PDF下载
厚板轧制绿色智慧新技术分析

王素平

广西盛隆冶金有限公司轧钢2250厂,广西壮族自治区防城港市,538001

摘要: 随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,社会已经进入到了全新的发展进程中,这也为各大社会行业的发展起到了良好的促进作用,而站在工业领域发展的角度上来看,目前的厚板轧制技术,已经受到了重点关注,为了在根本上提高整体厚板轧制质量以及轧制效率,就应当在内部合理的引入各类绿色智慧新技术,以此为基础来有效实现对于厚度以及板形的稳定控制,并利用计算机控制技术来充分发挥出厚板轧制绿色智慧新技术的实际作用,促进整体工作质量与工作效率的稳步提高。因此,文章首先对厚板轧制的基本概述展开深入分析;在此基础上,提出厚板轧制绿色智慧新技术的具体应用措施。
关键词: 厚板轧制;绿色智慧新技术;应用措施
DOI:10.12721/ccn.2024.157001
基金资助:
文章地址:

 引言:在当前的社会经济发展进程中,其对于厚板产品方面提出的要求也在不断提升,在这种背景下,就必须要进一步提高整体生产工艺水平以及装备水平,并通过对于各类厚板轧制新技术的合理应用来促进整体制造效率的稳步提高。而站在实际情况的角度上来看,由于部分客观因素产生的影响,使得厚板轧制技术在应用过程中很难充分发挥出自身所具备的实际作用,所以,这就更应当提高对于厚板轧制绿色智慧新技术的重视程度,通过对于这部分技术的合理应用来促进整体厚板轧制工作的顺利开展,稳步提升厚板轧制的整体水平。

一、厚板轧制的基本概述

在当前的社会发展进程中,厚度在4mm以上的钢板材料被称之为中板或是厚板,这也使其大多被称之为中厚板,主要应用在交通运输、建筑构件以及造船等多个领域当中。现阶段中厚板轧机当中所采用的原料主要为连铸板坯、钢锭以及段坯等,但初轧坯的整体重量处在比较高的水平上,但随着连续铸钢技术的高速发展,不仅能够稳步提升整体后半车间内部的成材效率以及成材质量,还可以降低在生产成本方面产生的消耗,提高了钢板材料的整体质量,这也使得各大中厚板轧机当中,采用连铸坯的比例不断提升,再加上各类新工艺技术的合理应用,使得板坯到成品钢板产品之间的成材率达到了95%。现阶段的中厚板,除却需要按照尺寸进行合理划分之外,还应当结合化学成分、交货状态以及强度等内容进行分类处理,在后续中厚板的实际生产过程中,通常都会采用配合控制轧制的方式,针对低温出炉的加热制度进行完善优化,从而稳步降低整体燃料消耗,轧制工艺主要分为三个不同阶段,第一阶段是成形轧制,其中需要有效降低板坯表面各类因素产生的影响,提高后续的控制精度,还应当沿着板坯的具体长度方向进行轧制,这样就可以将所用的坯料轧制成所需的厚度[1]。第二阶段则是展宽轧制,这一阶段与其它类型的板材轧制之间存在着较为显著的差异,为了确保后续的轧制成品在规格方面能够达到需求,就要沿着板宽的方向进行轧制。第三阶段则是精轧,在进行展宽轧制后需要调整90°,在转回到原本坯料长度方向的基础上,将其轧制到成品板的厚度。还要在后续采用超声波技术进行探伤处理,对于焊管用板的四个板边部位应当进行全面探伤,在进行热处理时除却需要确保板的机械性能不受影响之外,还要提升板形的良好程度,以此来有效提高后续的应用效率[2]

二、厚板轧制绿色智慧新技术的具体应用

(一)轧机性能与轧后处理的优化

各类现代化的厚板轧机其都具备着比较高的强度,能够确保产品不会出现厚度偏差,有着更强的均一性,并轧制出宽度比较高,厚度相对较小的产品,现阶段新建厚板轧机在刚性方面能够达到10MN/mm左右,轧制速度可以控制在5m/s以上,在最高的情况下可以达到7.5m。再加上现代化电力技术的飞速发展,使得那些直流主传动电机逐步转变为了交流电机,现阶段的厚板轧机大多采取整体浇注的方式,单体重量相对较大,在支撑辊方面所采用的则是油膜轴承,这种轴承的承压性能较为优异,而在后续通过工作辊弯辊装置的合理应用,可以在逐步改善板形的基础上,降低换辊频率。而随着后续控制轧制技术的广泛应用,通常都会在内部采取低温加热制度,但这样所形成的氧化铁皮在粘度上比较高,很难进行全面清除,为了重点强化整体除磷效果,就应当进一步提高整体除磷水压力,还要针对各类除磷设施的基本性能以及结构进行必要的完善优化。而在厚板轧制过程中,应当在内部合理的引入各类节能降耗工艺,比如加速冷却、轧制控制等,还要加大对于低合金结构钢以及各类压力容器的开发力度,在后续采取轧制控制工艺的实际过程中,各大生产工序的工作环节中工业必须要提供出更加完整的工艺制度,其中的加热炉应当具备均匀的加热功能,实现对于炉内气氛的稳定控制,轧机方面也要有着更强的刚性,从而满足在低温大压情况下所产生的高负荷需求,在钢板待温的情况下,也要提前预留好对应的空间,为了有效降低控轧对于轧机整体产量所产生的影响,就可以在内部合理的引入多个钢板互相轧制的全新生产方式,通常都会设置比较长的工作辊道。除此之外,在整体生产阶段中,需要采用计算机设备进行稳定控制,在后续的控制轧制阶段中,不仅要采用对应的数学模型来进行全方位的设定与计算,还应当针对等温钢板的温度情况进行准确计算,在快速冷却方面也要配备好对应的流量模型以及速度模型,从而实现全方位的稳定控制,尤其是在线淬火工艺方面,更是对开始温度以及冷却速度提出了严格要求。而在当前的社会发展进程中,从常规轧制到加速冷却再到后续的直接淬火,厚板轧制技术已经得到了较为全面的发展优化,这也使得生产的钢种也逐步向着系列化的方向转变[3]

(二)钢板纵向厚度与凸度的控制

首先是对钢板纵向厚度所进行的控制,其中通常都会采用液压AGC装置来对钢板厚度展开稳定控制,这也属于一种应用较为成熟的技术手段,通常在其中都会采用头部锁定厚度计等多种方式,从而有效降低钢板在长度方向上所出现的厚度偏差,也就是同板差。而随着目前对于钢板厚度以及精度方面产生的需求不断提升,这也使得AGC控制得到了较为广泛的应用,这一技术在后续的推广过程中,主要就是由于AGC所具备的控制特征以及厚度补偿功能逐步优化,有利于促进后续工作的顺利开展。而各类传统的测厚仪器设备主要就是在工作辊道后部进行设置,应当将其与轧机之间的距离稳定控制在12m左右,在针对双机架轧机进行布置的实际过程中,一般只是在精轧机方面设置对应的液压AGC设备,对于那些粗大于精的轧机来说,也应当在其中设置对应的AGC,而目前大多数厂家都会采用AGC技术来生产那些变厚度钢板以及楔形钢板,这部分钢板能够有效应用在建筑、桥梁以及造船等多个社会领域当中,在提高整体强度的基础上降低重量水平,其中还要对钢板平面形状中的MAS轧制法进行稳定控制;其次,还要对钢板进行必要的凸度控制,为了确保钢板有着较为优异的板形,就必须要针对轧制负荷进行合理分配,这也进一步突出了板形控制生产技术的重要程度,这部分技术主要就是在热连轧机当中针对带钢的凸度以及板形进行合理控制,在后续得到了广泛应用过后,也为PC轧机以及CVC轧机的开发起到了良好的促进作用。在PC轧机的实际工作过程中,工作辊可以进行适当调整,这样就可以在降低钢板凸度的基础上,优化钢板的平直度,由于采用PC轧机可以优化板形条件,这也是其在后续制定压下制度的实际过程中,并不需要针对各类限制性因素进行综合考虑,有效降低整体压下到次,以此来逐步提高轧机在每小时的具体产量。同时,PC装置通常都会与工作辊当中的弯辊装置同时应用,还要在每一个道次之间展开合理的调节优化,利用工作辊弯辊装置就能够全面实现在线调节,但PC轧机在整体机械结构方面相对较为复杂,设备的整体投资费用处在较高的水平上,维修量也比较高,但厚板轧机的整体轧制力较强,特别是在采取低温工艺制度的过程中,轧制负荷已经达到了常规热带轧机的两倍左右,在后续的工作辊交叉时也必然会产生较强的轴向力,这么高的轴向力水平也要进行重点关注。而CVC轧机在应用过程中,其内部最小辊径与最大辊径之间存在的差异,进一步决定了凸度的具体调节范围,应当结合后续计算出来的具体凸度调节链来明确工作辊的具体移动方向以及整体行程。而CVC窜辊大多都会与工作辊弯辊之间一同应用,这也使得具体的窜动量能够在轧制到此之间进行更加全面的调节,并实现对于工作辊弯辊装置的在线调整。CVC技术在后续应用过程中所用的各类技术与设备相对较为简便,投资成本也比较低,有着良好的凸度调节能力以及钢板平直度,整体使用效果也十分优异[4]

(三)钢板平面形状的稳定控制

针对钢板的平面形状进行控制,其所指的主要就是钢板的矩形化转变,其主要目标就在于降低切头切位以及整体切边量,以此为基础来提升整体金属收得率。而通过MAS轧制法的合理应用,就可以采用辊缝调节装置在成型阶段中,针对钢板的形状展开合理轧制,而在转钢过后的延伸轧制阶段中,就应当确保钢板的边部能够完全充满,这样就可以获取到形状为矩形的钢板,在应用MAS轧制法的实际过程中,应当优先采取平面形状的预报模型来针对轧制的基本流程展开合理计算。在当前的社会发展进程中,厚板轧制绿色新技术中对于降低能耗以及减少成本等方面提出了更高的要求,这也使得立辊轧机所具备的作用受到了重点关注,随着连铸坯应用比例的逐步提升,立辊轧机在针对钢锭进行轧制的视觉过程中,其所起到的破鳞齐边作用也在逐步降低,而提升钢板宽度精度以及减少整体切边量等功能则受到了重点关注,部分原本没有采用立辊轧机的厚板厂,其在后续的技术改造阶段中也合理引入了立辊轧机,而近年来所建立的厚板轧机在内部大多也设置了立辊轧机。而在后续采用MAS法与立辊宽度控制互相结合的轧制方式,可以生产出类似于矩形的无切边钢板,这样不仅可以有效降低剪切线方面产生的压力,还有利于提升整体钢板的成材率。

(四)建立起现代化的精整作业线

在引入绿色智慧新技术的实际过程中,还要针对内部的作业线进行必要的完善优化,而精整作业线必须要确保其能够与轧机的生产能力之间互相匹配,在针对剪切线进行布置以及后续进行设备选型时,也必须要确保其能够满足全车间自动化方面的基本需求,各大剪切机以及其它各类辅助设施之间,也应当保持相对比较长的距离,这样就可以确保剪切线有着较强的缓冲能力,能够有效实现对于钢板的全线跟踪。在各类现代化厚板厂当中,其在进行精整线布置的实际过程中,除却需要保证基本作业流程线的高效性以及连续性之外,还应当针对线钢板中间的存放场地进行综合考虑,并合理的引入超声波探伤装置以及翻版检查装置进行全面检查。在部分厚板厂当中还在冷床后面设置了对应的板形检测仪,可以结合对应的检测结果来确定好钢板切头尾的具体长度,以及试样切割位置等内容,而钢板的试样切割以及碎边输送,也属于现代化精整线当中涉及到的重要构成部分,并在全自动化钢材检验中心当中做好试样输送、储存加工等多种功能,更好的实现无人化操作。而在整体计算机综合控制管理系统当中,那些生产控制级的计算机设备,必须要与人工数据信息输送之间保持全面配合,这样就可以提升钢板跟踪的准确性,从而有效实现对于整体精整作业线的高效控制管理[5]

结论:综上所述,在当前的社会发展进程中,工业领域已经得到了较为全面的发展优化,这也为厚板轧制技术的发展起到了良好的促进作用,而为了确保厚板轧制技术在后续的应用过程中能够更好的发挥出自身所具备的实际作用,就必须要在充分结合实际情况的基础上,合理的引入绿色智慧新技术,这样就可以在有效降低整体成本消耗的基础上,促进轧制效率与轧制质量的同步提高,大幅度降低各类质量问题的发生几率。

参考文献:

[1]焦四海,丁建华. 厚板轧制绿色智慧新技术[C]//中国金属学会.第十三届中国钢铁年会论文集(摘要)——大会特邀报告&分会场特邀报告.冶金工业出版社(Metallurgical Industry Press),2022:85-86.

[2]袁国,孙杰,付天亮等.高质绿色化发展趋势下轧制技术的创新实践[J].轧钢,2021,38(04):1-9.DOI:10.13228/j.boyuan.issn1003-9996.20210401.

[3]齐鹏远,刘家奇,张子谦等.钢材控轧控冷技术在中厚板轧制中的应用[J].科技创新导报,2018,15(35):75-76.

[4]王玲珑.宽厚板轧制头部斜角的控制技术[J].山东工业技术,2019(01):23.DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.021.

[5]高启富.浅谈差厚板轧制技术及其在汽车制造中的应用[J].时代汽车,2017(06):89+91.