陳光

[摘? ? 要]近年來隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)中的自動化水平也在不斷提升。鋼鐵是我國社會生產(chǎn)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(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中變得越來越重要。在過去進行軋鋼生產(chǎn)時，多數(shù)采用四輥軋鋼技術(shù)，但這一技術(shù)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(fā)生。而自動軋鋼技術(shù)的出現(xiàn)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(chǎn)效率以及軋鋼質(zhì)量。文章就是對自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)過程中的應用展開簡要分析。

[關(guān)鍵詞]自動軋鋼技術(shù);軋鋼生產(chǎn);開發(fā);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(shù)

1.1 技術(shù)要求

自動軋鋼技術(shù)主要就是實現(xiàn)鋼材的成型，是在鋼材生產(chǎn)過程中使鋼材成為成品的一種基礎(chǔ)技術(shù)。所以對自動軋鋼技術(shù)進行創(chuàng)新就是簡化生產(chǎn)流程，可以在一定程度上提升軋鋼的生產(chǎn)效率。其重點在于通過實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的連續(xù)化以及緊湊化來縮短生產(chǎn)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(fā)揮，并結(jié)合先進技術(shù)使鋼材成品在品質(zhì)及規(guī)格上都能更加滿足市場需求。自動軋鋼技術(shù)充分運用了計算機以及信息化技術(shù)，切實實現(xiàn)了軋鋼的一體化生產(chǎn)。圖1為軋鋼生產(chǎn)線實景圖。

1.2 技術(shù)內(nèi)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(chǎn)時需要對生產(chǎn)流程進行控制，通過對現(xiàn)場相關(guān)信號的獲取來對軋件的位置進行判斷，以實現(xiàn)自動控制。在對軋件進行控制過程中，可以在系統(tǒng)中進行邏輯判斷，并獲取相應的信息，進而將此邏輯判斷結(jié)果輸入至控制系統(tǒng)，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(jié)合通信功能將相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至系統(tǒng)的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)過程控制。

1.3 自動軋鋼技術(shù)的關(guān)鍵點

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

1.4 自動軋鋼技術(shù)的應用意義

1.4.1 規(guī)范生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量

自動軋鋼技術(shù)的應用，可以在一定程度上使軋鋼生產(chǎn)更加規(guī)劃范。在自動軋鋼技術(shù)中，工藝流程可以得到更加嚴格的執(zhí)行，從而可以極大地減少生產(chǎn)過程中工作人員的隨意操作;另外，自動軋鋼技術(shù)可以實現(xiàn)對相應參數(shù)的嚴格控制，使鋼材成品的尺寸精度及構(gòu)造都能更加符合產(chǎn)品的功能要求。尤其是對厚板進行生產(chǎn)時，由于需要采用控軋控冷工藝，其生產(chǎn)流程往往較為復雜，對工藝參數(shù)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(zhí)行也不能得到保證，實踐起來極為困難。但是自動軋鋼技術(shù)的應用就可以通過計算機進行控制，將較為復雜的參數(shù)環(huán)節(jié)都預先在電腦中進行設(shè)置，操作人員只需注重對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，及對一些突發(fā)狀況進行處理即可。

1.4.2 控制生產(chǎn)節(jié)奏，提升設(shè)備利用率

在進行鋼材生產(chǎn)時，單機架軋機的生產(chǎn)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(chǎn)品的性能，但卻會對軋機本身產(chǎn)生影響。而自動軋鋼技術(shù)則可以對生產(chǎn)節(jié)奏有效控制，將各種軋件的生產(chǎn)過程進行合理調(diào)配，以實現(xiàn)對軋機的最大化利用，提升產(chǎn)能。

2 自動軋鋼技術(shù)在生產(chǎn)中的實際應用

2.1 應用前后比較

傳統(tǒng)的鋼材生產(chǎn)主要采用人工操作的方式來實現(xiàn)對相關(guān)機械設(shè)備的操控，如經(jīng)常使用到設(shè)備操控按鈕等。經(jīng)執(zhí)行相應操作指令后，控制信號即可控制相關(guān)設(shè)備，并輸入軋鋼的生產(chǎn)流程中。在生產(chǎn)時，配料機傳輸配料，當將相關(guān)原材料推送至生產(chǎn)設(shè)備上后，推床就會轉(zhuǎn)動鋼材，此時操作人員需要對推床進行復位操作。此外，相關(guān)生產(chǎn)人員還需要對系統(tǒng)的運行過程進行觀察，當發(fā)現(xiàn)推床已經(jīng)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(chǎn)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(fā)生相應的變化，軋鋼道次隨之也會發(fā)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(xù)工序。而當所有操作工序都結(jié)束

后，軋件的位置也會發(fā)生變化，此時工作人員則需要手工來對其位置進行調(diào)控，確保軋件位于空冷區(qū)，之后再完成其余操作?？傮w來看，這一生產(chǎn)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(chǎn)質(zhì)量，不可有一絲一毫的差錯。然而在實際生產(chǎn)過程中，由于相關(guān)操作人員在專業(yè)素質(zhì)及技能水平上的不足，不可避免地就會使得軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量參差不齊，因此使得成品質(zhì)量難以得到保證。

在將自動軋鋼技術(shù)運用到軋鋼生產(chǎn)之中后，計算機操控實現(xiàn)了對人工的全方位替代。通過計算機對相關(guān)生產(chǎn)工序中信息的收集及分析，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面把控，而操作人員也可以根據(jù)計算機系統(tǒng)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(tǒng)及基礎(chǔ)自動化功能分配

在自動軋鋼技術(shù)中，最為重要的就是對過程控制系統(tǒng)的運用。該系統(tǒng)主要用于對生產(chǎn)工藝流程的全程追蹤及控制，確保生產(chǎn)工藝流程的自動化。通過獲取現(xiàn)場的相關(guān)信號，計算機可以準確判斷出軋件的位置情況，并實現(xiàn)對軋件的精準追蹤，而基于此基礎(chǔ)，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(tǒng)中進行賦值，并調(diào)用相關(guān)的通信功能，將控制信息發(fā)送至基礎(chǔ)自動化，來實現(xiàn)對過程的控制。也即將過程控制及軋件控制相結(jié)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(chǔ)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(tǒng)的控制過程中，相關(guān)自動化設(shè)備之間進行通信時都通過以太網(wǎng)進行連接?；A(chǔ)自動化在自動軋鋼生產(chǎn)過程中主要負責相關(guān)的執(zhí)行工作，依據(jù)控制系統(tǒng)所發(fā)出的控制信號通過計算機進行操作，從而實現(xiàn)自動生產(chǎn)與手動操作之間的和諧統(tǒng)一。即在手動控制模式時，控制信號多數(shù)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(tǒng)發(fā)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(xiàn)基礎(chǔ)自動化時，還應當注意一些輔助控制功能的實現(xiàn)，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(chǎn)制造廠家，其產(chǎn)品主要為6～32mm厚板，產(chǎn)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(yè)降本增效經(jīng)營理念的不斷深入，為進一步實現(xiàn)鋼材生產(chǎn)的自動化水平，廠部決定將原有三輥粗軋結(jié)合四輥精軋的傳統(tǒng)生產(chǎn)線進行升級改造，并最終全部改造為單四輥生產(chǎn)，實現(xiàn)了四輥軋機的全流程自動化生產(chǎn)。產(chǎn)品規(guī)格仍未6～32mm。在進行自動化生產(chǎn)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(xiàn)對軋件的跟蹤。同時對操作臺進行了改裝，加設(shè)一個可以實現(xiàn)自動與手動模式進行切換的按鈕。在生產(chǎn)時，相關(guān)信號首先會傳送至PLC以及AGC系統(tǒng)之中，并實現(xiàn)對主傳動系統(tǒng)的自動控制，幫助AGC系統(tǒng)對輥縫進行調(diào)整。在該廠的生產(chǎn)線中，主傳動系統(tǒng)與AGC之間的協(xié)調(diào)主要通過控制系統(tǒng)來完成，也即在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)過程自動化。對于操作人員而言，在生產(chǎn)時，只需要對計算機系統(tǒng)進行監(jiān)控，并主要干預可能出現(xiàn)的異常情況。經(jīng)一段時間的改進施工及運營調(diào)試后，最終實現(xiàn)了對軋鋼的自動軋制，并減少了相應崗位操作人員的設(shè)置。自動化生產(chǎn)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(chǎn)的精度，還改善了傳統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。經(jīng)過相關(guān)生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，由于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)生產(chǎn)環(huán)境都較為惡劣，因此在日常生產(chǎn)過程中需要重視對相關(guān)檢測信號的維護。

4 結(jié)語

科學技術(shù)的不斷進步為自動軋鋼技術(shù)的應用及發(fā)展都提供了堅實的支撐。通過自動軋鋼技術(shù)在日常鋼材工業(yè)生產(chǎn)中的應用，不僅可以簡化操作流程，減少生產(chǎn)事故，還能提升生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。且在此自動化流程之下，生產(chǎn)工藝也變得更加規(guī)范及標準，確保企業(yè)的生產(chǎn)可以有序穩(wěn)步開展。而鑒于鋼材生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)環(huán)境會在一定程度上影響到設(shè)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(tài)，以保障每一步工序的順利開展。相信伴隨著技術(shù)的不斷進步，軋鋼生產(chǎn)也必將迎來更多的技術(shù)創(chuàng)新，并能將自動軋鋼技術(shù)的功能進行最大化發(fā)揮，充分挖掘出鋼材的更多潛能，并最終推動我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展以及鋼鐵工業(yè)的進步。

參考文獻

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