧钢控制的逻辑判断输送到过程控制系统内实现，在跟踪轧件的处理过程中，如果当前的轧件需要自动轧钢控制信息，对相应的控制信息进行赋值，并调用数据通讯功能，将控制信息发送到基础自动化，用于控制过程，也就是由过程控制系统将与轧件相关的控制过程程序化，以实现相应的逻辑判断，得到自动控制信息。过程控制系统和基础自动化系统的衔接需要有快速的通讯，和高效的CPU处理速度，所以在实现过程中自动化设备之间通讯采用网络化，并用以太网和过程控制系统相互通讯。

2.2基础自动化系统负责自动轧钢的动作执行、信息反馈

基础自动化负责自动轧钢的具体执行过程，根据过程控制系统产生的控制信号，执行相应的功能操作，此过程实现自动控制和手动控制的统一，即在手动控制模式下，控制信号来源于操作台；在自动控制模式下，控制信号来源于过程控制系统。根据控制模式的选择，自动进行上级控制信息的转换，具体控制执行机构的功能实现过程是统一的，详细如图1所示。如辊道控制，道次设定控制，主传动、压下控制等都实现统一化控制。基础自动化在自动轧钢控制的实现过程中，还必须完成对实时性要求比较严格及和轧件密切相关的一些辅助控制功能。如道次抛钢信号的判断、道次的自动下翻、轧制过程中的速度控制、道次变化与压下的协调控制等。

图1全自动轧钢控制过程中的功能分配示意图

2.3实现轧钢连续生产的无头轧制技术的应用

无头轧制技术是指将带坯在中间辊道上焊合起来，并连续不断地通过精轧机轧制的一种技术。传统的轧制方法使得钢材需要经过轧机

组的穿带、加速、减速、抛钢甩尾等一系列动作，这就使得钢材的尺寸精度以及力学性能的均匀性很难得到保证，而无头轧制技术是解决这个问题的技术创新方案。无头轧制技术将坯料进行焊接缝合，使得中间坯料在恒定张力下进行连续轧制，钢材行走趋于稳定，使得钢材的厚度均匀，成材率提高了5％，避免了轧制过程中跑偏现象的发生。尽管无头轧制技术有相应的优点，但是在钢材前端进行精密轧制的条件下，其后端坯件焊接时间的控制是面临的一个重大问题，还有如何保证中间段钢材的温度，使其组织一致等也是不可忽视的问题。

2.4PLC系统在轧钢生产线自动控制中的具体应用分析

在工业生产中，对电气设备的控制和监测主要包括如下的技术操作流程，例如旋转大包回转台、升降包臂、开闭大包水口、运行中间包车、升降对中以及震动结晶器、调节震频、传动拉矫机、压下拉矫辊、上行引腚杠、跟踪回收、脱坯操作、存放作业、铸坯定尺切割操作技术等多种复杂的工艺流程。除此之外，对铸坯进行定尺切割之后，还要注意对切割前后的辊道输送以及辊道控制、铸坯分离机、翻钢机、步进冷床进行操作技术管控。与此同时，PLC自动控制系统还负责整个流水线中的干油润滑系统检测、液压系统管理、油气润滑系统的运动控制。在这套流水线生产工业设备中，通过应用自动变频控制驱动装置，在所有的自动变频设备中都设置了通信网络接口，经过数据网络通信设配器的连接，与多个不同模块的RemoteI/O网络系统连接，由此构建了一种基于RemoteI/O模块的信息数据网络传输系统。在扫描装置的扫描下，RemoteI/O网络系统处于一种正常运行的状态，同时与远程设备FlexI/O网络设配器进行有效串连，PLC自动控制系统才能经过二者的通信链接作用，展开自动控制。

结束语

综上所述，轧钢自动化就是指对轧钢的过程使用自动化进行控制，这种自动化的控制，能够实现高速和高精度的轧制，不仅提高了轧制精度，而且改善了产品质量。在实际使用维护过程中发现，由于钢铁企业环境恶劣，检测信号的维护相当关键，对钢板板型的控制以及推床的配合自动控制还需进一步研究探讨。

参考文献：

[1]徐细华，赵安明，肖鹏，陈小波，管兴伟.轧钢技术和装备化问题的分析与实现应用[J].中国金属通报，2016（09）：75+74.

[2]张进之.动态设定型板形板厚自动控制和轧钢技术装备国产化[J].中国冶金，2001（04）：26-31.