2250mm熱軋連加熱爐節(jié)奏控制分析及改進

王健

摘要：介紹了首鋼京唐加熱爐區(qū)域的生產(chǎn)瓶頸制約，通過合理的對輥道速度、步進梁速度、要鋼程序的優(yōu)化以及自動要鋼的開發(fā)，最大化的滿足生產(chǎn)，發(fā)揮產(chǎn)能潛力，順利完成生產(chǎn)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：加熱爐；軋制節(jié)奏；輥道速度；步進梁；程序；自動要鋼

首鋼熱軋2250mm熱連軋于2009年正式投產(chǎn)，主要設(shè)備有四座步進式加熱爐，R1、R2可逆粗軋機，F(xiàn)1F7精軋機，層流冷卻和3架卷取機，通過不斷調(diào)試、允許以及生產(chǎn)線的磨合，生產(chǎn)逐漸走向正軌。面對越來越嚴(yán)峻的鋼鐵市場形勢客戶的需求以及成本的巨大壓力，如何發(fā)揮熱連軋廠產(chǎn)能的優(yōu)勢也變的越來越緊迫，即在有效的軋制時間內(nèi)使生產(chǎn)發(fā)揮最大產(chǎn)能，最終能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，實現(xiàn)效率最大、消耗最低的高效生產(chǎn)，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是軋制線的小時產(chǎn)量，而表達具體的參數(shù)就是軋制節(jié)奏，影響軋制節(jié)奏的因素包括加熱爐出鋼節(jié)奏，粗軋軋制節(jié)奏、精軋軋制節(jié)奏、卷取節(jié)奏，此處我們重點分析如何提高加熱爐最快節(jié)奏的出鋼。

步進式加熱爐送出的鋼坯通過設(shè)置在步進式加熱爐外的熱金屬探測儀的位置時，熱金屬探測儀會激發(fā)要鋼信號；根據(jù)要鋼信號確定步進式加熱爐出鋼。該裝置包括：4 座步進式加熱爐、第一熱金屬探測儀（1）、第二熱金屬探測儀（2）、第三熱金屬探測儀（3）、步進梁及傳送輥及信號處理模塊。該裝置能加快半連式熱軋帶鋼生產(chǎn)線上步進式加熱爐出鋼的節(jié)奏，提高了產(chǎn)能。

一、影響加熱爐軋制節(jié)奏的原因分析

（一）裝鋼節(jié)奏慢

統(tǒng)計了下板坯稱重出口輥道C10的檢測儀表，在4個爐子節(jié)奏的情況下，輥道速度60m/min的情況下，儀表過4塊鋼的最快時間為390S，平均一塊105S左右。而在輥道70m/min的情況下，儀表過4塊鋼的節(jié)奏為370S左右的時間，每塊鋼98S。

步進梁一步65cm，對4個爐子的步進梁的動作一步的時間進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)2號爐步進梁一步的時間74S，其他爐子步進梁的時間為5661S，二號爐和其他爐子差別較大。

所以存在問題，如果最快節(jié)奏1分30S一塊的情況下，按照1、2、3爐子進行出鋼，出完1號爐出第二個1號爐的時間必須小于3*90S=270S，正常情況下?lián)埔粔K鋼 步進梁一般動作3步（和板坯寬度有關(guān)），2號步進梁動作3步的時間為3*70=210S，而裝鋼的時間一般是75S左右的時間，不能保證每塊鋼裝鋼和出鋼（出鋼時間一般50S）的同步進行，導(dǎo)致步進梁加裝鋼的時間=210+75=285S，大于270S的出鋼節(jié)奏，所以這個是2號步進梁影響節(jié)奏的因素，但不是每塊裝鋼出鋼都不是同步的，所以2號步進梁在最快節(jié)奏的情況下影響節(jié)奏的時間在015S左右的時間。

（三）要鋼節(jié)奏慢

1.本身程序存在漏洞

正常情況下，加熱爐出鋼按順序循環(huán)切換，各爐次均需要在前一爐次板坯觸發(fā)出鋼時序控制點（即最早允許要鋼點）后方可出鋼，靠粗除磷機（5）前面的熱金屬探測儀（6）來激發(fā)要鋼信號。2250產(chǎn)線各爐次出鋼節(jié)奏如下：

加熱爐的出鋼由粗軋區(qū)域控制，即粗軋區(qū)域發(fā)出要鋼信號后加熱爐方可出鋼。生產(chǎn)中為了保護要鋼過快導(dǎo)致的加熱爐區(qū)域板坯相沖突事故，會設(shè)置一個出鋼時序控制點，即最早允許要鋼的點，當(dāng)前移爐次板坯觸發(fā)該點后，方允許粗軋要下一爐次板坯。

目前，為方便4座加熱爐出鋼時序控制點相同且均設(shè)置為粗軋區(qū)第一組熱金屬探測儀（以下稱熱檢）檢失，這就存在一個問題，距軋線越遠(yuǎn)的爐次板坯出鋼后在輥道上運輸?shù)臅r間會相應(yīng)越長，這個就是我們之前統(tǒng)計中3、4號爐出鋼節(jié)奏較慢的原因。若在粗軋使用1+5模式時，這一瓶頸并未有明顯體現(xiàn)，但若采用3+3模式軋制，3、4號爐出鋼節(jié)奏遠(yuǎn)低于粗軋區(qū)節(jié)奏，加熱爐的瓶頸則暴露無遺。因此，我們需要改變傳統(tǒng)的出鋼時序控制點設(shè)計，給不同爐次分別設(shè)置合理的與之匹配的出鋼時序控制點，以加快出鋼節(jié)奏。3、4號爐的要鋼節(jié)奏是制約粗軋節(jié)奏的瓶頸。

2.操作工人為存在失誤

由于加熱爐的出鋼前提是由粗軋向加熱爐發(fā)送出鋼信號，也就是要鋼節(jié)奏全部由操作工人為控制，由于人為控制必不可少的會存在一些失誤。

二、加熱爐節(jié)奏改進措施

（一）優(yōu)化裝鋼節(jié)奏

上表可知改進后2號爐的步進梁的出鋼一步的步進時間從74S優(yōu)化為61，出鋼節(jié)奏從102S/塊，變?yōu)榱?8S/塊。

（三）優(yōu)化要鋼節(jié)奏

1.優(yōu)化3.4號爐子最優(yōu)的要鋼點

（1）根據(jù)實際試驗，當(dāng)出三號爐的鋼接著出四號爐的鋼時，三號爐的鋼到達二號爐過7秒后給予要鋼提示，二號爐同理。

2.推進自動要鋼

在一級HMI G100畫面上增加自動要鋼、手動要鋼切換按鈕LEVEL1 MODE。主要針對4個爐子的出鋼順序做了16個類似的程序，以當(dāng) 前爐次出鋼完成信號和一次除鱗機入口HMD

檢測板坯為基準(zhǔn)點開始倒計時?；鶞?zhǔn)值（出鋼完成信號之后開始計時與要下一塊鋼的時間間隔）選取8300mm板坯的最快節(jié)奏，見下表：

由自動化程序在16個時間基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加一個節(jié)奏補償?shù)母拍睿ㄔ诔绦蛟袝r間基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加一個時間補償值），針對節(jié)奏補償值在SSP 監(jiān)控G100畫面上增加輸入時間補償值的功能的畫面，時間補償值輸出3秒即這16個程序均在原有時間基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加3秒的節(jié)奏。

三、結(jié)語

（1）通過從裝鋼、要鋼到出鋼分析出各個區(qū)域影響加熱爐節(jié)奏的主要瓶頸。裝鋼輥道速度、2號步進梁速度、3、4號爐要鋼判斷點、人為要鋼是影響加熱爐出鋼節(jié)奏的主要因素。

（2）通過采取提高裝鋼輥道速度、提高2號步進梁速度、優(yōu)化3、4號爐出鋼點的判斷程序，創(chuàng)建了人為一級要鋼程序等問題解決了加熱爐的出鋼節(jié)奏。

（3）通過以上措施，使首鋼京唐2250分廠的平均機時卷數(shù)達到了30.2卷/小時，使2014年產(chǎn)量完成公司設(shè)定的。

參考文獻：

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