自動軋鋼技術在軋鋼生產中應用

蘇 鵬

（河鋼股份有限公司承德分公司 河北省釩鈦工程技術研究中心，河北 承德 067000）

由于鋼鐵行業本身的特點，使得自動化技術的應用成為了必然趨勢。隨著國家對鋼鐵行業智能制造不斷推進，鋼鐵行業自動化、智能化程度越來越高，提升產線的自動化程度，即可避免人為操作可能帶來的失誤，又可提高生產效率，尤其是軋鋼環節，自動化軋鋼技術的應用有效地提升了軋鋼產線的產量和質量。

1 軋鋼生產技術發展的現狀分析和問題

1.1 軋鋼生產技術發展的現狀分析

對于國內而言，軋鋼生產技術研究方面取得了很多的成果，研發的速度不斷加快，各種不同類型的新產品得以研制出來，其中會運用到下述不同類型的軋制工藝，具體如下：①半無頭軋制工藝；②超薄規格軋制工藝；③鋼軌、熱處理軋制工藝的說明；④管控冷卻工藝；⑤基于數學模型下軋制工藝的說明；⑥板形管控工藝。

1.2 自動化網絡控制技術在軋鋼工藝應用存在的問題

目前面臨的一個主要問題是技術資源水平不對等。由于很多技術我國都不具有專利使用權，使得生產成本大大的提高。因此，關鍵技術要靠我國自己的科研機構進行研發，冶金工業軋制工藝自動化技術升級轉型的關鍵就是技術和設備，需要不斷改進設備與技術，盡力研究出更加綠色環保的軋制工藝技術，同時發展落后的工藝技術也需要被淘汰掉。我國冶金工業的發展任重而道遠，與發達國家的冶金工藝技術還有很大的差距，除了部分技術與設備的引進，我國需要不斷加強科研人才與技術人才的培養，加強技術與設備的創新，完善我國工業保障體系。

2 軋鋼技術在軋鋼生產中應用

2.1 熱軋自動化軋鋼

隨著軋鋼技術的不斷發展，軋鋼生產在自動控制應用方面取得了較大進步。目前，熱軋生產線部分控制功能仍需要操作員人工干預才能滿足生產要求，由于操作員技能和責任心不同，質量和控制穩定性波動較大，無法實現精益生產、柔性制造，距離數字化、網絡化、智能化制造存在較大差距。以數字化網絡化智能化控制為目標，建立先進的軋鋼自動控制系統，自動化程度提升同時可以進行集控改造，便于崗位兼顧，效率提升。

2.2 高溫低氧燃燒技術的應用說明

以往進行鋼鐵鍛造爐燃燒時，需要把空氣加熱至700℃，根據有關要求可知，所排出煙氣的溫度應該小于140℃，表明余熱的回收率為81%，通過對此部分的熱能及時進行回收，有利于節約能耗。面對這種情況，可以充分發揮出高溫低氧燃燒工藝的良好作用。一般而言，將燃料噴射至相關的助燃劑之內，完成混合燃燒的任務，采用蓄熱燃耗的形式，能夠發揮出對煙氣余熱回收的功效。同時，利用低氧燃燒的優勢，讓氮氧化物的生成速率開始下降，讓蓄熱燃燒與低氧燃燒有效融合到一起，提高熱能的利用率，盡可能降低帶給自然環境的污染危害。

2.3 冷軋帶鋼軋制技術

在具體的生產工作中，為了進一步保證鋼材量的性能，需要在其生產過程中加入各種合金元素，同時也需要控制好加熱的溫度。由于硅鋼的軋制難度相對較高，工藝的操作過程較為復雜，但傳統技術在應用時操作流程較為繁瑣，工作效率較低。所以，目前冷軋帶鋼雜質技術的應用，就可以有效的提升硅鋼的軋制效率。但在進行硅鋼的軋制工作中，要確保各個步驟有效合理完成。為了控制好軋制的質量，也要合理地利用相應的儀器與控制設備，做好對整個冷軋過程各環節的有效控制。

2.4 無頭軋制技術

傳統的棒線材生產是單根坯料進行軋制，每軋制一個道次，軋件對軋輥及導衛裝置均有一個沖擊，以實現咬鋼過程，并且相鄰兩個軋件之間必須保證有一定的間隔時間便于緩沖。為了克服軋件頭部沖擊影響及消除間隔時間，技術人員提出了無頭軋制概念，即鋼坯不再是單根軋制，而是一批鋼坯作為一個整體不斷地送入軋機進行連續軋制。因此，要求軋機必須是全連續式布置，對橫列式及半連軋布置的軋機，由于軋機前后距離限制無法實現無頭軋制。

2.5 厚板鋼材軋制技術

在軋鋼生產工作中經常會使用厚板鋼材軋制技術，該技術在進行應用時，不需要經過提前的預熱，可以有效地提升工作效率，在進行橋梁工程建設工作中便會用到厚板鋼材。除此之外，此類鋼材中的鐵元素還含有超低的碳針狀鐵素體，這種物質的強度和韌性都較高，所以在具體的生產工作中需要控制好材料中的碳含量，經過進一步的強化與沉淀工作，才能確保鋼材韌性的合格達標。

3 軋制工藝自動化技術發展趨勢

3.1 高端裝備技術的研發

實現高端技術的研發與設備的創新，就要依托互聯網大數據分析模型，將工業化與信息化概念相互結合，制定相關技術的研發方向。尤其是我國目前沒有專利使用權的昂貴的進口技術，需要投入大量科研經費與人才進行相關研究，具有高精度軋制能力的成套裝備技術是研發的重要方向。中國已具備交流變頻主傳動能力，但核心控制器軟硬件依賴進口，高端智能化裝備是主要發展與研究方向。

3.2 鋼鐵冶金企業自動化儀表的有效運用

鋼鐵行業對于自動化儀表有著較高的精度要求，因此在自動化儀表發展中，應當改進儀表的微處理器，從而為儀表的精度提供保障。智能化是鋼鐵企業的發展趨勢之一，自動化儀表的智能化主要體現在運算、測量以及存儲功能方面，智能化趨勢要求儀表能夠實現自動轉換功能、自主校正功能和自主診斷功能。無線通信也是自動化儀表運用的發展趨勢，無線通信是可以提高信息傳輸效率，為鋼鐵冶金中使用的自動化儀表性能提供保障，更好的滿足生產環境要求。

3.3 軋鋼生產工藝節能化

軋鋼的生產作業中高能耗、高污染現象的出現，主要體現在生產工序方面。因此從可行性的角度進行分析，加強生產工藝技術的優化，為軋鋼環保與節能技術應用的主要策略。具體實驗研究中可通過應用新型技術以及對照傳統生產技術的方式，進行新型生產技術的應用數據分析，最終達到提升軋鋼中的能源利用效率，合理控制生產成本，以及提升企業實際收益的目的。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，自動化軋鋼技術在提升軋鋼產量和質量方面的作用越來越凸顯，需要電氣技術人員不斷強化學習，掌握相關技能，以便更好地維護好產線。同時，作為新時代的電氣技術人員，有責任、有義務不斷引進自動化軋鋼新技術，全面提升軋鋼工序的定制化生產能力，更好地滿足客戶需求，推動工業化和信息化的深度融合。