劉銘心

摘?要： 現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而鋼鐵行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的一項(xiàng)支柱產(chǎn)業(yè)，為了提升我國的國民經(jīng)濟(jì)，應(yīng)加強(qiáng)鋼鐵行業(yè)的建設(shè)。軋鋼是鋼鐵的一道重要工序，對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化控制能夠保障最終的生產(chǎn)質(zhì)量。為了適應(yīng)現(xiàn)代化、智能化的發(fā)展，還應(yīng)加強(qiáng)軋鋼智能化方面的研究。文章主要分析了軋鋼自動(dòng)化現(xiàn)狀，提出了實(shí)現(xiàn)軋鋼行業(yè)智能化生產(chǎn)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞： 軋鋼自動(dòng)化現(xiàn)狀;軋鋼智能化;思考

【中圖分類號(hào)】TG334.9?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0192-01

引言：中國引進(jìn)了世界多家著名廠商的軋鋼自動(dòng)化系統(tǒng)和軋鋼數(shù)學(xué)模型。在熱連軋、冷軋、中厚板（寬厚板）生產(chǎn)線中，從國外引進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位。經(jīng)過幾十年的引進(jìn)、消化、吸收，中國已有能力自主集成設(shè)計(jì)軋鋼自動(dòng)化系統(tǒng)。作者總結(jié)了中國軋鋼自動(dòng)化現(xiàn)狀，得到了一些啟示，并給出了關(guān)于軋鋼行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的一些思考。

1?軋鋼自動(dòng)化的特點(diǎn)

在鋼鐵行業(yè)的發(fā)展中，軋鋼自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮著很大的作用，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：①軋鋼自動(dòng)化的機(jī)理模型相對(duì)比較成熟，適用于塑性和彈性力學(xué)的軋制過程中，厚度、版型設(shè)定等機(jī)理型數(shù)學(xué)模型現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用;②對(duì)控制周期的要求相對(duì)較高，適用于機(jī)電、液壓系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)中，如普通液壓下的控制周期是1～2ms;③多機(jī)架連軋機(jī)組內(nèi)部需要共同控制多個(gè)目標(biāo)變量，如成品的厚度、寬度、平坦度;④各個(gè)目標(biāo)變量控制中涉及的變形區(qū)和機(jī)架間帶鋼相對(duì)較多，具有較強(qiáng)的相互作用;⑤通信能力比較強(qiáng)，減少了控制厚度對(duì)凸度和平坦度的破壞，不僅能夠有效地調(diào)節(jié)輥縫，還能夠控制彎輥和主速度。因此，在軋鋼過程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要協(xié)調(diào)并控制各個(gè)目標(biāo)變量，實(shí)現(xiàn)控制的智能化。

2?軋鋼自動(dòng)化現(xiàn)狀

2.1?軋鋼自動(dòng)化系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型的引進(jìn)

為了促進(jìn)鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，我國引進(jìn)了許多先進(jìn)的軋鋼自動(dòng)化系統(tǒng)，尤其是在冷連軋、熱連軋等生產(chǎn)線方面，引入了先進(jìn)的軋鋼控制系統(tǒng)、軟件和數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，為了達(dá)到生產(chǎn)控制的效果，我國還引進(jìn)了一些著名電氣公司（西門子、三菱電機(jī)、ABB等）的轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)及其軟件。

2.2?坯料的加熱

由于普通碳素鋼在導(dǎo)熱方面性能較差，導(dǎo)致其加熱方式和加熱時(shí)間都有著嚴(yán)格的要求，如果其加熱時(shí)斷面溫差過大，會(huì)導(dǎo)致軋機(jī)的軋制效果不佳 ;另一方面，普通碳素鋼具有高反應(yīng)活性，當(dāng)溫度差異較高時(shí)就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反應(yīng)。因此，對(duì)于坯料的加熱和加熱設(shè)備具有嚴(yán)格要求，一般在加熱的電熱爐會(huì)加裝感應(yīng)加熱，這樣能夠有效的控制加熱速度和溫度，使得普通碳素鋼的斷面受熱更加均勻。

2.3?采用連鑄坯熱工藝技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝

在進(jìn)行高速線材軋制的過程中，可以使用鑄坯作為原料替代初軋坯的方式。這樣可以大大減少軋制過程中的能耗損失，可以達(dá)到10%左右的。這樣就可以大量的減少金屬在軋制過程中的損失，有效地提高加熱質(zhì)量。為了生產(chǎn)可以具有高質(zhì)量的高速線材，可以使用連鑄空坯工藝技術(shù)，這種最先進(jìn)的技術(shù)可以不斷的提高軋制的技術(shù)水平，生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋼鐵。為了保證高速線材軋制的質(zhì)量，要盡量降低開軋的溫度。目前，國外的機(jī)械設(shè)備增設(shè)了水冷箱，保證軋制的精軋溫度可以控制在900℃。也可在軋制機(jī)中設(shè)置冷水頭導(dǎo)管，這樣可以將終軋溫度控制在800℃。超重軋制機(jī)可以滿足700℃～750℃的軋制要求。

3?實(shí)現(xiàn)軋鋼行業(yè)智能化生產(chǎn)的對(duì)策

3.1?認(rèn)清自身的實(shí)際情況

在發(fā)達(dá)國家，鋼鐵行業(yè)是一項(xiàng)夕陽產(chǎn)業(yè)，該行業(yè)不是發(fā)達(dá)國家開發(fā)智能制造技術(shù)的重點(diǎn)。在此種情況下，我國需要加強(qiáng)鋼鐵行業(yè)的自主思考和規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的智能化制造。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：①認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化走向智能化是一條漫長的道路，無論是企業(yè)管理層還是生產(chǎn)控制層都應(yīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并樹立堅(jiān)定的信念，才能實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)和運(yùn)營;②軋鋼行業(yè)要重視技術(shù)的可靠性和效益性，并加強(qiáng)工藝設(shè)備的更新、產(chǎn)品的創(chuàng)新等，可選擇鋼鐵試點(diǎn)進(jìn)行智能制造，然后全面推行，最終實(shí)現(xiàn)全面的智能化制造;③要加強(qiáng)生產(chǎn)線的全面需求分析，整理和總結(jié)生產(chǎn)線方面存在的問題，并通過智能化方式進(jìn)行解決，從而推動(dòng)工業(yè)4.0的建設(shè)。

3.2?自主創(chuàng)新和研發(fā)新產(chǎn)品

為了實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的引領(lǐng)性發(fā)展，鋼鐵企業(yè)需要引進(jìn)更多先進(jìn)的工藝、設(shè)備和技術(shù)，很多科技工作人員為了滿足人們和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，開始進(jìn)行自主創(chuàng)新，如新型高強(qiáng)、高韌汽車用鋼生產(chǎn)技術(shù)、改性氧化鐵皮的熱軋生產(chǎn)技術(shù)、冷軋技術(shù)、組織性能預(yù)測(cè)和控制的集約化軋制技術(shù)、創(chuàng)新性涂鍍產(chǎn)品等大型技術(shù)的研發(fā)，新型產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用推動(dòng)著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。

3.3?做好智能化的基礎(chǔ)工作

為了實(shí)現(xiàn)軋鋼行業(yè)的智能化發(fā)展，則需要做好一系列的基礎(chǔ)工作，主要包括以下幾方面 ：① 配備穩(wěn)定、可靠的檢測(cè)儀表和傳感器，保障檢測(cè)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量; ② 加強(qiáng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)，保障數(shù)據(jù)采集的完整性和有效性，從而為后續(xù)的生產(chǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ); ③ 對(duì)數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行探究，提升數(shù)據(jù)分析方法的實(shí)用性，為軋鋼行業(yè)的智能化發(fā)展提供支持 。

結(jié)語：從硬件、軟件和數(shù)學(xué)模型的配置方面來說，中國軋鋼自動(dòng)化已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。如何利用這些高水平的設(shè)備，提高生產(chǎn)效率、降低成本、增加效益、生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，是我們長期需要解決的現(xiàn)實(shí)問題，智能化或許會(huì)是一種解決方案，需要探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

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