論試提高熱連軋機厚度精度的最優(yōu)控制原理和方法

許俊杰　林木泉

摘要：眾所周知，熱連軋機寬幅越大，意味著軋制難度越大。如何提高熱連軋機厚度與精度，提供整套熱連軋機電氣和自動化，并通過人機界面管理工藝控制模型、過程控制、電機及配套傳動、制造執(zhí)行系統(tǒng)等非常重要。文章以熱連軋機厚度精度最優(yōu)控制為例，介紹了控制厚度精度既要提高生產(chǎn)效率，也要按設(shè)計、供貨和安裝要求來實施。

關(guān)建詞：熱連軋機；厚度精度；最優(yōu)控制原理；人機界面；綜合成材率 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP131 文章編號：1009-2374（2017）08-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.022

鋼材優(yōu)質(zhì)率是衡量熱連冷軋產(chǎn)品工藝性穩(wěn)定與否的主要指標(biāo)。熱連軋機厚度精度最優(yōu)控制過程中，生產(chǎn)企業(yè)要加強酸軋、退火、精整生產(chǎn)線的過程控制和工藝管理，強化對影響優(yōu)質(zhì)工藝指標(biāo)的監(jiān)督和考核，促進帶鋼優(yōu)質(zhì)率提升，通過設(shè)立熱連軋機厚度精度標(biāo)準(zhǔn)化管理，確保參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確到位。

1 如何破解標(biāo)準(zhǔn)化操作破解熱連冷軋厚度精度難題

第一，隨著熱連軋機對產(chǎn)品厚度精度要求的不斷提高，熱連冷軋產(chǎn)品出現(xiàn)的壓痕、麻點、堆鋼等問題紛紛顯現(xiàn)，嚴(yán)重制約鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的正常進行。據(jù)對熱連冷軋厚度精度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在不計其數(shù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中，冷軋厚度精度出現(xiàn)較多問題其中之一就是熱連冷軋翹頭難題，熱連冷軋翹頭嚴(yán)重時，會影響板坯咬入或頂撞設(shè)備造成事故，扣頭對設(shè)備的沖擊力特別大。出現(xiàn)這種隱患是因為生產(chǎn)企業(yè)因操作不當(dāng)造成軋鋼上下表面溫度差、上下工作輥輥速差、上下工作輥輥徑差、軋制線高度差以及上下工作輥軸線不在一個垂直面上。需要操作時在每一次換輥前，必須核對輥徑保證配輥的合理，換輥后對軋制線高度進行檢查確認(rèn)，對上下工作輥軸線垂直面等參數(shù)進行調(diào)整，對發(fā)現(xiàn)的趨勢性問題第一時間向技術(shù)人員進行反饋，有效減少了事故發(fā)生的概率。

第二，熱連軋機厚度精度管控過程中，要利用中控顯示器，監(jiān)控厚度精度，根據(jù)生產(chǎn)及天氣情況調(diào)整厚度精度，改進機料流，確保鐵材符合生產(chǎn)要求。

第三，在轉(zhuǎn)爐更換出鋼口時，鋼鐵企業(yè)要采取新型定位裝置，快速確定出鋼口中心線的位置，再通過小磚塊對出鋼口套筒進行固定，使得出鋼口傾角為零度，從而延長了出鋼口的壽命，減少了出鋼下渣，強化了出鋼鋼流對鋼水的攪拌，提高了合金元素的收得率。

第四，熱連軋機在厚度精度上，要打破主線和后部處理分區(qū)限制，建立中棒線矯直與大棒線矯直互補、大棒線（矯直+拋丸+探傷）與小棒線精飾互補、小棒線精飾與小棒線探傷互補、異型鋼壓力熱連軋機機動補充的生產(chǎn)模式，按組距優(yōu)勢發(fā)揮后部各條產(chǎn)線最大效能，充分凸顯軋鋼整合優(yōu)勢。

2 熱連軋機厚度精度工藝流程及效率提高方法

第一，熱連軋機厚度精度工藝流程點多面廣、區(qū)域分散、工藝繁雜，需要鋼鐵企業(yè)變革整合、理順流程，將軋鋼線后部工序整合為小棒成品和小棒精飾、大棒成品和大棒精飾、中棒成品和后部點檢站，實施扁平化

管理。

第二，熱連軋機厚度精度工藝流程小棒線精飾工段減少了各工序間的交接程序，根據(jù)設(shè)備特點合理優(yōu)化生產(chǎn)組織，使長工藝流程生產(chǎn)更加順暢，質(zhì)量信息反饋及處理更快，大大提高了生產(chǎn)效率。

第三，熱連軋機厚度精度工藝流程的小棒線，具備精飾、探傷、銀亮、退火四個工段，整合后的小棒線精飾工段，后部工序工作流程更加清晰、責(zé)任也更加明確，成品工段任務(wù)的效率都已明顯提高。

第四，隨著鋼鐵市場形勢持續(xù)惡化，客戶對鋼材質(zhì)量要求越來越高，這就需要鋼鐵企業(yè)要嚴(yán)格跟蹤措施執(zhí)行情況；現(xiàn)場質(zhì)量工程師要每周將檢查情況反饋，確保產(chǎn)品質(zhì)量過程控制，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量。鋼鐵企業(yè)要針對客戶反饋的質(zhì)量問題，后部作業(yè)工序工程師要深入現(xiàn)場組織實驗，分析研究問題，制定可靠、有效的

措施。

第五，熱連軋機厚度精度不同，導(dǎo)鋼材表面存在硬化組織，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。這就需要鋼鐵企業(yè)依據(jù)熱連軋機厚度精度不同，要掌握熱連軋機輥縫、角度、速度等參數(shù)對表面硬化的影響關(guān)系，規(guī)范熱連軋機調(diào)整操作后，避免出現(xiàn)表面硬化問題。在作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上提高測量頻次，確保及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，通過對產(chǎn)品進行全程跟蹤，保證質(zhì)量穩(wěn)定。

3 科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)運行模式，實現(xiàn)熱連軋機厚度精度性能最優(yōu)化

第一，熱連軋機厚度精度加工過程中，要結(jié)合軋機工藝生產(chǎn)特點，實施厚度精度時時管控，提升工藝控制水平，優(yōu)化經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。滿足熱連軋機厚度精度的技術(shù)要求。生產(chǎn)操作管控方面實施參數(shù)群優(yōu)化管理，強化生產(chǎn)過程控制，不斷提升熱連軋機系統(tǒng)穩(wěn)定性和高爐操作量化管控水平，增強高爐抗波動能力。

第二，鋼鐵企業(yè)要不斷優(yōu)化崗位操作，降低熱連軋機工序運行成本。通過加強篩網(wǎng)管理，既控制篩網(wǎng)堵塞率，保證入爐料粉末不超標(biāo)，確保高爐順行，避免成品厚度精度不達標(biāo)。在優(yōu)化生產(chǎn)組織的同時，不斷強化熱連軋機設(shè)備管理，通過對設(shè)備合理改進，既能降低成本，又能保證設(shè)備長期正常運轉(zhuǎn)。

第三，熱連軋機厚度精度生產(chǎn)過程中，鋼鐵企業(yè)要積極開展降低軋輥消耗，通過采取優(yōu)化加熱制度、固化熱軋油使用、優(yōu)化軋輥磨削制度等措施，使軋輥消耗持續(xù)降低，進一步對軋鋼厚度精度進行精細調(diào)整，提高鋼材厚度精度，通過科學(xué)熱連等措施，進一步提高軋機生產(chǎn)產(chǎn)品的厚度與精度。

第四，熱連軋機生產(chǎn)鐵材保證其厚度與精度的工藝操作過程，應(yīng)采用低壓多段穿水技術(shù)，改善通條鋼筋的組織結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)品力學(xué)性能。采取有效辦法精確控制頭尾溫度。要精心控制加熱爐各段溫度軋制線各工序溫度，最大限度避免因溫差超標(biāo)而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況

出現(xiàn)。

實現(xiàn)鐵材厚度精度工藝批量生產(chǎn)，不僅能提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，更重要的是能夠為研發(fā)更多規(guī)格高性能產(chǎn)品積累成功經(jīng)驗。

4 抓住關(guān)鍵工序、關(guān)鍵控制點、關(guān)鍵工藝提高冷軋綜合成材率

第一，針對鋼鐵企業(yè)熱連軋機厚度精度生產(chǎn)質(zhì)量管控難題，需要鋼鐵企業(yè)要跟蹤軋制后的實際板形，對板形控制系統(tǒng)和軋制參數(shù)進行優(yōu)化。通過輥軋機軋制板形的控制，改善軋機出口板形，有效降低了光亮爐的跑偏及退火后板形不良的發(fā)生率。

第二，自動軋機在軋制薄壁規(guī)格產(chǎn)品時，容易出現(xiàn)軋卡、撕破等現(xiàn)象，產(chǎn)生中間軋廢，廢品極大地降低了無縫機組的綜合成材率。

第三，生產(chǎn)企業(yè)將軋管廢品通過魚刺圖、末端因素分析法確定質(zhì)量工具，分析出造成軋廢的主要原因，通過技術(shù)改造、合理控制工藝參數(shù)、提高操作水平等一系列對策的實施，降低軋機產(chǎn)生廢品的數(shù)量。

第四，熱連軋機設(shè)備系統(tǒng)要通過優(yōu)化工序間的協(xié)調(diào)，盡可能減少二次切邊合同比例，把廢鋼量降到最低點，軋鋼企業(yè)要通過加強質(zhì)量檢查，運用測量系統(tǒng)分析，不斷提高質(zhì)檢業(yè)務(wù)水平和質(zhì)量意識，把廢次品發(fā)生量控制在最小范圍內(nèi)。

第五，加強重點產(chǎn)品控制，提高成材率。如通過減少軋機切邊量，拓展軋機不切邊合同生產(chǎn)，減少了電工鋼產(chǎn)品廢板，提高了工序成材率。并通過合理控制定尺寸及回切水平，降低正常回切產(chǎn)品產(chǎn)生的成材率消耗，強化大規(guī)格生產(chǎn)措施，按新標(biāo)準(zhǔn)控制減少劃傷的廢品量。利用簡易精整線設(shè)備進行小規(guī)格產(chǎn)品的矯直、探傷和測徑，既保證了最終產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了成材率指標(biāo)。

5 熱連軋機厚度精度的技術(shù)參數(shù)要求

第一，熱連軋機厚度精度公差技術(shù)要求：熱連軋機厚度精度負(fù)偏差達到-0.3毫米時，厚度精度要按規(guī)定測量鋼板平均厚度不得小于鋼板名義厚度，正公差按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

第二，熱連軋機按規(guī)定測量厚度精度的方法，即對鋼板厚度測量采用自動或手工測量方法，按照要求的測量位置至少選兩條線，每條線至少選三個測量點。平均厚度為測量結(jié)果的算術(shù)平均值。

第三，熱連軋機按正公差控制熱連軋機所用鋼板，要按規(guī)定進行厚度測量和計算鋼板平均厚度精度。對于高比例使用負(fù)公差軋鋼，測量的平均厚度不得小于鋼板名義厚度，要求限制軋機負(fù)公差軋制。

第四，熱連軋機需要公差上移時，正公差控制軋制所造成的鋼板交貨重量要增加，軋機厚度精度發(fā)生變化，鋼企對其帶來的影響應(yīng)有充分的思想準(zhǔn)備，并做好相關(guān)應(yīng)對工作。

6 結(jié)語

綜上所述，在鋼鐵企業(yè)熱連軋機厚度精度最優(yōu)控制過程中，要大幅提高機組和軋機的速度，提高冷軋厚度精度，需要在冷軋機上采用全液壓壓下裝置，增加軋機壓下裝置的反應(yīng)速度，并采用帶鋼厚度自動控制裝置。對于高速、高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機，實現(xiàn)了計算機控制。并要通過實現(xiàn)改善板形，廣泛采用液壓彎輥裝置來改善板形。提高自動化程度。在生產(chǎn)操作自動化方面，鋼鐵企業(yè)要采用各種形式的極限開關(guān)、光電管等，對每個動作實行自動程序控制，實現(xiàn)鋼卷對中、帶鋼邊緣糾偏、機組中帶鋼速度的自動調(diào)整、剪切鋼板的自動分選等自動化操作和控制。鋼鐵企業(yè)還需要通過改進生產(chǎn)工藝，采用新工藝、新設(shè)備，通過深沖鋼板連續(xù)退火作業(yè)線和淺槽鹽酸酸洗、HC軋機、和異步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，從而提高熱連軋機帶鋼的厚度和精度。

參考文獻

[1] 馬忠良，王秉之.安鋼軋鋼系統(tǒng)厚度精度分析[J].河

南冶金，2007，（9）.

基金項目：福建省中青年教師教育科研項目資助（JB31240）。

作者簡介：許俊杰（1992-），女，閩南理工學(xué)院助教；林木泉（1989-），男，閩南理工學(xué)院助教。

（責(zé)任編輯：蔣建華）