自動軋鋼技術在軋鋼生產中的實際應用分析

陳光

[摘? ? 要]近年來隨著我國工業化進程的不斷加快，工業生產中的自動化水平也在不斷提升。鋼鐵是我國社會生產活動開展過程中的主要材料之一。伴隨著社會對鋼鐵資源需求量的日益增加，自動化軋鋼技術在鋼鐵生產中變得越來越重要。在過去進行軋鋼生產時，多數采用四輥軋鋼技術，但這一技術的弊端在于操作起來較為復雜，且易導致一些風險事故的發生。而自動軋鋼技術的出現就在很大程度上解決了此類問題，并極大地提升了軋鋼的生產效率以及軋鋼質量。文章就是對自動軋鋼技術在軋鋼生產過程中的應用展開簡要分析。

[關鍵詞]自動軋鋼技術;軋鋼生產;開發;應用

[中圖分類號]TG334.9 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–000–02

Practical Application Analysis of Automatic Rolling Technology

in Steel Rolling Production

Chen Guang

[Abstract]In recent years， with the continuous acceleration of China's industrialization process， the level of automation in industrial production is also rising. Steel is one of the main materials in the process of social production activities in China. With the increasing demand for steel resources， automatic rolling technology is becoming more and more important in steel production. In the past， four roll rolling technology was mostly used in steel rolling production， but the disadvantage of this technology is that the operation is more complex， and it can easily lead to some risk accidents. The emergence of automatic rolling technology solves this kind of problem to a great extent， and greatly improves the production efficiency and quality of steel rolling. This research is based on the analysis of the application of automatic rolling technology in steel rolling process.

[Keywords]automatic rolling technology; Steel rolling production; development; application

1 自動軋鋼技術

1.1 技術要求

自動軋鋼技術主要就是實現鋼材的成型，是在鋼材生產過程中使鋼材成為成品的一種基礎技術。所以對自動軋鋼技術進行創新就是簡化生產流程，可以在一定程度上提升軋鋼的生產效率。其重點在于通過實現生產工藝的連續化以及緊湊化來縮短生產時間。而在這其中需要對鋼材的性能進行深入挖掘，并將鋼材的潛在性能進行最大化發揮，并結合先進技術使鋼材成品在品質及規格上都能更加滿足市場需求。自動軋鋼技術充分運用了計算機以及信息化技術，切實實現了軋鋼的一體化生產。圖1為軋鋼生產線實景圖。

1.2 技術內容

以長材為例，其工藝流程主要為：原材料→加熱→軋機開坯→切頭→立平交替連軋→橫移→鋸切→冷卻→精整。在進行自動生產時需要對生產流程進行控制，通過對現場相關信號的獲取來對軋件的位置進行判斷，以實現自動控制。在對軋件進行控制過程中，可以在系統中進行邏輯判斷，并獲取相應的信息，進而將此邏輯判斷結果輸入至控制系統，即可對軋件進行自動控制。在控制時，若需要相應的控制信息，則將所需控制的部分進行賦值，結合通信功能將相關數據信息發送至系統的基礎自動化系統中，從而實現過程控制。

1.3 自動軋鋼技術的關鍵點

近年來隨著社會對軋鋼生產要求的不斷提升，對軋鋼生產控制系統的要求也在不斷提高，而這就需要對相應的控制系統進行完善，并提升相關檢測儀表的性能。如果生產過程中對生產效率及生產速度都有更高要求的，還需要充分調動軋機的相關能力。此時計算機控制系統就成為了自動軋鋼技術的關鍵核心，通過對控制系統進行適當調配，可以有效保障整個生產流程的合理性及可行性，并能實現對過程的最優化控制，提升軋機的安全性與穩定性，進而提升生產效率。

1.4 自動軋鋼技術的應用意義

1.4.1 規范生產工藝，提升產品質量

自動軋鋼技術的應用，可以在一定程度上使軋鋼生產更加規劃范。在自動軋鋼技術中，工藝流程可以得到更加嚴格的執行，從而可以極大地減少生產過程中工作人員的隨意操作;另外，自動軋鋼技術可以實現對相應參數的嚴格控制，使鋼材成品的尺寸精度及構造都能更加符合產品的功能要求。尤其是對厚板進行生產時，由于需要采用控軋控冷工藝，其生產流程往往較為復雜，對工藝參數的控制要求較高，若全部依靠人工控制不僅會極大地增加人員的工作強度，且其工藝的執行也不能得到保證，實踐起來極為困難。但是自動軋鋼技術的應用就可以通過計算機進行控制，將較為復雜的參數環節都預先在電腦中進行設置，操作人員只需注重對生產過程進行監控，及對一些突發狀況進行處理即可。

1.4.2 控制生產節奏，提升設備利用率

在進行鋼材生產時，單機架軋機的生產過程主要分為兩個階段，在這兩個階段之間需要進行空冷待溫以確保第二階段開始時的開軋溫度。該項工藝的運用可以提升產品的性能，但卻會對軋機本身產生影響。而自動軋鋼技術則可以對生產節奏有效控制，將各種軋件的生產過程進行合理調配，以實現對軋機的最大化利用，提升產能。

2 自動軋鋼技術在生產中的實際應用

2.1 應用前后比較

傳統的鋼材生產主要采用人工操作的方式來實現對相關機械設備的操控，如經常使用到設備操控按鈕等。經執行相應操作指令后，控制信號即可控制相關設備，并輸入軋鋼的生產流程中。在生產時，配料機傳輸配料，當將相關原材料推送至生產設備上后，推床就會轉動鋼材，此時操作人員需要對推床進行復位操作。此外，相關生產人員還需要對系統的運行過程進行觀察，當發現推床已經運行到首道位置時，就需要控制其傳動過程，確保推床的傳動速度不會對咬鋼工序產生影響。當軋鋼速度達到最大時，還需要對其速度進行控制，而此時軋制力也會發生相應的變化，軋鋼道次隨之也會發生變化。在確定了最終的推動位置后，即可進入咬鋼加工，并且隨之開展后續工序。而當所有操作工序都結束

后，軋件的位置也會發生變化，此時工作人員則需要手工來對其位置進行調控，確保軋件位于空冷區，之后再完成其余操作。總體來看，這一生產流程極為復雜，尤其是對操作人員而言，其對過程的控制極大地影響到軋鋼的生產質量，不可有一絲一毫的差錯。然而在實際生產過程中，由于相關操作人員在專業素質及技能水平上的不足，不可避免地就會使得軋鋼生產的質量參差不齊，因此使得成品質量難以得到保證。

在將自動軋鋼技術運用到軋鋼生產之中后，計算機操控實現了對人工的全方位替代。通過計算機對相關生產工序中信息的收集及分析，可以實現對生產過程的全面把控，而操作人員也可以根據計算機系統獲取到的信息來對下一步工序進行控制。

2.2 過程控制系統及基礎自動化功能分配

在自動軋鋼技術中，最為重要的就是對過程控制系統的運用。該系統主要用于對生產工藝流程的全程追蹤及控制，確保生產工藝流程的自動化。通過獲取現場的相關信號，計算機可以準確判斷出軋件的位置情況，并實現對軋件的精準追蹤，而基于此基礎，就能對自動軋鋼進行邏輯判斷，并獲取到控制信息。而將這一邏輯判斷在電腦上進行輸入后，在進行根東的過程中，若需要對當前軋件進行自動控制，則可以在系統中進行賦值，并調用相關的通信功能，將控制信息發送至基礎自動化，來實現對過程的控制。也即將過程控制及軋件控制相結合來進行邏輯判斷，并最終得出自動控制信息。

而在進行過程控制及基礎自動化的連接時，主要依賴于快速通信以及高效的CPU處理。在系統的控制過程中，相關自動化設備之間進行通信時都通過以太網進行連接。基礎自動化在自動軋鋼生產過程中主要負責相關的執行工作，依據控制系統所發出的控制信號通過計算機進行操作，從而實現自動生產與手動操作之間的和諧統一。即在手動控制模式時，控制信號多數源于操作臺，而在自動控制模式中，控制信號均由過程控制系統發出。在不同的控制模式下可以自動進行上下級控制。此外，在實現基礎自動化時，還應當注意一些輔助控制功能的實現，如對道次拋鋼信號的判斷、道次變化等。

3 實際應用及效果

某公司為我國一大型鋼板生產制造廠家，其產品主要為6～32mm厚板，產品主要銷往東南亞及其他海外國家。由于近年來人工成本的提升以及企業降本增效經營理念的不斷深入，為進一步實現鋼材生產的自動化水平，廠部決定將原有三輥粗軋結合四輥精軋的傳統生產線進行升級改造，并最終全部改造為單四輥生產，實現了四輥軋機的全流程自動化生產。產品規格仍未6～32mm。在進行自動化生產過程中，在四輥軋機的前后各安裝兩套檢測裝置（圖2），主要通過熱檢測信號的獲取來實現對軋件的跟蹤。同時對操作臺進行了改裝，加設一個可以實現自動與手動模式進行切換的按鈕。在生產時，相關信號首先會傳送至PLC以及AGC系統之中，并實現對主傳動系統的自動控制，幫助AGC系統對輥縫進行調整。在該廠的生產線中，主傳動系統與AGC之間的協調主要通過控制系統來完成，也即在控制系統中實現過程自動化。對于操作人員而言，在生產時，只需要對計算機系統進行監控，并主要干預可能出現的異常情況。經一段時間的改進施工及運營調試后，最終實現了對軋鋼的自動軋制，并減少了相應崗位操作人員的設置。自動化生產的落實，原有操作人員的工作強度也得到了極大的降低，并在一定程度上減少了操作人員人工操作的隨意性及失誤率，不僅提升了軋鋼生產的精度，還改善了傳統生產產品的質量。經過相關生產實踐發現，由于鋼鐵生產企業多數生產環境都較為惡劣，因此在日常生產過程中需要重視對相關檢測信號的維護。

4 結語

科學技術的不斷進步為自動軋鋼技術的應用及發展都提供了堅實的支撐。通過自動軋鋼技術在日常鋼材工業生產中的應用，不僅可以簡化操作流程，減少生產事故，還能提升生產效率以及產品質量。且在此自動化流程之下，生產工藝也變得更加規范及標準，確保企業的生產可以有序穩步開展。而鑒于鋼材生產企業生產環境的特殊性，在生產過程中生產環境會在一定程度上影響到設備的性能，因此在自動化軋鋼過程中仍需要輔助采用相應的保障措施，操作人員需要對檢測工作進行及時落實，確保其處于正常工作狀態，以保障每一步工序的順利開展。相信伴隨著技術的不斷進步，軋鋼生產也必將迎來更多的技術創新，并能將自動軋鋼技術的功能進行最大化發揮，充分挖掘出鋼材的更多潛能，并最終推動我國鋼鐵生產企業的發展以及鋼鐵工業的進步。

參考文獻

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