自动轧钢技术在轧钢生产中应用

苏 鹏

（河钢股份有限公司承德分公司 河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）

由于钢铁行业本身的特点，使得自动化技术的应用成为了必然趋势。随着国家对钢铁行业智能制造不断推进，钢铁行业自动化、智能化程度越来越高，提升产线的自动化程度，即可避免人为操作可能带来的失误，又可提高生产效率，尤其是轧钢环节，自动化轧钢技术的应用有效地提升了轧钢产线的产量和质量。

1 轧钢生产技术发展的现状分析和问题

1.1 轧钢生产技术发展的现状分析

对于国内而言，轧钢生产技术研究方面取得了很多的成果，研发的速度不断加快，各种不同类型的新产品得以研制出来，其中会运用到下述不同类型的轧制工艺，具体如下：①半无头轧制工艺；②超薄规格轧制工艺；③钢轨、热处理轧制工艺的说明；④管控冷却工艺；⑤基于数学模型下轧制工艺的说明；⑥板形管控工艺。

1.2 自动化网络控制技术在轧钢工艺应用存在的问题

目前面临的一个主要问题是技术资源水平不对等。由于很多技术我国都不具有专利使用权，使得生产成本大大的提高。因此，关键技术要靠我国自己的科研机构进行研发，冶金工业轧制工艺自动化技术升级转型的关键就是技术和设备，需要不断改进设备与技术，尽力研究出更加绿色环保的轧制工艺技术，同时发展落后的工艺技术也需要被淘汰掉。我国冶金工业的发展任重而道远，与发达国家的冶金工艺技术还有很大的差距，除了部分技术与设备的引进，我国需要不断加强科研人才与技术人才的培养，加强技术与设备的创新，完善我国工业保障体系。

2 轧钢技术在轧钢生产中应用

2.1 热轧自动化轧钢

随着轧钢技术的不断发展，轧钢生产在自动控制应用方面取得了较大进步。目前，热轧生产线部分控制功能仍需要操作员人工干预才能满足生产要求，由于操作员技能和责任心不同，质量和控制稳定性波动较大，无法实现精益生产、柔性制造，距离数字化、网络化、智能化制造存在较大差距。以数字化网络化智能化控制为目标，建立先进的轧钢自动控制系统，自动化程度提升同时可以进行集控改造，便于岗位兼顾，效率提升。

2.2 高温低氧燃烧技术的应用说明

以往进行钢铁锻造炉燃烧时，需要把空气加热至700℃，根据有关要求可知，所排出烟气的温度应该小于140℃，表明余热的回收率为81%，通过对此部分的热能及时进行回收，有利于节约能耗。面对这种情况，可以充分发挥出高温低氧燃烧工艺的良好作用。一般而言，将燃料喷射至相关的助燃剂之内，完成混合燃烧的任务，采用蓄热燃耗的形式，能够发挥出对烟气余热回收的功效。同时，利用低氧燃烧的优势，让氮氧化物的生成速率开始下降，让蓄热燃烧与低氧燃烧有效融合到一起，提高热能的利用率，尽可能降低带给自然环境的污染危害。

2.3 冷轧带钢轧制技术

在具体的生产工作中，为了进一步保证钢材量的性能，需要在其生产过程中加入各种合金元素，同时也需要控制好加热的温度。由于硅钢的轧制难度相对较高，工艺的操作过程较为复杂，但传统技术在应用时操作流程较为繁琐，工作效率较低。所以，目前冷轧带钢杂质技术的应用，就可以有效的提升硅钢的轧制效率。但在进行硅钢的轧制工作中，要确保各个步骤有效合理完成。为了控制好轧制的质量，也要合理地利用相应的仪器与控制设备，做好对整个冷轧过程各环节的有效控制。

2.4 无头轧制技术

传统的棒线材生产是单根坯料进行轧制，每轧制一个道次，轧件对轧辊及导卫装置均有一个冲击，以实现咬钢过程，并且相邻两个轧件之间必须保证有一定的间隔时间便于缓冲。为了克服轧件头部冲击影响及消除间隔时间，技术人员提出了无头轧制概念，即钢坯不再是单根轧制，而是一批钢坯作为一个整体不断地送入轧机进行连续轧制。因此，要求轧机必须是全连续式布置，对横列式及半连轧布置的轧机，由于轧机前后距离限制无法实现无头轧制。

2.5 厚板钢材轧制技术

在轧钢生产工作中经常会使用厚板钢材轧制技术，该技术在进行应用时，不需要经过提前的预热，可以有效地提升工作效率，在进行桥梁工程建设工作中便会用到厚板钢材。除此之外，此类钢材中的铁元素还含有超低的碳针状铁素体，这种物质的强度和韧性都较高，所以在具体的生产工作中需要控制好材料中的碳含量，经过进一步的强化与沉淀工作，才能确保钢材韧性的合格达标。

3 轧制工艺自动化技术发展趋势

3.1 高端装备技术的研发

实现高端技术的研发与设备的创新，就要依托互联网大数据分析模型，将工业化与信息化概念相互结合，制定相关技术的研发方向。尤其是我国目前没有专利使用权的昂贵的进口技术，需要投入大量科研经费与人才进行相关研究，具有高精度轧制能力的成套装备技术是研发的重要方向。中国已具备交流变频主传动能力，但核心控制器软硬件依赖进口，高端智能化装备是主要发展与研究方向。

3.2 钢铁冶金企业自动化仪表的有效运用

钢铁行业对于自动化仪表有着较高的精度要求，因此在自动化仪表发展中，应当改进仪表的微处理器，从而为仪表的精度提供保障。智能化是钢铁企业的发展趋势之一，自动化仪表的智能化主要体现在运算、测量以及存储功能方面，智能化趋势要求仪表能够实现自动转换功能、自主校正功能和自主诊断功能。无线通信也是自动化仪表运用的发展趋势，无线通信是可以提高信息传输效率，为钢铁冶金中使用的自动化仪表性能提供保障，更好的满足生产环境要求。

3.3 轧钢生产工艺节能化

轧钢的生产作业中高能耗、高污染现象的出现，主要体现在生产工序方面。因此从可行性的角度进行分析，加强生产工艺技术的优化，为轧钢环保与节能技术应用的主要策略。具体实验研究中可通过应用新型技术以及对照传统生产技术的方式，进行新型生产技术的应用数据分析，最终达到提升轧钢中的能源利用效率，合理控制生产成本，以及提升企业实际收益的目的。

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，自动化轧钢技术在提升轧钢产量和质量方面的作用越来越凸显，需要电气技术人员不断强化学习，掌握相关技能，以便更好地维护好产线。同时，作为新时代的电气技术人员，有责任、有义务不断引进自动化轧钢新技术，全面提升轧钢工序的定制化生产能力，更好地满足客户需求，推动工业化和信息化的深度融合。