轧钢技术发展（精选8篇）
轧钢技术发展 篇1
目前, 世界上约90%的钢材都是用轧制方法生产的。轧制, 是指金属 (或非金属) 材料在旋转轧辊的压力作用下, 产生连续塑性变形, 获得要求的截面形状并改变其性能的方法, 主要用来生产型材、板材、管材。轧制有热轧和冷轧两种。用轧制方法生产钢材, 具有生产率高、品种多、易于实现机械化和自动化等优点。我国已拥有世界上先进的轧制技术, 并在逐步推广、应用和发展中不断创新。
(一) 中国轧钢技术的发展概况
我国轧钢行业在借鉴西方发达工业国家先进技术的基础上, 自力更生、坚持自主创新, 在轧制工艺、装备、系统和开发未来钢铁材料等方面取得了巨大成就, 为中国钢铁工业的科学发展建立了不朽的功勋。经过中国钢铁人的不懈努力, 中国建设了一大批具有国际先进水平的轧钢生产线, 掌握了国际上最先进的轧制技术, 具备了轧钢设备独立研发、制造、创新能力, 具有国际先进水平的钢材产品源源不断地供应到国民经济各个部门, 为中国经济发展、社会进步、百姓安居乐业提供了重要的基础原材料。
19世纪70年代以来, 以宝钢建设为契机, 中国成套引进了热连轧、薄板坯连铸连轧、钢管轧制等各类轧制工艺技术以及相应的轧制设备和自动化系统, 迈出了中国发展轧制技术的第一步。中国钢铁人, 先是消化吸收发达工业国家的先进轧钢技术, 继而自主研发、不断创新, 掌握了重型轧机的设计、制造、安装的核心技术, 并具备了自主研发和制造先进轧机的能力。利用先进的轧钢工艺和装备技术, 凭借科学先进的管理, 中国钢铁人自主开发了一大批先进的钢铁材料, 满足了国民经济迅速发展的需求, 产品的质量水平也有了很大程度的提高。进入21世纪以来, 工作在轧钢战线的广大科技工作者以“自主创新, 重点跨越, 支撑发展, 引领未来”为方针, 以节省资源、工艺和产品的绿色化为目标, 在工艺、装备、系统等方面积极创新, 打破了制约轧钢技术发展的瓶颈, 自主研发并建设了一大批轧钢生产线, 实现了轧钢工业的迅速发展, 为中国经济的进步和国家综合国力的提升提供了强有力的支撑。
1. 初轧机的发展
我国初轧机的发展大致经过了3个阶段。1959年, 我国开始自行设计制造开坯机, 并制成了700mm, 750mm, 850mm, 1150mm初轧机。到20世纪70年代初, 我国初轧机的轧辊直径已增大到了1500mm。20世纪80年代以来, 连铸技术得到飞速的发展, 连铸连轧工艺、设备及系统也日趋完善, 初轧机的职能已转变为辅助连铸, 增加钢的品种和规格。
2. 带钢连轧机的发展
在市场需求的所有钢材中, 板带材占有相当大的比重。我国于1981年从日本引进了1700mm热连轧机的全套设备。随后, 一大批具有先进生产工艺的热连轧和冷连轧板带厂如雨后春笋迅速崛起。至2007年, 我国热轧宽板带材的年生产能力超过了5500万吨, 冷轧宽板带材的年生产能力超过了3000万吨。热连轧机发展的主要特点有:加大带卷和坯料重量, 减少切头切尾损耗, 提高产品收得率;采用加速轧制, 提高钢材产量, 带钢热连轧机精轧机组的出口速度已从20世纪50年代的10m/s~12m/s提高到现在的35m/s;增加产品规格, 提高精度;采用计算机控制, 提高自动化水平等。冷轧钢板的生产成本、投资费用虽然比热轧钢板高, 但由于冷轧钢板的性能和质量比热轧好, 在同样用途下, 节约金属材料甚至可以达到30%, 因此冷轧板生产得到迅速发展。一些工业发达的西方国家 (如美国) 使用的薄板, 几乎全部是冷轧的。热轧板只作为冷轧板、焊管、冷弯型钢的坯料。我国于1965年末制成了300mm五机架试验性窄带钢冷连轧机, 20世纪80年代又从原西德引进了1700mm五机架带钢冷连轧机成套机组, 90年代后期将六辊HC轧机、CVC轧机投入生产。带钢冷连轧机正在向大型化、高速化、高精度和自动化方向发展。
3. 钢管轧机的发展
钢管的生产方式分为焊接和轧制两种。建国以前, 我国不具备生产热轧钢管的能力。建国以后, 我国不仅生产出了大直径的螺旋焊管, 满足了石油、煤气等长距离输送的需要, 而且广泛采用周期式冷轧管机生产冷轧钢管。20世纪90年代, 我国建成了大直径热轧无缝钢管厂, 现拥有各种热轧钢管设备50余套, 产品品种达1000多种。
4. 型钢轧机的发展
型钢主要以热轧方式生产。用于热轧型钢的轧机按轧辊直径和产品规格分为轨梁、大型、中型、小型和线材轧机。近年来, 型钢轧机得到较大的发展, 初、中轧采用万能轧机, 减少翻钢次数, 缩短间隔时间;精轧采用短应力线轧机和预应力轧机, 增加轧机刚性, 保证产品在小公差范围之内;改进导卫装置及其装拆方法, 延长导卫装置的使用寿命及减少停车时间;采用自动压下设定机构, 以保证轧件的精确尺寸, 缩短调整及试轧时间;采用辊系的组合换辊以缩短换辊的时间等。线材轧机用来生产5mm~12.7mm的圆形断面轧材。近30年来, 线材轧机在高速、大盘重、高产量、高精度方面有了较大的发展。20世纪40年代的线材轧机需要人工喂钢, 最高轧制速度限制在10m/s以下, 盘重在800k N-900k N左右;60年代中期, 出现了Y型高速无扭转轧机, 最高轧制速度达50m/s~70m/s, 线材盘重达25000k N;70年代发展起来的悬臂式45°无扭精轧机组出口速度达到65m/s~80m/s, 有的甚至可以达到120m/s。
(三) 当前轧钢技术发展前景
1. 自主创新, 研发前沿性轧钢工艺, 开发引领性新产品
中国钢铁行业的发展与其它行业的发展是相互依赖、相互激励的。中国制造业、建筑业、交通运输业等行业正在谋求跨越式发展, 对钢铁原料在产量、品种、质量等方面提出了更高的要求。钢铁工业企业, 只有以积极的态度应对这一新的市场需求, 在非调质钢、硅钢、高强高韧结构钢、汽车用钢、能源用钢、建筑用钢等钢材品种方面谋求快速发展, 才能为相关行业提供低成本、高性能、绿色化的新材料, 才能引领中国钢铁材料的飞跃发展。
只有采用新的工艺、装备、技术, 才能发展引领性新产品。国内轧钢科技工作者, 根据国民经济的客观需求, 自主创新, 在新一代高强高韧汽车用钢生产技术、冷轧柔性连退技术、涂镀板生产技术和创新性涂镀产品等重大技术的研发方面, 取得了重大突破, 并带动了引领性新产品的开发, 加速了中国国民经济的发展。实验研究是新工艺、技术研发的前提。因此, 在建立产学研相结合的技术创新体系的过程中, 进一步加强企业技术中心、技术研究院的建设, 建立具有自己特色的硬件、软件工艺技术和产品开发平台, 通过各种新技术的应用, 开发新的钢铁工艺流程和新的钢铁材料。
2. 轧钢智能化技术
随着全球竞争的日趋激烈, 市场对钢铁产品的产量和质量提出了更严格的要求。传统的轧制力计算公式, 将渐渐退出历史舞台。取而代之的是一种精度更高、更理想的设计方法—数学模型方法。轧制过程受各种因素的综合作用, 使得轧制过程的模型理论分析变得极其困难, 神经网络等方法在轧制过程中的应用解决了这个难题。它有助于预报精度和生产控制水平的提高, 对工艺过程进行定量和定性优化, 为钢铁工业提供低成本的优化策略。
作为一门新兴技术, 软计算也被应用于轧制系统的设计优化, 把人类知识和求解方法论相结合, 为处理现实中问题的不确定性和模糊性提供了途径, 主要包括进化计算、模糊逻辑、神经计算和概率计算。
3. 节能减排, 实现科学发展
研发减量化技术, 实现节约型制造, 是材料生产的发展趋势。针对钢铁材料轧制过程, 应当利用新技术、新工艺, 实现材料成分的减量化设计, 节约稀有资源;应当开发新的减量化工艺流程, 提高材料的利用率;应当开发环境友好型新产品, 节省能源, 保护环境, 营造人与自然和谐相处的良好氛围。因此, 必须大力发展钢铁材料全生命周期评价技术、用户服务技术、生产厂家早期介入技术、低成本生产技术等新的轧制技术, 推进节能减排, 实现科学发展。
参考文献
[1]翁宇庆.我国轧钢生产技术近年来的进步与发展[J].轧钢, 2008, (05) .
[2]王国栋.新一代TMCP的实践和工业应用举例[J].上海金属, 2008, (3) :1.
[3]邹家祥.轧钢机械 (第3版) [M].北京:冶金工业出版社, 2000.
PLC在轧钢技术中的应用研究 篇2
【关键词】PLC；轧钢技术；应用类型；干扰
【中图分类号】TP393 【文献标识码】B 【文章编号】1672-5158（2013）01—0407-01
1 PLC在轧钢生产中的应用类型
1.1 用于开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域。这种功能取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。开关量的逻辑控制可用于单机控制，也可用于多机群控，亦可用于自动生产线的控制等等。在轧钢生产工艺中可以对主机设备进行合分闸控制，可以单起与单停车、连起与联停车等众多操作控制。
1.2 用于过程控制
PLC通过编程设计可以控制驱动设备进行直线、圆周以及往返等各类运动。现在制造商PLC的专用的运动模块功能强大。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。大大增强了自动化应用的灵活性和控制能力。PLC过程控制在轧钢生工艺中作用显著，譬加热炉、润滑与液压站及主机设备等的设备中的温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量必须进行检测反馈控制，PLC能够通过相应的A/D和D/A转换模块以及各种类型控制算法程序来处理这些变化量，完成对温度、压力以及流量等连续变化的模拟量的PID控制形，形成闭环控制。
1.3 用于数据处理
当前PLC在具备矩阵、函数、逻辑等各类数学运算功能，同时也能够完成数据传递、排序和查表以及位操作，这些功能可以对轧钢工艺中的各类数据进行采集、分析以及处理。数据处理对大中型轧钢厂控制系统作用明显，其CNC功能能够把支持顺序控制的PLC与数字控制设备紧密结合。
1.4 用于通讯连网
PLC的通讯包括PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间和它的智能设备之间的通讯，能够实现信息交换，构成“集中管理，分散控制”的分布控制系统，其I/O模块可以根据功能需求进行生产现场分散控制，利用网络联结构成集中管理信鼠的分布式网络系统。这些功能满足了轧钢生产中通讯要求。
2 PLC在轧钢技术应用优势
2.1 抗干扰能力强，可靠性高
PLC在应用中通常采用大规模集成电路技术，内部电路抗干扰能力强，可靠性高。在轧钢工艺中运用PLC编程进行控制，电气接线及开关接点比继电接触器控制减少数倍，电气故障易于查找，同时PLC控制系统具备故障自我检测功能，控制系统发生故障时，系统能够立刻报警。能够设计编程外围设备元件的故障诊断，可以对PLC控制系统外的电路与设备进行故障诊断保护，大大提升了轧钢生产工艺整控制系统的运行可靠性。
2.2 配套功能强大，适用性强。
当前PLC技术迅速发展，各种规模的工业控制场合都能有相应配套的各类规模的PLC系列化产品，不但具备完善的逻辑处理功能，同时数据运算能力强大，能延伸到各种数字控制领域。运用PLC人机界面技术对轧钢生产工艺进行控制，可以进行位置控制与温度控制。
2.3 维护方便，容易改造
运用PLC的存储逻辑代替接线逻辑，控制设备外部的接线大大减少，在轧钢生产中运用PLC技术能够缩短控制系统设计与建造的周期，日常维护简单，根据需要可以能够使轧钢生产设备改变自动控制程序，优化生产工艺过程。
3 PLC在轧钢技术中应用措施
尽管PLC能够在生产环境中直接应用，但轧钢企业生产环境恶劣，电力系统线路及其设备复杂，所产生的电磁场很容易对PLC造成干扰。此外，PLC安装与使用不合适，其程序或者运算很容易出现错误，所产生的误输入与误输出将会导致驱动设备出现误动作，甚至失控。因此，PLC在轧钢企业稳定可靠工作，不但要其抗干扰能力，而且要进行精心设计安装以及维护。
3.1 PLC安装工作环境要求
一是轧钢厂热源多，环境温度高，安PLC设备必须避开避开热源，远离其他电气设备发热元件，其温度在0-55℃之内，同时，其周围易于通风散热；二是空气的相对湿不得大于85%，并且无凝露现象，以保障其绝缘良好性；三是PLC在安装时要远离震动源，不可避免时要用装设减震措施；四是PLC设备要避免与氯化氢、硫化氢等腐蚀和易燃的气体接触，氧化铁皮较多的环境要装设封闭性控制室与控制柜；五是为减少设备与地之间的干扰，可装设带屏蔽层的隔离变压器，提高其可靠性，同时，为预防普通整流滤波电源所产生纹波对PLC的影响，一般要选择外接直流24V电源给PLC系统的输入端供电。
3.2 抗干扰措施
在轧钢企业中，电磁干扰是造成PLC控制系统发生故障的主要原因，影响PLC控制系统的干扰源很多，空间辐射干扰、电力系统外部引线、信号线路引入的干扰、接地系统混乱引起的干扰以及变频器干扰等都能对PLC控制系统产生影响。PLC在轧钢企业应用中主要主要有以下抗干扰措施。
（1）抑制电网干扰
电源变压器是电源部分重要元件之一，为抑制电网电压以及电流对PLC系统的干扰，一般要装设带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，同时注意变压器的屏蔽层良好接地，为减少电源线间干扰，次级线圈连接线要使用双绞线，条件许可，可以在电源输入端串接LC滤波电路。
（2）安装与布线合理
PLC控制系统在安装时，动力线、控制线、PLC电源线以及I/O线均要分别配线，如不可避免处于同一线槽，要将交流线与直流线分开捆扎，尽可能使用分槽走线来降低干扰；二是PLC在装设时要远离电焊机、大功率变频器以及大型动力电气设备等易产生强干扰的元件。同时，PLC控制系统不得与高压电器装设在于一个开关柜，柜内PLC电源线应该与动力线的距离不得小于200mm，如果柜内装设有功率较大的继电器、接触器的线圈等感性负载，PLC要并联RC消弧电路。
3.3 I/O端的接线要合理
为有效预防PLC自身系统的相互干扰，一是在PLC装设时，交流输出线与直流输出线不能使用同根电缆，输入端走线与输出端走线要分开输出线尽可能远离高压线与动力线，PLC模拟量信号的传送要选用屏蔽线，其屏蔽层一端或两端接地。同时为预防PLC的输出负载产生的干扰，在直流输出可以加装续流管保护，交流输出加装阻容吸收电路。
3.4 完善接地系统
PLC的正常运行必须靠良好的系统接地、屏蔽接地、交流接地地以及保护接地来保障。因此，必须要完善接地系统，—是为抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，PLC应该使用专用地线，其接地点要与动力设备的接地点分开，二是PLC控制系统信号电缆的选择与敷设应严格按照有关规定执行。屏蔽电缆的屏蔽层应按以上要求进行接地。
3.5 抑制变频器干扰
抑制变频器对PLC控制系统的措施主要有三种。一是针对来自电源的传导干扰加隔离变压器；二是为防止变频器纹波的干扰加装滤波器；三是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射加装输出电抗器。
4 结束语
总之，PLC在轧钢企业大量推广应用，成为控制轧钢驱动设备的中枢，其指令复执、故障诊断、自恢复功能、完备的人机界面以及原来越精准的通讯设备系统对轧钢生产工艺越来越大。轧钢企业在PLC实际应用中，要根据现场环境合理安装，并通过硬件与软件等抗干扰技术有效的抑制干扰，让PLC系统稳定可靠运行。
参考文献
[1]毕嘉宾.PLC在大型加热炉控制中的应用[J].油气储运.2006（01）
[2]冯传兵.PLC在加热炉自动控制系统中的应用[J].自动化技术与应用.2004（06）
轧钢技术发展 篇3
1 轧钢生产技术发展的特征
近年来, 我国轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在型钢生产方面, H型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y型轧制技术得到了应用和发展;在板带材生产方面, 板厚和板形控制技术已趋与成熟, 中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用, 大幅度提高了成材率和产品的质量档次;在钢管生产方面, 限动芯棒连轧管技术, ACCUROLL成形技术, UOD、CBR和复合成形技术等, 都是高新技术在轧钢生产领域应用结出的成果。高新技术的应用是轧钢生产技术发展的显著特征。
以计算机技术为中心的高科技的使用给轧钢的制造技术带来了很大程度的创新。金属变形的程序已经改变到使用计算机技术和模型进行配合, 在很大程度上转变了轧钢制造的方式;使用计算机技术对型钢、钢管轧制以及板带材进行立体的解析以及模拟, 提升了模型的精准度, 对系数的变革、产品品质的预测、技术系数的改善以及设施的策划都有着很大的帮助;在判别变形过程中使用计算机进行虚拟的模拟取代了以往进行真实的物理实验, 同时经过几何状态预测以及掌控, 深入到合金结构能力预测以及掌控。
轧机的计算机技术掌控从模型改变到专家体系以及人工进行掌控, 例如对加热炉的掌控以及改善、调节动态辊缝、掌握张力、有关掌控的配合、事故判断等。在同一时间, 高精确度、多系数的在线全面检查措施和强灵敏性的掌控体系配合, 确保了轧钢制造的高精确度、高品质、高效率, 推动轧钢制造进行改革。如, 在形状精准度上, 热轧带钢其厚度差异在三十毫米左右, 冷轧带钢其厚度差异在二到五毫米左右, 板形不平整度能够控制在5-10I, 棒形材料直径的差异在零点一毫米左右, 线形材料直径的差异在零点零五毫米左右, 随着高新科学技术的使用, 轧钢制造也在改头换面, 轧制产品代表着高新科技的方向。
2 我国轧钢生产技术的现状
随着我国钢铁产业的快速发展, 在产品的质量和品种上都快速的提升, 目前在钢铁行业深加工不断的增加, 从而也导致了轧钢工序能耗的增加。由于技术水平及工艺方面的原因, 我国的轧钢工序与国外先进国家相比, 无论是冷轧还是热轧在能耗上都与先进水平存在着一定的差距。二者在能耗的百分比上, 我国的轧钢工序能耗要高出百分之二十左右, 这样每吨钢的能耗则都会相对高出国外较大的比例。现在由于钢铁企业在装备、技术和管理等方面存在着很多不完善的地方, 所以导致能耗的增加, 但在轧钢系统中对能源消耗较大的则是轧钢加热炉, 其对能源的消耗占整个轧钢能源消耗的百分之六七十, 所以在当前我的钢铁行业中, 节能的潜力还是很大的。
目前, 整个世界都在提倡节能环保, 自从哥本哈根会议以后, 全球各国都开始重视环保节能问题, 人民的节能环保意识也越来越强。在我国, 钢铁行业能耗占我国总能耗高达12%, 而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的“大头”, 因此, 开发研制轧钢生产的新技术的同时, 要着重加强轧钢生产中的节能技术。
2.1 板带热轧的技术
板带热轧的生产工艺流程, 一般包括坯料准备、加热、轧制、精整。热轧带钢坯料有扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和锻坯。优选连铸板坯。坯料尺寸 (长、宽、厚度) 对轧机的生产率、坯料的成材率和钢板的力学性能有直接影响。坯料尺寸选择的原则是厚度在保证压缩比的前提下, 应尽可能小, 宽度尽可能大, 长度尽可能接近坯料的最大允许长度。坯料在加热前, 要对其表面缺陷进行清理, 如坯料热状态下的火焰清理、冷状态下的火焰清理、机械加工清理、风铲铲销、电弧清理和砂轮研磨等。
加热坯料的目的提高轧件塑性, 降低炸就爱你变形抗力。此外加热高合金钢可以使钢中的化学成分得到均匀扩散, 加热温度一般在1150~1300℃, 视钢种不同、控制轧制要求不同而异。合理的加热工艺制度能保证轧机效率, 钢不过热、过烧、脱碳, 防止轧低温度钢造成材料缺陷和断辊事故等。加热板带钢所使用的加热炉有连续炉、室式炉和均热炉。
轧制是钢板成形阶段, 分除鳞、粗轧、精轧三个阶段。除鳞是利用某种方法将坯料在加热时产生的鳞, 即氧化铁皮除掉, 以免压入钢板表面形成表面缺陷。目前除鳞方法使用最多的是高压水除鳞。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度, 同时进行大压缩延伸。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外, 主要是控制质量, 包括厚度、板形、表面质量、性能的控制。
精整工艺随着钢种不同而异, 可大体分为两类:一类是碳素钢、低合金钢精整工艺, 通常有轧后冷却、矫直、翻钢、画线标识分类等。冷却方式有自然冷却、强化冷却、缓慢冷却等多种冷却方式。
2.2 低温轧制的技术
低温轧制的技术, 其节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗, 并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗, 而且轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。
开发大型冷连轧生产线。第一次由我国技术总负责设计的鞍钢1780大型宽带钢冷轧生产线于2005年成功投入运行, 混合配置六辊四辊轧机, 采用先进关键技术, 酸洗冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术等。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外, 还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。
近年来, 我国轧钢工艺技术主要是研发、改造轧制与控冷新装备以及发展高质量高性能新产品。主要有以下较为突出的轧制技术:一是半无头轧制技术, 集成创新了半无头轧制配套技术。二是长尺钢轨轧制及在线热处理生产线技术, 实现了喷风强制冷却轧后高温钢轨。三是控制冷却技术, 基于传统集管层流冷却系统, 混合配置喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统, 实现了热轧带钢的超快速冷却。四是轧制数学模型优化技术, 研发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统, 连续轧制过程中, 钢冷连轧机柔性轧制得到最大程度的实现。
2.3 轧钢生产中节能技术
轧钢生产中节能技术主要有以下几种。
一是蓄热式燃烧技术, 蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后, 有效的降低了燃料的消耗指标, 目前在轧钢系统的加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术, 由于其对炉内烟气进行充分的回收, 从而大幅度的降低了对燃料的消耗, 这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本, 同时还能使炉子的产量得以提高, 减少了二氧化碳和氮化物的排放量, 对保护环境起到了积极的作用, 所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用, 相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。
二是加热炉绝热技术与高温节能涂料, 目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉, 目前由于加大的了对节能涂料的研发力度, 相继有其他系统的节能涂料被开发出来, 并应用于加热炉中, 节能效果显著, 最高能达到节约能耗的百分之二十左右, 对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右, 效果很明显。
三是高温低氧燃烧技术, 采用高温低氧燃烧技术, 可回收大量的烟气余热, 节约燃料约50%左右, 能大大缩短加热时间, 提高生产率, 节约能源, 降低氧化烧损, 成为20世纪90年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。
低温轧制与轧制工艺润滑技术低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗, 但其变形抗力和轧制功率增加。近年来, 许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著, 当温度问1100℃出锅时, 降温节约的能耗达9.6%, 且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小, 低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益, 完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。对许多轧机而言, 采用工艺润滑技术能降低轧制的能耗, 特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃~1250℃, 在变形区轧辊表面的温度可达450℃~550℃, 因此, 需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现, 采用热轧工艺润滑, 由于轧制力的降低, 轧制动力的消耗约下降8%。
3 我国轧钢生产节能降耗的建议
我国在轧钢生产节能降耗中, 需要加强以下几点工作。
一是提高装备水平, 淘汰落后生产能力钢铁企业必须结合整合进程, 及时淘汰落后生产能力, 按照等量置换原则, 淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力 (设备和工艺) 。
二是优化产品结构。钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额, 实行专业化、精品化生产;另一方面要大力发展优质板带类钢材, 提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量, 开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的, 都是钢铁行业实现由“大”变“强”, 挖掘节能减排潜力的关键环节, 也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。
三是调整工艺结构和原料结构、能源结构。工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系, 合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺, 采用薄板坯连铸连轧工艺, 轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。炼铁工序要实行精料, 配加一定比例的球团矿。多用球团矿, 少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿, 又可以实现提高入炉矿品位的效果, 还改善了高炉的透气性。焦化工序通过多喷吹煤粉, 可以改变高炉炼铁能源结构, 少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。
4 轧钢生产技术发展的方向
冶金生产的短流程与上下游生产工序集成一体化, 是当代轧钢生产技术出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要, 要想在市场竞争中脱颖而出, 必须要凭借轧钢生产技术的先进性。因此, 对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是在轧钢生产技术中, 必须要得到重视的。近年来, 轧钢产业发展十分迅速, 在轧钢生产当中, 技术已经有了很大的改善, 相较之前传统的轧钢技术而言, 当下在生产效率和产品质量上已经有了很大的提升。
近年来基于对固液共存状态下液态金属流动、结晶、化学成分分布的固态金相组织特征, 应力应变状态的解析等科研成果, 出现了熔融金属凝固与变形、铸轧技术等。基于对多组元计算相图、第二相粒子与晶界交互作用、相变、再结晶、结构形成与发展、组织模拟与性能预报等研究成果, 热轧对金相组织性能的调节及有效控制能力大幅度增加, 这样不仅提高了轧钢生产的质量, 对于轧钢生产技术而言, 也有了一个较大的突破, 在此基础上出现了诸如控制轧钢、钢轨在线全长淬火、双相及多相刚才生产技术等, 把钢材热轧和金相热处理结合起来。在冷轧方面, 带钢酸轧机把酸洗和轧制工序连成一体。带钢全连续联合机组把酸洗、轧制、退火、平整工序连成一体。可以看出, 轧钢的内涵已经突破了原有的界限, 显著地向着上、下工序拓展。
摘要：轧钢生产是钢铁工业生产的一种重要加工方法。本文研究了轧钢生产技术发展的特征, 分析了我国轧钢生产技术的现状, 提出了我国轧钢生产节能降耗的建议和轧钢生产技术发展的方向
关键词：轧钢,生产技术,发展,节能降耗
参考文献
[1]戚翠芬.轧钢原料加热[M].冶金工业出版社, 2013.
[2]洪波.现代轧钢生产技术[J].科技创新与应用, 2014 (14) :90.
[3]李华强.浅谈轧钢生产中节能环保降耗新技术的应用[J].黑龙江冶金, 2014 (2) :36-37, 40.
论轧钢技术的新发展 篇4
1 热轧板带轧钢机技术的新发展
热轧板带轧钢机技术有以下新的发展:
1.1 连铸坯连续铸轧、直接轧制和热装技术
1.2 在线调宽技术
热带轧机上宽度压下设备, 目前有以下几种方式:独立的重型立辊;调宽机架;粗轧机配重型立辊;定宽压力机。
1.3 宽度自动控制 (AWC)
根据设在精轧机前后的测宽仪、温度计及立辊上的压力传感器测得的参数, 及时、动态地调整立辊开口度, 以求得减小轧件全长上的宽度偏差。采用宽度自动控制后, 沿带钢长度上的宽度精度可达5mm以下。
1.4 厚度液压自动控制 (AGC)
板材轧机采用液压压下来提高板厚精度的技术, 早在20世纪80年代前期就已采用, 已成为板材轧机不可缺少的手段。近20年主要是通过完善的检测装置和采用新的控制技术来提高精度水平。从主要以精轧最终机架出口的测厚仪的检测值作为基础的反馈控制, 转变为以精轧机内所在的轧件信息 (板厚、温度、变形抗力等) 进行综合性的板厚控制。为了精确的控制厚度, 必须严格控制机架间张力, 为此开发了动态控制的最佳流量控制、低惯性液压活套和无活套控制的软件, 现在带钢全长上的厚度精度可达到±30μm。目前, 新建的热带轧机都采用了长行程的液压缸代替原来笨重的电动压下机构。由于液压压下具有可变刚性功能, 机架牌坊立柱断面也可减少, 设备重量大大减轻。
1.5 板形控制
随着对板带质量要求的不断提高, 板形愈来愈受到重视。板形控制主要是通过变更轧辊的凸度来控制。为了增大轧辊凸度调整效果, 开发了多种新型轧机。基本有三种:一种是横移工作辊, 如:HC轧机、cvc轧机;另一种是三菱重工及新日铁开发的PC轧机, 这是由调整工作辊间交叉角度来形成不同凸度辊缝;再一种是石川岛播磨开发的, 在支撑辊中间设置液压油腔, 在其中注入高压油从而调整支撑辊凸度的v C轧辊。
1.6 控制轧制、控制冷却
控制轧制是指适当控制加热温度、轧制温度、变形条件, 使钢材具有所需要的金相组织和较好的力学性能, 从而使有些品种可取消轧后的常化和调质处理, 简化了生产工艺。控制轧制的终轧温度低、终轧的变形量和变形速度大, 因而要求轧机有较大的刚度和能力。控制轧制的终轧温度, 在热轧带钢轧机上, 是通过控制带坯的入口温度和机架间带钢冷却水来控制的, 目前控制精度可达±15K。
控制冷却是指控制热轧后钢材的冷却速度以改善钢材组织提高钢材性能。在热带轧机上钢板上表面通过层流冷却、钢板下表面采用喷雾冷却和喷水冷却。中厚板轧机现也积极采用水冷装置来控制冷却速度。为保证钢板内在质量, 带钢卷取温度精度控制要很严, 对冷却能力要进行很细的控制。因此, 要求有好的数学模型, 现在卷取温度控制的精度达到±15K。
1.7 卷板箱和保温罩
卷板箱 (热卷箱) 设在热带轧机粗轧与精轧之间, 将粗轧轧出的带坯卷成卷, 减少了带坯散热面积, 掉换了带坯头尾。因而使轧件温降减少, 头尾温差小, 只在20℃左右, 无需再升速轧制, 从而精轧机组主电机功率可以减少, 能耗下降。卷板箱还可使轧线缩短, 这对旧轧机改造是很具吸引力的。它可以较易地解决轧机因增加卷重带来场地不足的困难。
在中间辊道设置保温罩, 也是一个减少温降、头尾温差的有效办法, 目前也得到了广泛的采用。
1.8 卷取机
卷取机方面的改进有助卷辊、液压伸缩等带踏步控制, 卷筒多级涨缩, 以避免头尾压痕和迅速建立稳定的卷取张力和方便卸卷。
1.9 无头轧制
这项技术是日本20世纪90年代在千叶3号热连轧机上首先采用的。它将粗轧后的带坯在中间辊道上焊合起来, 并连续不断地通过精轧机轧制。其主要的效果有:带坯在精轧机连续轧制仅有一次穿带, 带钢头部几何精度和板型不良部分所占比下降, 产品质量大大提高;减少薄带钢头部穿带的难度, 缓和了穿带的速度限制, 从而可轧制更薄的带钢;带钢全长在同一速度下轧制, 终轧和卷取温度均匀, 力学性能也均匀;减少精轧机轧制薄板甩尾、叠轧等操作故障, 提高金属收得率和作业率。
1.1 0 薄 (中厚) 板坯连铸连轧
薄 (中厚) 板坯连铸连轧被认为是当今最成功的技术。1989年7月美国纽柯克劳福兹维尔厂采用西马克的CSP技术建成第一条薄板坯连铸连轧生产线, 连铸机直接铸成厚50mm的薄板坯, 经直通式隧道炉均温后, 直接进入精轧机轧成2.5~12.7mm的带钢。该技术一出现立即受到钢铁业的重视, 各钢铁生产厂纷纷订购薄板坯连铸连轧设备。
薄 (中厚) 板坯连铸连轧关键是合理高效的连铸连轧衔接技术、高温铸坯的检测技术、高效的均热技术、高刚度大压下量轧机, 以及高效的生产管理及调度系统。
2 冷轧板带轧钢机技术的新发展
冷轧钢板及表面处理钢板广泛用于建筑、汽车、家电、交通运输等行业。随着这些行业的发展, 冷轧板和表面处理钢板用量增加很快, 尤其是表面处理钢板, 其技术和装备也有很大发展。
2.1 酸洗-冷札联合
冷轧工艺的连续化时, -是要确保整个连续化作业线的可靠性;二是要重视连续化作业线各工序生产率和能力的匹配。在目前技术的条件下, 串列式轧机和连续退火线直接连接, 由于连续退火线的生产能力要比串列式轧机低得多, 因而还不宜推广。串列式轧机和连续酸洗线直接连接, 将这两个传统分开放置的机组连接成一个联合机组, 能完全满足上述要求, 因而很快得到了推广。
2.2 板形控制技术
冷轧板的板形是其质量好坏的重要标志。多年来人们致力于开发板形控制技术, 使板形控制技术有了很大发展。
2.3 涂镀层生产技术的发展
近年来冷轧板带涂镀层的技术和装备发展十分迅速, 最有成效的涂镀层生产有热镀锌、热镀锌铝、热镀铝锌及锌铁合金;电镀锌、电镀锌镍;有机涂层板、减震板;电镀锡、低镍镀锡、电镀铬;热镀铝、热镀铅锡等品种。除了热镀、电镀, 现还在开发气相镀, 已开始用于生产。气相镀不受镀层金属限制, 而且复层、合金化容易, 它蕴藏着开发新功能镀层钢板工艺的可能性。
这些品种给用户带来了诸多好处, 如增加耐腐蚀能力、改善产品外观、减轻产品自重、简化工序、降低制造成本、减少环境污染等。
3 结束语
缩短生产工艺流程;实现各工序的连续化和紧凑化始终是钢铁工业中包括轧钢技术发展的方向和主流。主要目地始终就是为了节约能源、提高金属收得率、缩短生产周期和降低生产成本, 最终提高产品的市场竞争力。
摘要：为了保证轧材的几何形状和尺寸精度能满足用户的要求, 行业的从业者们除了采用各种测量仪表、改善轧机刚度、计算机人工智能预报和控制系统外, 还开发和应用了许多提高轧材形状和尺寸精度的新技术和新装备。
关键词：轧钢,技术,新发展
参考文献
[1]周建男.轧钢机[M].冶金工业出版社, 2009.[1]周建男.轧钢机[M].冶金工业出版社, 2009.
[2]马建立.绿色冶金与清洁生产[M].冶金工业出版社, 2007.[2]马建立.绿色冶金与清洁生产[M].冶金工业出版社, 2007.
轧钢工程变频电机的调试技术 篇5
变频电机, 顾名思义就是可以通过改变电机的频率来调节电机的转速, 根据电机的同步转速公式n=60f/p, n:同步速度f:电源频率p:电机极对数, 变频电机电气控制核心部分就是变频器, 变频是改变f然后改变n转速来实现的。如果仅改变频率而不改变电压, 频率降低时会使电机出于过电压 (过励磁) , 导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时, 电压却不可以继续增加, 最高只能是等于电机的额定电压。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器通常采用交—直—交方式 (VVVF变频或矢量控制变频) , 先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源, 然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器, 逆变部分为I G B T三相桥式逆变器, 且输出为P W M波形, 中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2 变频电机的调试
2.1 变频系统的电源及通讯
变频柜的主进线电源都取自入口10kV开关站, 经整流变压器后, 380V电压进入变频进线柜。由整流回路将3 8 0 V A C变为600VDC, 改变电源频率后经逆变变为电机工作电压380VAC。变频控制电源取自负荷中心, 经控制变压器, 将3 8 0 V A C变为1 1 0 V A C, 变频器的3 8 0 V A C风机电源和110VAC抱闸直接取自负荷中心, 控制、风机、抱闸电源均在变频柜内从进线处由母线连接, 并联到每个单独回路。编码器24VDC电源由变频柜内110VAC经整流模块取得。
变频系统的通讯由通信总线连接, 根据工艺要求, 总线经由相似工艺段的不同电机串联, 将数据经变频系统的整流、逆变回路发送于主PLC。
2.2 变频电机的调试
在电气安装电缆敷设、接线完毕后进入调试阶段。调试前应熟悉电气原理图, 确认安装接线正确。调试主要分为通电前检查、通电设定、电机空载运行、电机负载运行四个阶段。
2.2.1 通电前检查
(1) 察看变频器安装空间、通风情况、是否安全足够;铭牌是否同电机匹配;控制线是否布局合理, 以避免干扰;进线与出线绝对不得接反, 变频器的内部主回路负极端子N不得接到电网中线上, 各控制线接线应正确无误。 (2) 当变频器与电机之间的导线长度超过约50m, 当该导线布在铁管或蛇皮管内长度超过约30m, 存在变频器输出导线对地分布电容很大, 应在变频器输出端子上先接交流电抗器, 然后接到后面的导线上, 最后是负载, 以免过大的电容电流损坏逆变模块。在输出侧导线长的时候, 还要将PWM的调制载频设置在低频率, 以减少输出功率管的发热, 以便降低损坏的概率。 (3) 确认变频器工作状态与工频工作状态的互相切换要有接触器的互锁, 不能造成短路, 并且两种使用状态时电机转向相同。 (4) 电网供电不应有缺相, 测定电网交流电压和电流值、控制电压值等是否在规定值, 测量绝缘电阻应符合要求, 电源进线端压敏电阻的保护, 用高电压兆欧计时要分辩是否压敏电阻已动作。
2.2.2 通电和设定
(1) 通电。通电后首先观察显示器, 并按日立产品使用手册变更显示内容, 检查有否异常。听看风机运转否, 检查进线和出线电压, 听电机运转声音是否正常, 检查电机转向反了没有, 反了首先要更换电机线校正。 (2) 设定。设定前先读懂日立产品使用手册, 电机能脱离负载的先脱离负载。变频器在出厂时设定的功能不一定刚好符合实际使用要求, 因此需进行符合现场所需功能的设定。
3 电机空载运行
电机空载运行前, 特别注意的是对主回路的绝缘测定, 如主回路端无断路器, 切不可用500V摇表来测绝缘, 容易将变频电路板击穿。将电机所带的负载脱离后, 做以下空载运行检查。
(1) 检查电机转向。 (2) 各频率点有否异常振动、共振、声音不正常, 如有共振应设法使变频器频率设定点避开该点。 (3) 按设定的程序从头到尾试一遍确认没有问题。 (4) 模拟日常会发生的操作, 将各种可能操作做一遍确认无误。 (5) 听电机因调制频率产生的振动噪声是否在允许范围内, 如不合适可更改调制频率, 频率选高了振动噪音减小, 但变频器温升增加, 电机输出力矩有所下降, 可能的话, 调制频率低一些为好。 (6) 测量输出电压和电流对称程度, 对电机而言不得有10%以上不平衡。
4 电机负载运行
(1) 按正常负载运行, 用钳型电流表测各相输出电流是否在预定值之内。 (2) 对有转速反馈的闭环系统要测量转速反馈是否有效。做一下人为断开和接入转速反馈, 看一看对电机电压电流转速的影响程度。 (3) 检查电机旋转平稳性, 加负载运行到稳定温升, 电机和变频器的温度有否太高, 如有太高应调整, 调整可从改变以下参数着手:负载、频率、V/f曲线、外部通风冷却、变频器调制频率等。 (4) 试验电动机的升降速时间有否过快过慢, 不适合应重新设置。 (5) 试验各类保护显示的有效性, 在允许范围内尽量多做一些非破坏性的各种保护的确认。 (6) 按现场工艺要求试运行一周, 随时监控, 并做好记录作为今后工况数据对照。
经历以上调试阶段后, 电机单试基本完毕。等整个工艺生产线进行联调时, 根据现场工艺要求, 再对电机进行微调。
5 结语
综上所述, 要对变频电机进行完整的调试, 我们必须对它的电气原理、性能作用要有一个全面的了解。特别是变频系统和其它电气、机械设备控制与被控制的接口, 对于我们施工单位来讲显得尤为重要。
参考文献
[1]张燕宾.变频调速应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2002.
[2]张宝玉, 张毅, 曹丽.自动检测技术及控制系统[M].北京:化学工业出版社, 2004.
浅谈轧钢加热炉的技术改造 篇6
1 轧钢加热炉存在的问题及原因分析
1.1 轧钢加热炉存在的主要问题
目前加热炉暴露出的主要问题有很多, 本文着重论述几种常见的问题, 希望能够引起有关企业的关注, 能够不断根据实际进行技术改造和更新。
1.1.1 加热炉实际加热能力小于设计能力, 并且随着炉龄的增加加
热能力逐渐缩小, 生产中等温现象频繁, 使得加热炉逐渐成为制约生产的瓶颈。
1.1.2 板坯中间温度比头尾低45-70℃, 中心温度比上下表面低35-45℃, 下表面温度比上表面低40℃左右。
炉墙、炉顶, 蓄热室箅子多次坍塌, 迫使加热炉多次停炉检修, 严重影响了生产。
1.1.3 存在蓄热室小球被大量吹入炉内, 排烟温度过高, 在180-200℃。炉压波动大, 出料端向外冒火严重。
1.2 轧钢加热炉存在问题的原因分析
1.2.1 加热炉设计不合理
加热炉原设计是按板坯热装入炉温度920℃来计算热装产量和供热负荷的, 但是在实际生产中, 板坯热装入炉平均温度只有700℃左右, 所以导致原设计的供热负荷量明显不足, 使实际产量比设计小。另外, 炉内氧化铁不断增加, 使得加热炉各系统逐渐老化, 加热能力逐渐下降, 从而成为了制约生产的瓶颈。
1.2.2 加热炉的炉宽过大
目前的加热炉炉宽16.7m, 如此宽的宽度在燃纯高炉煤气及蓄热式步进加热炉中都是世界少有的。由于加热炉的超负荷生产及过宽的炉膛使得设计出现了缺陷不足, 导致板坯加热质量严重降低。
1.2.3 加热炉老化现象严重
加热炉在使用过程中逐渐出现老化现象, 而此时如果轧机产量还在不断提升的话就会造成加热炉被迫超负荷生产严重强化加热, 再加上加热炉为内置式设计, 就会使其炉墙内煤气通道超负荷交替冲刷造成炉墙倒塌的现象。另外, 支撑蓄热小球的箅子材料为普碳钢, 由于煤气和烟气中含有硫化物等腐蚀性气体, 蓄热室箅子耐热和耐腐蚀性能差, 经一段时间腐蚀后就会产生坍塌现象, 影响排烟温度和蓄热效果。
1.2.4 加热炉加热能力低
由于现有的加热炉其炉子加热能力在不断降低, 不得不靠加大燃料供给量的方式来保证加热能力, 但是管道直径是一定的, 这种情况下只能不断增大燃料供给的流速和压力, 当压力足以抵消蓄热室上层小球重力时, 小球就会被吹入炉内。随着超负荷的强化加热, 使得小球不断减少, 排烟温度逐渐增高。
1.2.5 炉压波动大
加热炉为三段式集中换向, 所以换向时就会导致炉压波动大。另外, 氧化铁的不断增加、强化加热、蓄热室小球的板结、引风机的设计不合理等原因也会使得炉压加大, 出现冒火现象。
2 轧钢加热炉技术改进措施及效果
2.1 增加燃气管道直径
加大原有部分燃气管道的直径, 增大加热炉的供热负荷, 同时加大鼓风机和引风机能力是加热炉改造的重点。原加热炉设计采用的蓄热体是陶瓷小球, 由于其换热效率低, 阻力损失大, 因而在改造中改用换热效率高且阻力损失小的陶瓷蜂窝体作为蓄热体。由上经过加大部分管道直径、减小阻力损失、增大蓄热效果等措施, 能使加热炉的加热能力大大提高。
2.2 重新浇筑炉墙
板坯中间温度比头尾低是因为炉子宽度太宽, 空气和煤气喷口间距又较小, 这就造成火焰长度较短。所以利用重新浇筑炉墙的的机会将加热段和均热段的空、煤气喷口间距加大, 这样加长了火焰长度从而提高了板坯中间温度, 大大降低了板坯长度方向上的温差。
2.3 砌筑补热墙
炉子下加热负荷较小造成一般下表面温度比上表面低。由于加热炉上下供热负荷比在设计时固定, 表现为管道直径比例不能调节, 所以在不改变管道的情况下, 在加热和均热段炉底上分别砌筑一道补热墙, 专门增加下加热供给量。这样的改造不仅提高了板坯下表面温度, 而且也有利于中间温度的提高, 这是因为补热墙的火焰能直接冲刷板坯中间部位。
2.4 不断应用新材料和新技术
用普通性能耐火材料浇注的炉墙, 存在着荷重变形温度低、线收缩大、耐压强度低、体积稳定性差和抗折强度低等不足, 经过一段时间的使用后容易出现开裂甚至倒塌事故, 使得加热炉在运行过程中炉墙跑风漏气, 影响换热节能效果, 特别是墙内的煤气通道和空气通道, 一旦漏气还会给安全生产带来极大隐患。可以利用大修的机会对加热炉进行改造, 将加热炉整体寿命延长。为了降低停炉、停产造成巨大的经济损失, 将炉体所用耐火材料性能指标要做较大的改进, 把原来荷重软化温度较低的低水泥浇注料改为高荷软浇注料, 对炉顶及炉墙进行整体浇注, 此种浇注料荷重变形温度高、线收缩小、耐压强度高、体积稳定性强而且抗折强度大。另外, 原设计的锚固砖长度太短, 所以必须加长锚固砖以增强锚固作用, 考虑炉墙内空、煤气通道问题, 一般只将炉墙内通道上方的锚固砖加长到800mm, 以此来加强炉墙的固定作用。在新材料的运用上, 将支撑蓄热体的普碳钢箅子改为不锈钢材料制作, 并对支架结构进行优化提高支架刚度。将陶瓷小球蓄热体改为陶瓷蜂窝体, 保证有较高的耐火度和良好的抗渣性, 而中、低温段则采用堇青石材料, 保证有良好的蓄热能力和抗热震性。
2.5 蓄热体改为蜂窝体
将蓄热体由小球改为蜂窝体, 不仅能减小燃气阻力, 而且间接增加了燃料摄入量, 还解决了蓄热体被吹入炉内的风险。蜂窝体的稳定存在有力保证了蓄热效果和排烟温度, 既能很好的将冷空、煤气预热到很高的温度, 又能吸收烟气的余热降低排烟温度。由小球换为蜂窝体后还使得排烟温度得到了很好的控制。
2.6 均热段改为分散换向
将均热段的集中换向改为分散换向, 解决了集中换向时炉压波动大的问题。增加辅助烟囱, 加热炉运行后期炉压很难控制时可依靠辅助烟囱得以有效控制。选择性能好的蜂窝体, 避免在生产中由于蓄热体的破碎和板结造成排烟阻力的增加。根据蓄热式加热炉的特点, 充分考虑防止后期排烟阻力增加等炉子老化的需要, 对引风机抽力留出一定富裕。除此之外, 还可将原风机更换为了较大型号的引风机也能使炉压得到了有效控制。
结束语
总之, 通过对加热炉的改造不仅能提高加热炉的作业率, 还降低了成本解决了轧钢生产上的瓶颈问题, 所以还需要不断加大新技术和新材料的应用力度, 从而使得轧钢加热炉能够不断满足生产的需求。
摘要：高温蓄热式燃烧技术与传统工业加热炉相比具有生产效率高、燃料消耗低及安全环保的优点, 随着蓄热式加热炉的不断应用, 其在技术改造上还暴露出许多值得探讨的问题。本文主要介绍了蓄热式步进加热炉在实际生产中遇到的问题, 并对其如何进行技术改造提出了一些对策, 希望能在轧钢加热炉提高加热能力及降低煤气消耗方面取得技术上的进步。
关键词：轧钢加热炉,技术改造,措施
参考文献
[1]王秉铨.工业炉设计手册[M].北京:北京机械工业出版社, 1996.
轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术探究 篇7
一、邯钢集团热镀锌生产线技术现状
近年来随着社会经济的飞速发展, 镀锌钢板也在建筑、汽车、电器等领域得到了广泛的推广与应用。尤其是改革开放以来, 随着经济的逐步发展, 我国成为了汽车、电器的生产消费大国, 在一定程度上对镀锌钢板的需求量剧增, 造成供不应求的局面, 其价格飙升, 曾一度脱销。上世纪末, 邯钢集团首次从国外引进了轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术, 并在很大程度上降低了镀锌钢板的生产成本, 极大地满足了我国建筑、电器、汽车领域对镀锌钢板的需求, 促进了我国经济的持续繁荣。但是不能否认, 随着时代的不断发展, 轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术的弊端也逐步暴露出来, 同时随着更多钢铁集团建立轧钢冷轧厂热镀锌生产线, 造成了我国冷轧基板热镀锌产品的供过于求, 使其社会效益与经济效益都大打折扣。为此本文将以邯钢为例, 对轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术做深入的探讨。
二、邯钢集团热镀锌生产线技术中存在的具体问题
上世纪末邯钢集团首次引进轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术, 并于年底成功运营, 在一定程度上促进了邯钢在21世纪初的飞速发展。但是近年来, 热镀锌生产线技术的弊端也逐步暴露, 对邯钢的进一步发展产生了不利的影响。为此下文将针对热镀锌生产线技术存在的问题进行详细地分析, 旨在进一步促进我国经济的持续发展。
1. 生产成本逐步增加。
据调查研究显示, 近年来随着科学技术的进一步发展, 新的镀锌技术不断问世。然而邯钢轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术并没有与时俱进, 已经逐步落伍, 其生产成本也已经远远高于热轧钢带连续镀锌产品, 严重地影响了邯钢集团的经济效益。同时其产品的厚度也很难达到热轧钢带连续镀锌产品的厚度标准, 正逐步被市场所淘汰, 因此改进邯钢热镀锌生产线技术已刻不容缓。
2. 工艺流程有待改进。
随着科学技术的进一步发展, 邯钢热镀锌生产线技术的弊端也逐步显露出来。近年来经过研究发现, 轧钢冷轧厂热镀锌生产线的工艺流程在节能降耗、工作效率、运行磨损方面都存在严重的问题。比如残次品的问题越来越突出, 由于工艺流程的掌控过程中对于材料尺寸的把握不到位, 很容易造成产品的厚度偏大, 这严重地影响了邯钢的经济效益。
3. 工作人员素质偏低。
据调查研究发现, 影响邯钢经济效益的除了轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术问题之外, 工作人员的综合素质对其影响也不可忽视。由于工作人员的综合素质偏低, 尤其是实践能力不够, 致使其对轧钢冷轧厂热镀锌生产线的工艺流程不够了解, 因此不能及时发现问题并解决。同时邯钢轧钢冷轧厂热镀锌生产线的后期监管维修不当, 使得轧钢冷轧厂热镀锌生产线效率大大降低, 严重影响了经济效益的提高, 也不利于我国工业领域的进一步发展。
三、进一步促进邯钢集团热镀锌生产线技术发展的具体措施
通过上文我们了解到, 邯钢集团的热镀锌生产线技术创造经济效益的同时问题百出, 严重地影响到邯钢集团的进一步发展。为此下文将针对上述列举出的问题提出具体的解决措施, 旨在进一步促进邯钢集团的健康快速发展。
1. 改造热镀锌生产线技术。
邯钢集团应该积极借鉴国外先进的轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术, 并结合自身的生产特点, 不断地发展创新, 进一步改进热镀锌生产线技术。这样有利于提高产品质量、降低生产成本, 从而提高产品在市场经济中的竞争力, 进一步提高邯钢集团的经济效益。
2. 加强对工艺流程的监控。
邯钢集团应该进一步加强对热镀锌生产线的监控力度, 对材料的尺寸、材质严格把关, 从而有利于进一步提高产品的合格率。同时还要定期对热镀锌生产线进行安检与维护, 以便及时发现问题、解决问题, 有利于保证热镀锌生产线的正常运营。
3. 提高工作人员综合素质。
邯钢集团应该进一步提高工作人员的综合素质, 通过提高入职门槛来提升员工的整体素质。同时还应该建立健全员工的培训体系, 定期对公司员工进行培训或考核, 进而提高员工的专业技能, 有利于提高其工作效率, 保证热镀锌生产线的正常运行, 从而促进邯钢集团经济效益的进一步提高。
四、总结
综上所述, 随着科学技术的日新月异, 我国的轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术也不断发展, 尤其是邯钢集团的发展尤为突出。但是近年来邯钢集团的热镀锌生产线技术也暴露出了许多问题, 大大降低了其经济效益, 严重影响了其进一步发展。为此邯钢集团积极借鉴国外先进的轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术, 并结合自身特点不断地发展创新, 改进热镀锌生产线技术。可以说热轧板连续热镀锌生产技术是轧钢冷轧厂热镀锌生产线技术的升级版, 在促进邯钢集团进一步发展过程中发挥着巨大的作用。
参考文献
[1]闫淑梅, 杨占山.邯钢冷轧厂镀锌线出口段程序优化[J].轧钢, 2009 (5)
轧钢技术发展 篇8
1 轧钢主机的分类
随着我国工业的不断发展, 人们对轧钢的要求也越来越高。在不断提高要求的过程中, 轧钢设备在传统基础上发生了重大变化。目前, 我国的轧钢设备越来越趋向于大型化、自动化、高速化和连续化。加之网络科技在轧钢技术中的应用, 我国的轧钢技术也在不断地更新改变。就目前的情况而言, 用于轧钢生产的轧钢主机主要包括三类:低速可逆类、中高速不可逆类和中高速可逆型。
(1) 低速可逆类。低速可逆类型的轧钢主机在实践生产中具有比较广泛的应用基础。此类型的轧钢主机主要包括三个重要类型, 分别是开坯初轧机、板坯初轧机和中厚板轧机。此类型的轧钢主机在运行过程中有个特点, 即必须要结合钢材的实际情况来进行控制。此外, 在轧钢主机的生产过程中, 一方面要保证轧钢主机的运行范围, 另一方面还要时时对轧钢的运动形态进行观察。总体而言, 低速可逆类型的轧钢主机在生产过程中的控制追求实效化。
(2) 中高速不可逆类。中高速不可逆类型的轧钢主机也是轧钢主机中的重要主体。此类轧钢主机也具有三个重要类型, 分别是带钢热逆轧机、热冷两扎和冷逆轧机。此类型的轧钢主机最大的优势就是自动化程度较高, 主要是因为该类型的轧钢主机在运行过程中, 自身能够积极响应主机系统发出的命令, 从而对轧钢精度做到严格控制。此外, 此类型的轧钢主机拥有的调速范围较广。总体而言, 中高速不可逆类型的轧钢主机在实践生产中具有更大的优势地位。
(3) 中高速可逆型。中高速可逆性轧钢主机在轧钢的实践生产中发挥着重要作用。此类型的轧钢主体主要包括单组架可逆冷轧类型。实际运行中, 此类型的轧钢主机拥有更高的自动化能力, 不仅具备非常大的调速范围, 而且可以在第一时间内响应主体系统发生的号令。从综合效益而言, 中高速可逆性的轧钢主机具备更高的应用价值。
2 轧钢主机的传动方案
轧钢主机的运行需要必需的传动, 而传统的传动方案已经远远不能满足目前轧钢主机的传动。随着科学技术的进步, 轧钢主机的传动方案不断进行了调整。就目前的调整情况来看, 主要运行的方案有两种:“交—交”变频方案和“交—直—交”三电平PWM变频方案。
(1) “交—交”变频方案.该方案采用低速大功率电机来驱动低速轧机。此变频方案在运行的时候, 必须要有同步机配合使用。当然, 在条件允许的情况下, 配合异步机使用也可以。此种变频方案针对的主要是直接变频的可控硅并联交流结构。为了推动整个运行活动的进行, 电机需要使用无环流的接入方式, 利用设备的内在结构, 实现对交流电压的控制。在运行过程中, 只需要配置相应的无功补偿措施, 便可以保证轧钢主机的正常运行。从运行实际情况来看, “交—交”变频方案的显著优势就是设备运行较快、控制范围较广, 而且能够利用一定的操作对设备运行速度进行控制。但是, 此种变频方案也存在三方面的缺陷:首先, 对无功补偿装置和滤波装置的要求较高;其次, 对电缆工程的要求也有相应的提高, 一定程度上增加了运行的成本;最后, 此种变频方案的用地面积较大。
(2) “交—直—交”三电平PWM变频方案.“交—直—交”三电平PWM变频方案是重要的轧钢主机传动方案。在这个方案中, 运行的核心之处在于, 当关断电力电子器件的时候, 整流器和逆变器的结构构成具有一致性, 其形成的主回路结构比较简单。在三电平PWM变频方案的实际使用过程中, 使用规格一般都是按照元件的具体使用情况进行确定。在条件允许的情况下, PWM的载波频率可由操作人员进行适当降低, 以此达到降低整个开关损耗的目的。此种变频方案的突出优势在于可以不受谐波的影响。之所以有此优势, 主要原因是“交—直—交”三电平PWM变频方案所使用的是高阻抗输入的变压器。这种变压器的好处就是能够将无功控制的使用功率因素控制到1左右。此外, 在此种方案中的容量配置中, 由GTO或GCT原件作为4MW以上电机采用的超大功率基础。此种方案虽然具有很大优势, 但是其自身的结构比较复杂, 设备的维修和更换都存在着巨大难度。所以, 此方案在国内的实际生产中应用非常少。
3 变频传动系统的控制技术
在轧钢生产中, 变频传动系统发挥着非常重要的作用。而在变频调控传动技术运行的整体过程中, 对整个系统进行科学有效的控制, 会对轧钢主机的实际运行情况产生直接影响。而变频调控传动技术主要包括三个方面:矢量控制、直接力矩控制和改善系统特性控制技术。
(1) 矢量控制。矢量控制是最为常用的变频调控传动技术之一。在变频调度交流电机的使用过程中, 进行操作调度的人员必须严格按照《使用说明》来进行独立控制的操作。只有这样, 才能保证将矢量控制的优势发挥到最大。矢量控制的基本思想是通过交流电机的数学模型, 构造和求解变量与参数之间的关系, 从而实现对整个设备运行过程中所产生的变量当做矢量来进行控制, 由此完成整个力矩的控制。在矢量控制进行输出后, 需要将电流控制调整为闭环模式, 这样才能保证设备的正常化运转。另外, 在进行对整个速度闭环的控制中, 必须要由操作人员利用磁通进行控制。就目前的变频传动系统控制而言, 矢量控制被广泛应用的主要原因在于, 其具有运行方便、操作简单的突出特点。
(2) 直接力矩控制。直接力矩控制是目前一种比较新的变频控制方式。这种控制方式具有控制的目的的根源主要在于, 它对定子的空间坐标系中分析出了电动机的数字模型, 对定子磁链的辅值及其矢量相对于转子磁链的夹角进行了直接控制。在实际应用中发现, 传统的操作控制方式已经满足不了轧钢主机的运行需要。而这种直接力矩控制通过自身两点式的控制, 可以有效将转矩波动控制在一定范围内。简单而言, 直接力矩控制一方面可以保证轧钢主机的运行质量, 另一方面又可以实现经济效益。轧钢生产是由钢铁企业来进行。所以, 为了降低企业成本投入, 提高企业的经济效益, 往往需要在各个生产环节牢牢控制产出。直接力矩控制的变频控制方式能够帮助企业实现经济效益, 所以在目前的控制技术中广受欢迎。
(3) 改善系统特性控制技术。改善系统特性技术也是控制技术的重要形式。这种控制技术是质量控制和直接力矩控制的补充和完善。在这种控制技术体系中, 主要是要求操作人员要根据各自的特点和轧钢主机的运行环境进行针对性的调整控制。此种控制技术在两种控制方案中都得到了应用。在“交—交”变频方案中, 主要是利用环流轧钢主机变频调速传动技术来进行改善控制;而在“交—直—交”三电平PWM变频控制方案中, 不仅要进行整流器输入交流电的控制, 还要进行整流器的矢量控制。就综合情况而言, 改善系统特性控制技术由于是对矢量控制和直接力矩控制的补充和完善, 所以其使用的条件限制比较多, 一般都是在上述两种控制技术使用的环境发生改变而不能满足实际需求的时候, 此种控制技术才会派上用场。目前, 虽然此技术只是一种补充和完善, 运行条件也有限制, 但是其作用效果却不容忽视。
4 轧机的变频主电机特点
轧机的变频主电机在整个轧钢生产中具有重要地位, 而其本身也具有非常显著的特点。首先, 在主电机的日常运行中, 针对轧钢主机变频过程的需要, 要利用电机容量中的同步机。这是因为同步机要比异步机小, 在体积和质量方面占据着绝对优势。其次, 在轧机的变频主电机运行的过程中, 同步机的运行是以整体情况进行的, 而同步机的定子由于大部分呈现出分瓣的结构, 刚性相比会有所下降, 所以在运行的时候, 需要工作人员在工作现场安装相应的电阻进行绝缘处理。另外, 需要注意的是, 在同步机的运行过程中, 要避免其与电磁的接触。最后, 当同步机进行变频工作的时候, 必须要考虑两方面的因素:一方面是实际容量问题, 另一方面是实际机械程度与设备的结合。轧机的变频主电机是整个轧钢生产环节中的重要部分, 所以要充分了解其特点, 在其特点的基础上进行变频调整和控制, 才能更好地实现轧钢的安全生产和高效率生产。
5 结束语
轧钢生产对我国工业的发展和社会经济发展具有重要意义。而在轧钢生产过程中, 利用变频调控传动技术, 一方面可以实现生产的安全性, 另一方面能够保证生产的效率性。所以, 为了建设更高效率的轧钢生产工程, 必须要对变频调控传动技术进行深入分析, 在了解其原理和特点的基础上, 进行改进和完善, 这对轧钢生产而言具有重要价值。
摘要：钢铁是现代化社会生产生活的必备品。因为作用需求不同, 使用过程中需要对钢坯进行压力加工, 使其能够达到不同功用的要求, 而这个压力加工的过程即轧钢。轧钢是钢铁生产体系中的一个重要环节。在轧钢生产中, 技术的先进与否决定了轧钢生产的质量和效率。而在目前的轧钢生产中, 普遍使用变频调速传动技术。本文主要探讨现代轧钢生产中变频调速传动技术的应用。
关键词：轧钢生产,变频调速,传动技术
参考文献
[1]刘廷安.带回馈多传动变频调速技术在矿用电动挖掘机上的推广应用[J].矿业装备, 2012, (2) :100-102.
[2]李永生, 毛伟.交流变频传动技术在轧钢生产线中的应用及发展趋势[A].中国金属学会.2014年全国轧钢生产技术会议文集 (下) [C].北京:中国金属学会, 2014.
[3]彭涛.变频调速技术在PETG生产中的应用[J].科技创新与应用, 2013, (18) :48.