粗轧多道次轧制在济钢热轧的应用

许文强

（山东钢铁集团济南分公司检修工程公司，山东 济南 250101）

粗轧多道次轧制在济钢热轧的应用

许文强

（山东钢铁集团济南分公司检修工程公司，山东 济南 250101）

文章主要介绍了济钢开发粗轧多道次轧制控制的应用，以及此种控制在热轧1700产线的应用效果。

道次轧制；数据转换；速度同步控制

热轧自建厂以来，粗轧一直是采用3道次轧制，这在一定程度上限制了粗轧产线消化来料的规格以及产出产品的规格。济钢1700产线自06年开产以来，只能接收135mm厚的板坯来料，产出的成品最薄也只能到2.5mm。规格一直受限，严重影响了对新钢种及新产品的开发，影响了公司利润的提升。在当前钢铁业如此激烈的竞争形势下，产品规格受到很大的限制，严重消弱了济钢热轧产品在同类产品市场的竞争力。

为了提高热轧卷产品质量，拓展产品规格，并减少产品生产成本，热轧厂投入大量资金对产线进行升级改造，增加了热卷箱、F0机架等设备，为提升产品质量、拓展产品规格打下了基础。针对设备的提升，热轧厂对轧制工艺也进行了创新改造，尤其在生产中提出了接收厚规格板坯轧制的计划。从此，热轧厂开始探索接收150mm厚规格板坯来料，并开始尝试开发2.5mm厚度规格以下的产品。采用厚板坯轧制可以有效地提高板坯的压缩比，同时可以有效减少炼钢合金的使用，降低炼钢自身的成本、提高板坯的成材率、减少板坯消耗，对板坯质量的提升有较大作用。因此，实现热轧产品的厚规格板坯轧制，对热轧厂及全公司的降本创效工作，有十分重要的意义。现阶段，热轧厂一直采用轧制135mm规格的板坯，轧制道次为3道次，如果采用轧制150mm厚规格板坯，需要对设备工艺以及控制联锁等进行大量地改造。同时，为了保护轧机设备，减少精轧机本身负荷，使产成品质量更加稳定，需要对粗轧机的控制程序进行深入改造，利用粗轧机进行5道次的轧制。采用5道次轧制对粗轧除磷控制，对辊道联锁等时序控制，工艺模型计算方面都要有新的要求，需要电气人员及工艺人员对轧制控制及工艺控制进行大量的技术改造。

1 粗轧多道次轧制控制的方案

轧制150mm厚规格板坯是一项系统的工程改造创新，要充分考虑到设备的性能指标、工艺控制压下量计算、粗轧控制程序的逻辑联锁、道次数据通讯及执行，更需要电气人员对粗轧轧制的逻辑程序控制及轧制道次进程进行全方位地修改。要使用5道次轧制，必须要对道次除磷的程序控制、道次数据转换的控制、轧制转换的控制、粗轧长板坯数据跟踪控制程序、热卷箱速度分配及跟踪计算等进行必要地改造，整个程序的修改及优化改造需要满足设备及工业的要求，并且要对相应的二级模型数据进行开发

2 粗轧多道次轧制的控制改造步骤

（1）针对粗轧除磷控制程序进行了优化改造，防止出现多次除磷及不除磷的现象。重点对除磷的时序控制进行了优化，采用单次、一道次除磷控制，防止出现多次除磷，造成板坯温度骤降、影响板坯轧制的情况。同时，为了保证轧制厚规格的板坯的除磷效果，需要对除磷喷射阀的高度进行了重新标定，特别是对除磷喷射阀的角度修正，并根据板坯的厚度，开发了自动除磷标高控制，保证良好的除磷效果。

（2）对数据的通讯进行优化改造，主要开发完善了粗轧5道次轧制数据与现场PLC控制的通讯。特别是在数据通讯程序中增加了4、5道次数据轧制的通讯，使得轧机的轧制数据能够顺利传送到现在的设备，部分程序开发如图1所示。

图1 数据通讯程序桌面图

（3）对粗轧5道次轧制的逻辑控制进行了优化改造，特别是轧制5道次后板坯加长后，在辊道运输过程中速度控制的优化完善。根据多道次实际轧制的情况，粗轧在轧制到5道次后，板坯会明显增长，而济钢热轧的生产线较短，由于受产线长度所限，辊道的速度跟踪及控制显得尤为重要，因此需要对超长板坯的跟踪控制重新优化改造。对超长板坯的数据跟踪及画面跟踪进行了优化完善，防止出现板坯跟踪数据一直连接或出现断接情况。特别是对板坯的头尾板位置跟踪控制，部分程序如图2所示。

图2 板坯头尾板位置跟踪控制程序图

（4）修改完善粗轧末道次与热卷箱速度同步控制逻辑，对末道次的抛钢点及速度进行优化控制。由于济钢轧线较短，特别是粗轧到热卷箱的距离很短。粗轧机轧制5道次后，板坯被轧制的过长，很有可能当粗轧末道次还没有抛钢，板坯头部就到热卷箱了。因此，对粗轧机抛钢速度与热卷箱速度的同步控制就非常的关键，特别是要求板坯在粗轧末道次抛钢前，热卷箱要跟随粗轧机的速度。当抛钢后热卷箱再升速卷曲等，需要对两者的速度及速度超前率进行优化改造。

（5）修改热卷箱同步速度命令控制及大卷径的开卷控制逻辑。由于板坯变厚后，热卷箱的卷经计算就会大大地增加，因此对大卷径的控制逻辑就需要进一步地完善，特别是开卷时刻及开尾销伸出逻辑的时序控制，都要根据实际情况进行改造。图3是对热卷箱大卷径计算的优化。

图3 热卷箱大卷径计算优化图

（6）修改完善控制逻辑，使系统在保证设备问题的情况下，提升轧制节奏及轧制速度。在保证轧制稳定性的同时，优化提升轧制节奏，也是对产线节约能耗的重要指标，通过对轧制速度的优化控制以及粗轧机、热卷箱、精轧机的接口连接优化，试验轧制节奏的有效提升

3 粗轧多道次轧制技术的使用效果

项目实施后，热轧产品的质量大大提高，产品的规格也得到了扩展，为下一步大量应用此项技术，提供了有效的技术保障，也降低了产品的成本，并提高了板材的成材率。

（1）改造后热轧产线可以自由接收135mm和150mm厚板坯来料，150mm坯料采用5道次轧制，这样粗轧和精轧及卷取工序均不会增加生产负荷，还有效减少了轧机的实际负荷分配，有效提升了产线的使用寿命，保护了生产设备。同时，增加了产品的压缩比后提高了板坯的物理性能。

（2）由于粗轧供料质量的改善，提高了产成品合格率0.2个百分点。年可增加效益3000元×15万吨×12 月×0.1%=540万。

（3）由于采用了厚板坯轧制，板坯的压缩比提高，使得钢卷性能提高，并有效地减少了板坯合金钢的使用量，降低了生产成本，每年节省成本费约200万元。

本项目完成后，为热轧线产成品2.5mm以下规格产品的生产提供了良好的板坯中间半成品。提升了热轧产线在市场中的竞争力，其创作的中间间接效益是不可估量的。

4 结束语

随着热轧薄板轧制技术的持续提高，许多的生产工艺都有进一步优化的空间。济钢热轧1700产线采用的粗轧机多道次轧制技术是轧线工艺创新技术创新的应用，是经济新常态下济钢轧钢厂的转型提升的要求。在项目实施过程中，也遇到了一些技术问题，通过对程序控制优化及修改，使得多道次轧制的控制稳定可靠。热轧产线在国内中有着广泛地应用，希望本项目的开发应用对于其他产线的的改造升级有较大的借鉴意义。

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表2 工业过μm程灰尘的化学成分

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TG333.7+1

A

1671-3818（2016）04-0007-02

许文强（1982-），男，山东莱芜人，工程师，研究方向：热轧电气自动化技术应用、热轧电气自动化维护。