自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會對于基礎(chǔ)建材的投入力度不斷加大，棒材或線材自動軋鋼技術(shù)得到了長足的進步。四輥軋機在技術(shù)事實上具備工藝集中、技術(shù)復(fù)雜、維護難度高等特點，在棒材或線材自動軋鋼技術(shù)得到廣泛應(yīng)用之后，這些問題得到了明顯的解決。它的自動化技術(shù)呈現(xiàn)出高度智能的特點，工作效率較高，生產(chǎn)流程規(guī)范，因此受到人們的廣泛關(guān)注，同時對于提升軋鋼企業(yè)的自動化水平也有著非常重大的意義。實踐效果良好，優(yōu)勢明顯。

關(guān)鍵詞：自動軋鋼；軋鋼生產(chǎn)；開發(fā)應(yīng)用

1 自動軋鋼項目的意義

1.1 規(guī)范生產(chǎn)，提升質(zhì)量

對于棒材或線材生產(chǎn)來說，引入自動化的軋鋼技術(shù)明顯可以規(guī)范整個生產(chǎn)流程和生產(chǎn)質(zhì)量。通過自動化的措施，可以避免一些人為因素的干擾，使得生產(chǎn)嚴格化；同時，因為是自動化的流程，因此可以提前設(shè)置好具體的工藝參數(shù)，這樣一來所有的生產(chǎn)和軋鋼都必須按照參數(shù)來進行，這樣就可以嚴格控制住產(chǎn)品的規(guī)格和尺寸。這種優(yōu)勢尤其在厚板生產(chǎn)當中得到了最大程度上的體現(xiàn)，因為厚板生產(chǎn)通常采用控扎控冷的方式，在生產(chǎn)過程中也需要對參數(shù)進行嚴格的控制，但是這樣高強度和高精度的工藝確實完全依靠手動來控制操作，這樣不僅增加了工作難度，且難以保證施工合格。而通過棒材或線材自動軋鋼技術(shù)則可以完美地解決這個問題，它可以使得一些機械的繁瑣的控制統(tǒng)統(tǒng)由計算機控制完成，而且嚴格遵照既定的生產(chǎn)流程進行生產(chǎn)，這樣可以大幅提升生產(chǎn)精度，降低生產(chǎn)能耗。

1.2 控制軋制節(jié)奏，提升產(chǎn)量和效率

在利用軋制生產(chǎn)工藝進行板材生產(chǎn)時，通常都會分為兩個階段進行單機架軋機，在第一階段采取空冷待溫措施來保證第二個階段的開扎溫度。這種生產(chǎn)工藝極大程度上提升了產(chǎn)品的綜合性能，但同時也一定程度上給軋機生產(chǎn)質(zhì)量帶來了影響。通過自動軋鋼功能的軋制節(jié)奏控制，可以在時間和空間上對交叉軋制扎件進行匹配，這樣就可以合理地分配調(diào)度，能夠提升軋機的使用效率，減少待機時間，最終提升生產(chǎn)的產(chǎn)量和效率。

2 功能介紹

所謂自動軋鋼技術(shù)，顧名思義就是指改變固有的手動操控模式，將原本由操作工所負責的流程交付自動化的計算機來判斷執(zhí)行。

2.1 應(yīng)用前后比較

應(yīng)用前：應(yīng)用之前主要采用手工操作的形式。操作員依照著實際情況來操作手柄和按鈕，同時發(fā)射出相應(yīng)的控制訊號。當配料在機器前停止下來，操作員再操作推床執(zhí)行轉(zhuǎn)鋼和對中操作，并且按照次復(fù)位按鈕來設(shè)置第一道次；等到ACG系統(tǒng)達到首道之后，操作員再踩下腳踏開關(guān)，并且控制傳動速度，以保證咬鋼工序的順利進行。與此同時觀察軋鋼的過程，等到軋鋼的速度達到最大值時再降低拋鋼速度，然后根據(jù)軋制力的實際變化情況調(diào)整道次，設(shè)置到下一個位置，然后在送入主傳動來進行咬鋼制作以及軋制，從而繼續(xù)進行操作完成以后的后續(xù)道次的軋制，等待完成以后再操作各段的道次，將扎件運輸至空冷區(qū)，然后進行下一道工藝的操作過程。整體上來說，操作的過程較為繁瑣，人工操作量占到了絕大部分。

應(yīng)用后：將棒材或線材自動軋鋼技術(shù)應(yīng)用后將由計算機承擔大部分工作。首先，計算機依照著實際的檢測儀表信號以及控制信號來對當前實際的軋鋼運行狀況進行檢測和判斷，然后依照著實際的鋼坯位置來進行邏輯上的梳理和總結(jié)，這樣就能夠得到與操作工手動才能獲取的信息，并且直接交付現(xiàn)場的PLC等執(zhí)行元件，由其進行操作。這樣一來，大大簡化了現(xiàn)場的人工操作量，提升了工作效率。

2.2 過程控制系統(tǒng)以及基礎(chǔ)自動化功能分配

2.2.1 過程控制系統(tǒng)是核心。上文提到，棒材和線材自動軋鋼系統(tǒng)主要是通過檢測現(xiàn)場傳遞而來的儀表信號以及控制信號來對當前扎件的實際運行情況作出的總結(jié)，而如果想要保證自動軋鋼的實現(xiàn)，就必須要進行準確的扎件跟蹤。在此基礎(chǔ)上，可以通過邏輯判斷來得到相應(yīng)的控制信息。把自動軋鋼的邏輯輸入至過程控制系統(tǒng)中，就可以在初步實現(xiàn)，然后在處理跟蹤扎件時，倘若扎件需要自動軋鋼控制信息，則需要對賦值給當前的控制信息，并且啟用數(shù)據(jù)通訊功能，然后將控制信息發(fā)送至基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，以便于控制。過程控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動化之間的有效銜接，是無法離開高速的數(shù)據(jù)通訊的，同時也需要高效運轉(zhuǎn)的CPU處理速度。因此，在實現(xiàn)自動化設(shè)備之間的通訊時必須要采用網(wǎng)絡(luò)化，同時輔之以以太網(wǎng)和過程控制系統(tǒng)，這樣才能夠建立起高效運轉(zhuǎn)的通訊系統(tǒng)。

2.2.2 基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)負責執(zhí)行和反饋。基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)則主要負責自動軋鋼的運行過程，也就是根據(jù)過程控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的相對應(yīng)的控制信號，對相對應(yīng)的功能進行操作，然后在這個過程當中才能夠?qū)崿F(xiàn)手動自動二者相統(tǒng)一。也就是說，在手動的控制模式之下，控制信號主要來自于過程控制系統(tǒng)。而根據(jù)控制模式的具體選擇，則又會主動將上一級的控制信息進行相互轉(zhuǎn)換。而具體的控制執(zhí)行機構(gòu)的功能實現(xiàn)是高度統(tǒng)一的，譬如說道次設(shè)定、主傳動等，都是需要實行統(tǒng)一化控制的。基礎(chǔ)自動化還需要完成高度實時化的一些輔助控制功能，這些功能與扎件密切相關(guān)。譬如，對道次拋鋼信號的邏輯判斷、對道次的下翻和速度控制、對道次的協(xié)調(diào)和變化進行控制等措施。

3 實際應(yīng)用效果

某公司是國內(nèi)某鋼鐵股份公司的海外獨資公司，其主要生產(chǎn)的鋼板型號為6mm至32mm的自動化軋鋼棒材，其產(chǎn)品遠銷馬來西亞以及其他東南亞、南美洲等國家。但是，該公司的人力資源相對有限，而且近年來對于成本的控制要求不斷增高，這就使得他們?yōu)榱诉_到降本增效的目的，采用了高速自動化的設(shè)備，將固有的三輥粗軋以及四輥精軋生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換升級為單四輥生產(chǎn)線，并且實現(xiàn)了四輥軋機的自動軋鋼，其產(chǎn)品規(guī)格依然維持在原有的厚度水平上。此外，在實現(xiàn)自動化軋鋼模式的過程當中，該公司安裝了兩套熱檢測設(shè)備于四輥軋機前后，以此來實現(xiàn)對扎件的實時跟蹤。操作人員只需在線計算機監(jiān)控，只在有異常情況下進行干預(yù)。在經(jīng)過一個月的施工及調(diào)試后，實現(xiàn)了自動軋鋼的功能，并在同一崗位上減少了2名操作人員，同時大大減輕了操作工的勞動強度，避免了操作人員的隨意性，提高了軋制精度，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)束語

作者在實際使用維護過程中發(fā)現(xiàn)，鋼鐵企業(yè)環(huán)境普遍較為惡劣，因此高速線材以及棒材的自動軋鋼工序受到嚴重影響，就要求我們必須維護好檢測信號。此外，對于鋼板板型的控制以及推床的配合自動控制，還需進一步的研究探討，才能夠得出更好的辦法。

參考文獻

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