淺談軋鋼電氣自動化技術(shù)和革新

楊敬彪 宣化鋼鐵集團(tuán)

1 對軋鋼及其生產(chǎn)線的簡述

1.1 軋鋼

軋鋼是指在旋轉(zhuǎn)的軋輥間改變鋼錠，鋼坯形狀隨著壓力的增加不斷發(fā)生改變的一個過程。軋鋼同其他壓力的最終目的是一樣的，都是為了改變物體的形狀。在滿足各種各樣的形狀需求的同時，對鋼材內(nèi)部的質(zhì)量也提出了嚴(yán)格的要求。要求制成的器件能夠達(dá)到性能和質(zhì)量的最優(yōu)化，我們經(jīng)常見到的線材、鋼板以及帶鋼都屬于軋鋼。

1.2 軋鋼生產(chǎn)線

在軋鋼的生產(chǎn)流程中，加熱是主要的環(huán)節(jié)之一。若加熱主要是以蓄熱式燃燒為主，采用純高爐煤氣作為軋鋼生產(chǎn)的主要的燃燒燃料，純高爐煤氣在燃燒時，火力十分的充足，燃燒的溫度足夠滿足在軋鋼生產(chǎn)過程中加熱爐對熱量的需求。通過對空氣和煤氣的雙預(yù)熱，來使空氣和煤氣都達(dá)到1000攝氏度左右的溫度。在這個溫度內(nèi)進(jìn)行軋鋼的生產(chǎn)能夠有效地節(jié)約能源，減少生產(chǎn)過程中的消耗，將燃料的使用量降低。除此之外，采用蓄熱式燃燒還可以使加熱爐內(nèi)的溫度一直保持一個均勻的狀態(tài)，保證加熱爐內(nèi)的物體能夠均勻的受熱。這就改變了以往只是部分受熱的局限性，大大的促進(jìn)了加熱工藝的完善。同時，采用蓄熱式燃燒避免了加熱爐外面的氧化燒損，從而增加了加熱爐的使用時間。在軋鋼的生產(chǎn)流程中，軋機(jī)也是支撐軋鋼的必需品，在軋鋼制成的所有環(huán)節(jié)用到的機(jī)器都可以成為軋機(jī)。隨著冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，軋機(jī)的種類也變得多樣化，它直接決定著軋鋼整個的制成過程，常見的軋機(jī)主要以轉(zhuǎn)動裝置以及工作座機(jī)為主。

2 軋鋼電氣自動化技術(shù)的分析

2.1 軋鋼電氣自動化技術(shù)的控制系統(tǒng)

軋鋼的制作完成需要一條很長的生產(chǎn)線，需要經(jīng)過多個機(jī)器的加工和生產(chǎn)程序。為了提高生產(chǎn)效率，快速高效的進(jìn)行生產(chǎn)，就需要將軋鋼的生產(chǎn)過程盡可能的自動化。由于對軋鋼性能的高要求，需要生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對專業(yè)技術(shù)的重視，在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。隨著在軋鋼電氣自動化的應(yīng)用創(chuàng)新，在軋鋼生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)也由一開始的相互獨立變得具有很強(qiáng)的連續(xù)性，整個生產(chǎn)的自動化技術(shù)運(yùn)用的也越來越多。但在軋鋼的實際生產(chǎn)過程中，軋鋼的加熱爐蓄熱式燃燒以及風(fēng)冷輥道是獨立存在于自動化控制系統(tǒng)之外的。其所有的生產(chǎn)加工過程都是獨立完成的，并不需要自動控制系統(tǒng)。

2.2 級配速度的調(diào)節(jié)和控制

關(guān)于級配速度的控制和調(diào)節(jié)主要分為以精軋機(jī)為末機(jī)架為主和以11H粗軋機(jī)為主這兩個方面。他們的級配控制目的和要求是一樣的，所以從某種意義上來說以精軋機(jī)為末機(jī)架為主和以11H粗軋機(jī)為主的調(diào)節(jié)原理大體上是相同的。舉例說明，在實際的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，可能11H粗軋機(jī)的運(yùn)行速度會比較緩慢，這就需要主控臺的負(fù)責(zé)人在選擇11H軋機(jī)按鈕的同時還要進(jìn)行增速開關(guān)的調(diào)控，以此來把增速信號傳遞給PLC。PLC就會接到增速的信號，然后按照程序的設(shè)定和實際的控制要求對機(jī)器進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)和控制。

2.3 調(diào)速裝置的分析

以某廠為例來分析調(diào)速裝置，其軋機(jī)電機(jī)直流調(diào)速裝置是以西門子6RA70為核心，其它的調(diào)節(jié)部分也是圍繞著西門子6RA70完成的。在傳統(tǒng)的軋機(jī)電機(jī)直流調(diào)速裝置中除了要以西門子6RA70為核心，還要配備PROFIBUS DP作為通訊設(shè)備。PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)將處理后的相關(guān)軋機(jī)速度數(shù)據(jù)傳遞給西門子6RA70，信號在通過放大電路的處理之后傳遞給晶閘管，晶閘管將回饋來的電壓電流信號進(jìn)行縮小裝置的處理傳遞給西門子6RA70裝置，然后西門子6RA70根據(jù)這些信息判斷出觸發(fā)角的大小情況。

3 軋鋼電氣自動化技術(shù)的革新

3.1 輸入輸出的集中控制方式

輸入輸出的集中控制方式主要應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中，在設(shè)備的輸入輸出接口部位以及現(xiàn)場設(shè)置都有它的饋線。能夠有效地連接集控室中DCS的各種輸出入通道，并且能夠進(jìn)入PCS組態(tài)，可以使DCS有效的對全場電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。輸入輸出的集中控制方式在進(jìn)行維護(hù)的過程中速度較快且操作簡單，不需要復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備，具有較低的監(jiān)控防護(hù)等級，它仍然存在一些不足，隨著監(jiān)控對象的增加，DCS主機(jī)可能不堪重負(fù)，電纜的使用量也會隨之增加。

3.2 輸入輸出的集中控制方式

遠(yuǎn)程智能輸入輸出方式最主要是應(yīng)用于在距離控制室較遠(yuǎn)地方的遠(yuǎn)程輸入輸出采集柜，除此之外，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集集中。通過采集柜和硬線電纜的相互連接來完成輸入輸出信號的傳輸。利用光纖線和雙絞線來銜接采集柜和DCS控制器主機(jī)柜。遠(yuǎn)程智能輸入輸出方式的優(yōu)點較多，在工作過程中所需的電線和電纜的數(shù)量很少，且具有較高的可靠性。與此同時，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、校正以及處理功能。

4 結(jié)束語

將自動化技術(shù)引用到軋鋼的生產(chǎn)制造中，為我國軋鋼電氣技術(shù)注入了新的活力，通過運(yùn)用輸入輸出的集中控制方式和輸入輸出的集中控制方式，不斷的對軋鋼生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，極大地提高了鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)率，推動了我國鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。