粗軋多道次軋制在濟鋼熱軋的應(yīng)用

許文強

（山東鋼鐵集團濟南分公司檢修工程公司，山東 濟南 250101）

粗軋多道次軋制在濟鋼熱軋的應(yīng)用

許文強

（山東鋼鐵集團濟南分公司檢修工程公司，山東 濟南 250101）

文章主要介紹了濟鋼開發(fā)粗軋多道次軋制控制的應(yīng)用，以及此種控制在熱軋1700產(chǎn)線的應(yīng)用效果。

道次軋制；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；速度同步控制

熱軋自建廠以來，粗軋一直是采用3道次軋制，這在一定程度上限制了粗軋產(chǎn)線消化來料的規(guī)格以及產(chǎn)出產(chǎn)品的規(guī)格。濟鋼1700產(chǎn)線自06年開產(chǎn)以來，只能接收135mm厚的板坯來料，產(chǎn)出的成品最薄也只能到2.5mm。規(guī)格一直受限，嚴重影響了對新鋼種及新產(chǎn)品的開發(fā)，影響了公司利潤的提升。在當前鋼鐵業(yè)如此激烈的競爭形勢下，產(chǎn)品規(guī)格受到很大的限制，嚴重消弱了濟鋼熱軋產(chǎn)品在同類產(chǎn)品市場的競爭力。

為了提高熱軋卷產(chǎn)品質(zhì)量，拓展產(chǎn)品規(guī)格，并減少產(chǎn)品生產(chǎn)成本，熱軋廠投入大量資金對產(chǎn)線進行升級改造，增加了熱卷箱、F0機架等設(shè)備，為提升產(chǎn)品質(zhì)量、拓展產(chǎn)品規(guī)格打下了基礎(chǔ)。針對設(shè)備的提升，熱軋廠對軋制工藝也進行了創(chuàng)新改造，尤其在生產(chǎn)中提出了接收厚規(guī)格板坯軋制的計劃。從此，熱軋廠開始探索接收150mm厚規(guī)格板坯來料，并開始嘗試開發(fā)2.5mm厚度規(guī)格以下的產(chǎn)品。采用厚板坯軋制可以有效地提高板坯的壓縮比，同時可以有效減少煉鋼合金的使用，降低煉鋼自身的成本、提高板坯的成材率、減少板坯消耗，對板坯質(zhì)量的提升有較大作用。因此，實現(xiàn)熱軋產(chǎn)品的厚規(guī)格板坯軋制，對熱軋廠及全公司的降本創(chuàng)效工作，有十分重要的意義?，F(xiàn)階段，熱軋廠一直采用軋制135mm規(guī)格的板坯，軋制道次為3道次，如果采用軋制150mm厚規(guī)格板坯，需要對設(shè)備工藝以及控制聯(lián)鎖等進行大量地改造。同時，為了保護軋機設(shè)備，減少精軋機本身負荷，使產(chǎn)成品質(zhì)量更加穩(wěn)定，需要對粗軋機的控制程序進行深入改造，利用粗軋機進行5道次的軋制。采用5道次軋制對粗軋除磷控制，對輥道聯(lián)鎖等時序控制，工藝模型計算方面都要有新的要求，需要電氣人員及工藝人員對軋制控制及工藝控制進行大量的技術(shù)改造。

1 粗軋多道次軋制控制的方案

軋制150mm厚規(guī)格板坯是一項系統(tǒng)的工程改造創(chuàng)新，要充分考慮到設(shè)備的性能指標、工藝控制壓下量計算、粗軋控制程序的邏輯聯(lián)鎖、道次數(shù)據(jù)通訊及執(zhí)行，更需要電氣人員對粗軋軋制的邏輯程序控制及軋制道次進程進行全方位地修改。要使用5道次軋制，必須要對道次除磷的程序控制、道次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的控制、軋制轉(zhuǎn)換的控制、粗軋長板坯數(shù)據(jù)跟蹤控制程序、熱卷箱速度分配及跟蹤計算等進行必要地改造，整個程序的修改及優(yōu)化改造需要滿足設(shè)備及工業(yè)的要求，并且要對相應(yīng)的二級模型數(shù)據(jù)進行開發(fā)

2 粗軋多道次軋制的控制改造步驟

（1）針對粗軋除磷控制程序進行了優(yōu)化改造，防止出現(xiàn)多次除磷及不除磷的現(xiàn)象。重點對除磷的時序控制進行了優(yōu)化，采用單次、一道次除磷控制，防止出現(xiàn)多次除磷，造成板坯溫度驟降、影響板坯軋制的情況。同時，為了保證軋制厚規(guī)格的板坯的除磷效果，需要對除磷噴射閥的高度進行了重新標定，特別是對除磷噴射閥的角度修正，并根據(jù)板坯的厚度，開發(fā)了自動除磷標高控制，保證良好的除磷效果。

（2）對數(shù)據(jù)的通訊進行優(yōu)化改造，主要開發(fā)完善了粗軋5道次軋制數(shù)據(jù)與現(xiàn)場PLC控制的通訊。特別是在數(shù)據(jù)通訊程序中增加了4、5道次數(shù)據(jù)軋制的通訊，使得軋機的軋制數(shù)據(jù)能夠順利傳送到現(xiàn)在的設(shè)備，部分程序開發(fā)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)通訊程序桌面圖

（3）對粗軋5道次軋制的邏輯控制進行了優(yōu)化改造，特別是軋制5道次后板坯加長后，在輥道運輸過程中速度控制的優(yōu)化完善。根據(jù)多道次實際軋制的情況，粗軋在軋制到5道次后，板坯會明顯增長，而濟鋼熱軋的生產(chǎn)線較短，由于受產(chǎn)線長度所限，輥道的速度跟蹤及控制顯得尤為重要，因此需要對超長板坯的跟蹤控制重新優(yōu)化改造。對超長板坯的數(shù)據(jù)跟蹤及畫面跟蹤進行了優(yōu)化完善，防止出現(xiàn)板坯跟蹤數(shù)據(jù)一直連接或出現(xiàn)斷接情況。特別是對板坯的頭尾板位置跟蹤控制，部分程序如圖2所示。

圖2 板坯頭尾板位置跟蹤控制程序圖

（4）修改完善粗軋末道次與熱卷箱速度同步控制邏輯，對末道次的拋鋼點及速度進行優(yōu)化控制。由于濟鋼軋線較短，特別是粗軋到熱卷箱的距離很短。粗軋機軋制5道次后，板坯被軋制的過長，很有可能當粗軋末道次還沒有拋鋼，板坯頭部就到熱卷箱了。因此，對粗軋機拋鋼速度與熱卷箱速度的同步控制就非常的關(guān)鍵，特別是要求板坯在粗軋末道次拋鋼前，熱卷箱要跟隨粗軋機的速度。當拋鋼后熱卷箱再升速卷曲等，需要對兩者的速度及速度超前率進行優(yōu)化改造。

（5）修改熱卷箱同步速度命令控制及大卷徑的開卷控制邏輯。由于板坯變厚后，熱卷箱的卷經(jīng)計算就會大大地增加，因此對大卷徑的控制邏輯就需要進一步地完善，特別是開卷時刻及開尾銷伸出邏輯的時序控制，都要根據(jù)實際情況進行改造。圖3是對熱卷箱大卷徑計算的優(yōu)化。

圖3 熱卷箱大卷徑計算優(yōu)化圖

（6）修改完善控制邏輯，使系統(tǒng)在保證設(shè)備問題的情況下，提升軋制節(jié)奏及軋制速度。在保證軋制穩(wěn)定性的同時，優(yōu)化提升軋制節(jié)奏，也是對產(chǎn)線節(jié)約能耗的重要指標，通過對軋制速度的優(yōu)化控制以及粗軋機、熱卷箱、精軋機的接口連接優(yōu)化，試驗軋制節(jié)奏的有效提升

3 粗軋多道次軋制技術(shù)的使用效果

項目實施后，熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高，產(chǎn)品的規(guī)格也得到了擴展，為下一步大量應(yīng)用此項技術(shù)，提供了有效的技術(shù)保障，也降低了產(chǎn)品的成本，并提高了板材的成材率。

（1）改造后熱軋產(chǎn)線可以自由接收135mm和150mm厚板坯來料，150mm坯料采用5道次軋制，這樣粗軋和精軋及卷取工序均不會增加生產(chǎn)負荷，還有效減少了軋機的實際負荷分配，有效提升了產(chǎn)線的使用壽命，保護了生產(chǎn)設(shè)備。同時，增加了產(chǎn)品的壓縮比后提高了板坯的物理性能。

（2）由于粗軋供料質(zhì)量的改善，提高了產(chǎn)成品合格率0.2個百分點。年可增加效益3000元×15萬噸×12 月×0.1%=540萬。

（3）由于采用了厚板坯軋制，板坯的壓縮比提高，使得鋼卷性能提高，并有效地減少了板坯合金鋼的使用量，降低了生產(chǎn)成本，每年節(jié)省成本費約200萬元。

本項目完成后，為熱軋線產(chǎn)成品2.5mm以下規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了良好的板坯中間半成品。提升了熱軋產(chǎn)線在市場中的競爭力，其創(chuàng)作的中間間接效益是不可估量的。

4 結(jié)束語

隨著熱軋薄板軋制技術(shù)的持續(xù)提高，許多的生產(chǎn)工藝都有進一步優(yōu)化的空間。濟鋼熱軋1700產(chǎn)線采用的粗軋機多道次軋制技術(shù)是軋線工藝創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新的應(yīng)用，是經(jīng)濟新常態(tài)下濟鋼軋鋼廠的轉(zhuǎn)型提升的要求。在項目實施過程中，也遇到了一些技術(shù)問題，通過對程序控制優(yōu)化及修改，使得多道次軋制的控制穩(wěn)定可靠。熱軋產(chǎn)線在國內(nèi)中有著廣泛地應(yīng)用，希望本項目的開發(fā)應(yīng)用對于其他產(chǎn)線的的改造升級有較大的借鑒意義。

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表2 工業(yè)過μm程灰塵的化學(xué)成分

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TG333.7+1

A

1671-3818（2016）04-0007-02

許文強（1982-），男，山東萊蕪人，工程師，研究方向：熱軋電氣自動化技術(shù)應(yīng)用、熱軋電氣自動化維護。