智能冶金精整裝備的應(yīng)用和發(fā)展

李小明

（南京鋼鐵股份有限公司特鋼事業(yè)部，江蘇 南京 210035）

棒材是熱軋條狀鋼材的一種形式，根據(jù)它的斷面形狀具體還可以分為圓鋼、方鋼、八角鋼等多種形式。從當(dāng)前應(yīng)用情況來看，棒材被人們廣泛應(yīng)用在機(jī)械、汽車、船舶、建筑等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，在人們經(jīng)濟(jì)生活中扮演著十分重要的角色。棒材的生產(chǎn)線主要以連續(xù)性鑄鋼坯或軋制坯作為基本原料，在經(jīng)過一系列加熱、軋制、精整操作之后變成小型鋼材。伴隨國內(nèi)冶金生產(chǎn)企業(yè)的不斷轉(zhuǎn)型升級，冶金產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度加快，冶金行業(yè)也開始從過去單純追求產(chǎn)量的粗放化經(jīng)營轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌龌?jīng)營。但是現(xiàn)有的智能冶金裝備不符合冶金行業(yè)的精準(zhǔn)化發(fā)展需要。為此，文章就如何實(shí)現(xiàn)冶金精整裝備的智能化發(fā)展進(jìn)行策略分析。

1 棒材裝備應(yīng)用存在的問題

棒材是一種簡單斷面型材，一般是以直條狀交貨。棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種。在國內(nèi)，棒材的斷面直徑被設(shè)定為Φ10~50mm。

棒材的斷面形狀簡單，比起線材一般斷面大很多，因此散熱慢，允許軋制時(shí)間長，頭尾溫差大的問題不突出，但上限產(chǎn)品容易壓縮比不足。與其他熱軋一樣，為能軋制高尺寸精度的產(chǎn)品，必須保證加熱均勻一致。當(dāng)前，棒材在應(yīng)用的過程中主要存在以下幾個(gè)方面的問題。

第一，加熱能力不足，加熱質(zhì)量較差。同根鋼材溫度差就能夠達(dá)到80℃~100℃左右，且在加工操作的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)低溫軋制和微張力的自動(dòng)化控制。整個(gè)棒材加熱操作采用的是控冷工藝，鋼材使用波動(dòng)性較差，屈服強(qiáng)度波動(dòng)達(dá)到了140Mpa左右，在這樣的溫度下僅僅擁有空氣預(yù)熱器，且預(yù)熱溫度較低。第二，軋機(jī)采取的是水平布置模式，不能實(shí)現(xiàn)無扭無張軋制。軋機(jī)的尺寸大小波動(dòng)如果達(dá)到了1mm，大規(guī)模的圓鋼就無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

2 冶金精整裝備的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 拉伸技術(shù)和設(shè)備

拉伸技術(shù)和設(shè)備主要用于銅鋁合金線材的拉伸和延展，通過拉伸和延展能夠讓金屬材料的直徑發(fā)生改變。在具體使用的時(shí)候通過空拉、游頭拉等操作方式能夠通過改變模具來拉制出各種規(guī)格大小的棒材和管材。拉伸技術(shù)和設(shè)備被人們廣泛的應(yīng)用在有色合金、不銹鋼的拉伸操作。

2.2 剝皮技術(shù)和設(shè)備

金屬棒材剝皮技術(shù)是一種快捷、高效技術(shù)形式，一般適合應(yīng)用在長圓形金屬材料的外皮加工操作上，在剝皮技術(shù)的作用下能夠快速高效率的去除棒材表面的裂縫和脫碳層，從而提升棒材加工制造的精準(zhǔn)度。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，剝皮技術(shù)和設(shè)備適合應(yīng)用在光亮材料的加工生產(chǎn)方面，也可以被人們應(yīng)用到機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、彈簧制造等加工制造領(lǐng)域。

2.3 拋丸技術(shù)和設(shè)備

鑄鋼件在加工制作的時(shí)候一般都需要進(jìn)行拋丸處理，通過拋丸處理能夠消除鑄件表面上的氧化皮和粘砂，從而提升鑄件的質(zhì)量。在進(jìn)行拋噴丸處理時(shí)候能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件表面缺陷，比如皮下氣孔、粘砂、冷隔、起皮等問題，在發(fā)現(xiàn)這些問題之后及時(shí)采取有效的手段來進(jìn)行處理。

2.4 矯直技術(shù)和設(shè)備

在圓鋼加工制作的時(shí)候需要確保型材的直線度，減少型鋼后續(xù)加工所需要消耗的時(shí)間，因而在一般情況下會對型材進(jìn)行矯直工藝處理。根據(jù)型材的特點(diǎn)和質(zhì)量啊哦做要求，線材會通過六輥、雙輥等富有效率的進(jìn)行校正處理。

2.5 倒棱技術(shù)和設(shè)備

對圓柱型的棱邊進(jìn)行倒角處理，目的是防止尖角對型鋼表面的損傷，從而在最大限度上提升型材的質(zhì)量，同時(shí)在最大限度上減少型材運(yùn)輸過程中可能對運(yùn)輸操作人員的傷害。

2.6 定尺鋸切技術(shù)和設(shè)備

在進(jìn)行冶金操作的時(shí)候根據(jù)用戶需求來對型材進(jìn)行鋸切操作，對型材進(jìn)行鋸切操作的基本方法是采用定尺機(jī)進(jìn)行定尺操作，在安排好定鋸機(jī)之后根據(jù)操作需要來抬起和放下?lián)醢?。在連續(xù)性棒材軋機(jī)和帶材軋機(jī)應(yīng)用啊哦做的時(shí)候，鋼材的定尺程度深受生產(chǎn)線上機(jī)構(gòu)的影響，在操作的時(shí)候能夠根據(jù)需要來自動(dòng)調(diào)節(jié)定尺的長度。

2.7 無損探傷檢測技術(shù)和設(shè)備

無損檢測主要是指在不損傷和不影響被檢測對象基本屬性的情況下，借助材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變動(dòng)所引起的光電反應(yīng)變化，并依托物理、化學(xué)手段，借助現(xiàn)代化的儀器設(shè)備和器材來對被檢驗(yàn)試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)、數(shù)量、尺寸、分布情況等進(jìn)行檢驗(yàn)操作的基本方法。

由于當(dāng)前我國冶金行業(yè)處于一種剛剛起步的狀態(tài)，生產(chǎn)冶金的企業(yè)不多，因而在冶金行業(yè)發(fā)展的過程中普遍存在冶金精整裝備數(shù)控化效率較低、精準(zhǔn)度產(chǎn)品少、人才儲備不充足等問題。

基于傳統(tǒng)冶金競爭裝備設(shè)計(jì)是一種以強(qiáng)度為核心的安全系數(shù)設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)管理設(shè)計(jì)、綜合比較設(shè)計(jì)形式，針對社會發(fā)展對冶金行業(yè)提出的創(chuàng)新要求以及當(dāng)前冶金行業(yè)發(fā)展存在的問題，在未來，冶金行業(yè)在發(fā)展的過程中需要積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來提升冶金操作的質(zhì)量、效率和降準(zhǔn)度，從而能夠?yàn)樯鐣髁x市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更多備受哦人們青睞的冶金產(chǎn)品。

3 冶金精整裝備的未來發(fā)展

在科學(xué)設(shè)計(jì)的快速發(fā)展下社會范圍內(nèi)不斷出現(xiàn)新的技術(shù)，產(chǎn)品的科技含量和性價(jià)比也不斷提升，在這樣激烈的市場競爭環(huán)境下為了能夠讓企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品在激烈的市場競爭中立于不敗的地位，在冶金加工生產(chǎn)領(lǐng)域需要相關(guān)人員能夠不斷創(chuàng)新和研發(fā)新的技術(shù)形式。在技術(shù)和人們需求的支持下，冶金精整裝配設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，冶金精整裝配設(shè)計(jì)從產(chǎn)品質(zhì)量成本第一的發(fā)展策略轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極配合社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的競爭策略。第二，冶金設(shè)計(jì)將從滿足產(chǎn)品本身的功能屬性轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)屬性和環(huán)境適應(yīng)屬性的雙重滿足。第三，冶金設(shè)計(jì)從數(shù)字化逐漸確立主動(dòng)地位，激發(fā)創(chuàng)造主動(dòng)性。新技術(shù)的快速發(fā)展對冶金精整裝備發(fā)展提出了更高的要求，在冶金精整裝備發(fā)展過程中一方面需要積極思考和研究優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗的基礎(chǔ)制造技術(shù)，并在冶金精整設(shè)備方面積極應(yīng)用熱處理、機(jī)械加工、焊接進(jìn)行操作。第四，積極發(fā)展集成技術(shù)。集成技術(shù)包含信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫來對上文描述的技術(shù)進(jìn)行集成化處理。第五，智能化、綠色化發(fā)展。大型機(jī)械加工設(shè)備開始朝著智能化、綠色化的方向發(fā)展。①冶金精整裝備智能化發(fā)展。在冶金精整裝配發(fā)展的過程中要為監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要的維護(hù)信息，并對整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控提供重要支持。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候可以通過無線通訊來將其和計(jì)算機(jī)設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)性監(jiān)控和報(bào)警處理。在冶金精整裝備加工的過程中為了能夠優(yōu)化運(yùn)輸生產(chǎn)，需要將最開始應(yīng)用生產(chǎn)線調(diào)度的系統(tǒng)發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛉矫嫣峁?shí)時(shí)性數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控系統(tǒng)。②冶金精整裝備綠色環(huán)保發(fā)展。冶金精整裝備綠色化發(fā)展集中表現(xiàn)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的研發(fā)。在冶金產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面需要始終堅(jiān)持人本化原則，也就是說設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用要充分考慮操作者的操作行為，通過應(yīng)用必要的技術(shù)措施來增強(qiáng)設(shè)備操作的安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著國家對環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，節(jié)能環(huán)保技術(shù)與裝備也是冶金裝備企業(yè)發(fā)力的重點(diǎn)領(lǐng)域。不僅如此，盡快打造綠色化、數(shù)字化、智能化機(jī)械制造行業(yè)，加快建設(shè)制造強(qiáng)國是機(jī)械制造行業(yè)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、增強(qiáng)我國機(jī)械制造業(yè)國際市場競爭力、獲得國際話語權(quán)的重要途徑。為此，在新的歷史時(shí)期需要相關(guān)人員積極思考和研究智能冶金精整裝備的發(fā)展，從而更好的促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展。