論試提高熱連軋機厚度精度的最優控制原理和方法

許俊杰　林木泉

摘要：眾所周知，熱連軋機寬幅越大，意味著軋制難度越大。如何提高熱連軋機厚度與精度，提供整套熱連軋機電氣和自動化，并通過人機界面管理工藝控制模型、過程控制、電機及配套傳動、制造執行系統等非常重要。文章以熱連軋機厚度精度最優控制為例，介紹了控制厚度精度既要提高生產效率，也要按設計、供貨和安裝要求來實施。

關建詞：熱連軋機；厚度精度；最優控制原理；人機界面；綜合成材率 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP131 文章編號：1009-2374（2017）08-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.022

鋼材優質率是衡量熱連冷軋產品工藝性穩定與否的主要指標。熱連軋機厚度精度最優控制過程中，生產企業要加強酸軋、退火、精整生產線的過程控制和工藝管理，強化對影響優質工藝指標的監督和考核，促進帶鋼優質率提升，通過設立熱連軋機厚度精度標準化管理，確保參數設置準確到位。

1 如何破解標準化操作破解熱連冷軋厚度精度難題

第一，隨著熱連軋機對產品厚度精度要求的不斷提高，熱連冷軋產品出現的壓痕、麻點、堆鋼等問題紛紛顯現，嚴重制約鋼鐵企業生產的正常進行。據對熱連冷軋厚度精度數據統計分析，在不計其數的生產數據中，冷軋厚度精度出現較多問題其中之一就是熱連冷軋翹頭難題，熱連冷軋翹頭嚴重時，會影響板坯咬入或頂撞設備造成事故，扣頭對設備的沖擊力特別大。出現這種隱患是因為生產企業因操作不當造成軋鋼上下表面溫度差、上下工作輥輥速差、上下工作輥輥徑差、軋制線高度差以及上下工作輥軸線不在一個垂直面上。需要操作時在每一次換輥前，必須核對輥徑保證配輥的合理，換輥后對軋制線高度進行檢查確認，對上下工作輥軸線垂直面等參數進行調整，對發現的趨勢性問題第一時間向技術人員進行反饋，有效減少了事故發生的概率。

第二，熱連軋機厚度精度管控過程中，要利用中控顯示器，監控厚度精度，根據生產及天氣情況調整厚度精度，改進機料流，確保鐵材符合生產要求。

第三，在轉爐更換出鋼口時，鋼鐵企業要采取新型定位裝置，快速確定出鋼口中心線的位置，再通過小磚塊對出鋼口套筒進行固定，使得出鋼口傾角為零度，從而延長了出鋼口的壽命，減少了出鋼下渣，強化了出鋼鋼流對鋼水的攪拌，提高了合金元素的收得率。

第四，熱連軋機在厚度精度上，要打破主線和后部處理分區限制，建立中棒線矯直與大棒線矯直互補、大棒線（矯直+拋丸+探傷）與小棒線精飾互補、小棒線精飾與小棒線探傷互補、異型鋼壓力熱連軋機機動補充的生產模式，按組距優勢發揮后部各條產線最大效能，充分凸顯軋鋼整合優勢。

2 熱連軋機厚度精度工藝流程及效率提高方法

第一，熱連軋機厚度精度工藝流程點多面廣、區域分散、工藝繁雜，需要鋼鐵企業變革整合、理順流程，將軋鋼線后部工序整合為小棒成品和小棒精飾、大棒成品和大棒精飾、中棒成品和后部點檢站，實施扁平化

管理。

第二，熱連軋機厚度精度工藝流程小棒線精飾工段減少了各工序間的交接程序，根據設備特點合理優化生產組織，使長工藝流程生產更加順暢，質量信息反饋及處理更快，大大提高了生產效率。

第三，熱連軋機厚度精度工藝流程的小棒線，具備精飾、探傷、銀亮、退火四個工段，整合后的小棒線精飾工段，后部工序工作流程更加清晰、責任也更加明確，成品工段任務的效率都已明顯提高。

第四，隨著鋼鐵市場形勢持續惡化，客戶對鋼材質量要求越來越高，這就需要鋼鐵企業要嚴格跟蹤措施執行情況；現場質量工程師要每周將檢查情況反饋，確保產品質量過程控制，有效提升了產品質量。鋼鐵企業要針對客戶反饋的質量問題，后部作業工序工程師要深入現場組織實驗，分析研究問題，制定可靠、有效的

措施。

第五，熱連軋機厚度精度不同，導鋼材表面存在硬化組織，嚴重影響產品質量。這就需要鋼鐵企業依據熱連軋機厚度精度不同，要掌握熱連軋機輥縫、角度、速度等參數對表面硬化的影響關系，規范熱連軋機調整操作后，避免出現表面硬化問題。在作業標準規定的基礎上提高測量頻次，確保及時發現問題及時處理，通過對產品進行全程跟蹤，保證質量穩定。

3 科學調整生產運行模式，實現熱連軋機厚度精度性能最優化

第一，熱連軋機厚度精度加工過程中，要結合軋機工藝生產特點，實施厚度精度時時管控，提升工藝控制水平，優化經濟技術指標。滿足熱連軋機厚度精度的技術要求。生產操作管控方面實施參數群優化管理，強化生產過程控制，不斷提升熱連軋機系統穩定性和高爐操作量化管控水平，增強高爐抗波動能力。

第二，鋼鐵企業要不斷優化崗位操作，降低熱連軋機工序運行成本。通過加強篩網管理，既控制篩網堵塞率，保證入爐料粉末不超標，確保高爐順行，避免成品厚度精度不達標。在優化生產組織的同時，不斷強化熱連軋機設備管理，通過對設備合理改進，既能降低成本，又能保證設備長期正常運轉。

第三，熱連軋機厚度精度生產過程中，鋼鐵企業要積極開展降低軋輥消耗，通過采取優化加熱制度、固化熱軋油使用、優化軋輥磨削制度等措施，使軋輥消耗持續降低，進一步對軋鋼厚度精度進行精細調整，提高鋼材厚度精度，通過科學熱連等措施，進一步提高軋機生產產品的厚度與精度。

第四，熱連軋機生產鐵材保證其厚度與精度的工藝操作過程，應采用低壓多段穿水技術，改善通條鋼筋的組織結構，優化產品力學性能。采取有效辦法精確控制頭尾溫度。要精心控制加熱爐各段溫度軋制線各工序溫度，最大限度避免因溫差超標而影響產品質量的情況

出現。

實現鐵材厚度精度工藝批量生產，不僅能提高產品的經濟效益，更重要的是能夠為研發更多規格高性能產品積累成功經驗。

4 抓住關鍵工序、關鍵控制點、關鍵工藝提高冷軋綜合成材率

第一，針對鋼鐵企業熱連軋機厚度精度生產質量管控難題，需要鋼鐵企業要跟蹤軋制后的實際板形，對板形控制系統和軋制參數進行優化。通過輥軋機軋制板形的控制，改善軋機出口板形，有效降低了光亮爐的跑偏及退火后板形不良的發生率。

第二，自動軋機在軋制薄壁規格產品時，容易出現軋卡、撕破等現象，產生中間軋廢，廢品極大地降低了無縫機組的綜合成材率。

第三，生產企業將軋管廢品通過魚刺圖、末端因素分析法確定質量工具，分析出造成軋廢的主要原因，通過技術改造、合理控制工藝參數、提高操作水平等一系列對策的實施，降低軋機產生廢品的數量。

第四，熱連軋機設備系統要通過優化工序間的協調，盡可能減少二次切邊合同比例，把廢鋼量降到最低點，軋鋼企業要通過加強質量檢查，運用測量系統分析，不斷提高質檢業務水平和質量意識，把廢次品發生量控制在最小范圍內。

第五，加強重點產品控制，提高成材率。如通過減少軋機切邊量，拓展軋機不切邊合同生產，減少了電工鋼產品廢板，提高了工序成材率。并通過合理控制定尺寸及回切水平，降低正常回切產品產生的成材率消耗，強化大規格生產措施，按新標準控制減少劃傷的廢品量。利用簡易精整線設備進行小規格產品的矯直、探傷和測徑，既保證了最終產品質量，又提高了成材率指標。

5 熱連軋機厚度精度的技術參數要求

第一，熱連軋機厚度精度公差技術要求：熱連軋機厚度精度負偏差達到-0.3毫米時，厚度精度要按規定測量鋼板平均厚度不得小于鋼板名義厚度，正公差按照相關國家標準執行。

第二，熱連軋機按規定測量厚度精度的方法，即對鋼板厚度測量采用自動或手工測量方法，按照要求的測量位置至少選兩條線，每條線至少選三個測量點。平均厚度為測量結果的算術平均值。

第三，熱連軋機按正公差控制熱連軋機所用鋼板，要按規定進行厚度測量和計算鋼板平均厚度精度。對于高比例使用負公差軋鋼，測量的平均厚度不得小于鋼板名義厚度，要求限制軋機負公差軋制。

第四，熱連軋機需要公差上移時，正公差控制軋制所造成的鋼板交貨重量要增加，軋機厚度精度發生變化，鋼企對其帶來的影響應有充分的思想準備，并做好相關應對工作。

6 結語

綜上所述，在鋼鐵企業熱連軋機厚度精度最優控制過程中，要大幅提高機組和軋機的速度，提高冷軋厚度精度，需要在冷軋機上采用全液壓壓下裝置，增加軋機壓下裝置的反應速度，并采用帶鋼厚度自動控制裝置。對于高速、高產量的帶鋼冷連軋機，實現了計算機控制。并要通過實現改善板形，廣泛采用液壓彎輥裝置來改善板形。提高自動化程度。在生產操作自動化方面，鋼鐵企業要采用各種形式的極限開關、光電管等，對每個動作實行自動程序控制，實現鋼卷對中、帶鋼邊緣糾偏、機組中帶鋼速度的自動調整、剪切鋼板的自動分選等自動化操作和控制。鋼鐵企業還需要通過改進生產工藝，采用新工藝、新設備，通過深沖鋼板連續退火作業線和淺槽鹽酸酸洗、HC軋機、和異步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，從而提高熱連軋機帶鋼的厚度和精度。

參考文獻

[1] 馬忠良，王秉之.安鋼軋鋼系統厚度精度分析[J].河

南冶金，2007，（9）.

基金項目：福建省中青年教師教育科研項目資助（JB31240）。

作者簡介：許俊杰（1992-），女，閩南理工學院助教；林木泉（1989-），男，閩南理工學院助教。

（責任編輯：蔣建華）