李金富 張洪希 耿素芬

(唐山建龍實(shí)業(yè)有限公司，河北 064200)

隨著市場(chǎng)對(duì)冷軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高和企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益的要求，單機(jī)可逆軋制、常規(guī)冷連軋工藝逐漸被淘汰，而酸洗冷連軋工藝(以下簡(jiǎn)稱“酸連軋”)成為冷軋行業(yè)主流。國(guó)外企業(yè)在2000 年前均采用酸連軋方式代替常規(guī)軋機(jī)，而常規(guī)連軋方式不再采用。國(guó)內(nèi)從20 世紀(jì)90 年代到21 世紀(jì)初，武鋼、攀鋼、鞍鋼等企業(yè)都先后完成了引進(jìn)酸連軋技術(shù)的改造，不再使用常規(guī)連軋工藝。國(guó)內(nèi)二期新建的冷軋機(jī)組，如邯鋼冷軋、包鋼冷軋、酒鋼冷軋、漣鋼冷軋等均采用了酸連軋工藝，實(shí)現(xiàn)了無(wú)頭軋制。

根據(jù)國(guó)內(nèi)中寬帶鋼冷軋薄板市場(chǎng)的需求，我公司作為國(guó)家重型裝備試驗(yàn)基地，自2006 年開(kāi)始研究，開(kāi)發(fā)出了具有世界先進(jìn)水平的中寬帶鋼酸連軋生產(chǎn)線。該設(shè)備不但延長(zhǎng)了生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?jīng)營(yíng)，也創(chuàng)造了企業(yè)效益新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

1 900 mm 酸連軋成套設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

根據(jù)酸連軋工藝的特點(diǎn)，該套設(shè)備主要由酸洗入口段、酸洗段、酸洗出口段、過(guò)渡段、六輥四機(jī)架連軋機(jī)組段構(gòu)成。酸洗冷連軋工藝流程如圖1所示。

酸洗入口段。采用了雙開(kāi)卷交替作業(yè)工裝，保證了連續(xù)作業(yè)的穩(wěn)定性;采用閃光焊接方法連接板卷頭尾，采用拉矯技術(shù)矯平板卷頭尾焊接區(qū)的變形，實(shí)現(xiàn)了多卷無(wú)頭軋制;采取預(yù)破磷處理方法，提高了酸洗效率。

酸洗段。參照國(guó)際先進(jìn)水平的酸洗工藝，開(kāi)發(fā)了淺槽連續(xù)式鹽酸酸洗技術(shù)，除去帶鋼表面的氧化鐵皮;同時(shí)，采用獨(dú)特的防停車斑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)停車斑酸洗。對(duì)廢酸系統(tǒng)進(jìn)行回收處理，使酸洗的廢酸能完全回收利用，不僅減少了酸的消耗而且達(dá)到了環(huán)保的要求。對(duì)熱風(fēng)干燥系統(tǒng)全新設(shè)計(jì)，達(dá)到熱風(fēng)能循環(huán)利用，節(jié)省了能源。

出口及過(guò)渡段。配置了切邊剪、活套及90°轉(zhuǎn)向塔，實(shí)現(xiàn)了酸洗到軋機(jī)的連接。

連軋機(jī)組段。采用了HC 四機(jī)架連軋機(jī)組、飛剪和雙卷取裝置，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)軋制。

圖1 酸洗冷連軋工藝流程Figure 1 Process flow of the pickling cold rolling

此外，自動(dòng)化控制部分由基礎(chǔ)化控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)物流跟蹤、數(shù)學(xué)模型計(jì)算系統(tǒng)組成。

基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括工藝調(diào)節(jié)控制、協(xié)調(diào)控制、順序控制，以保證工藝生產(chǎn)要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求。

控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要由兩個(gè)大網(wǎng)組成，以太網(wǎng)和Profubus-Dp 網(wǎng)，形成典型的分布控制系統(tǒng)。這兩部分網(wǎng)絡(luò)分別實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面對(duì)話和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的通訊功能。

二級(jí)物流跟蹤、數(shù)學(xué)模型計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了軋制規(guī)程在線計(jì)算和自適應(yīng)、物流信息跟蹤等功能。

2 900 mm 酸連軋成套設(shè)備的主要性能參數(shù)

主傳動(dòng)控制:電流響應(yīng)時(shí)間:10 ms，速度響應(yīng)時(shí)間:100 ms，速度控制精度:±0.08%。

張力控制:開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)張力控制精度為靜態(tài):±1.5%，動(dòng)態(tài):±3%，機(jī)架間張力精度:±3%。

液壓輥縫控制:位置控制精度±0.002 mm，位置階躍響應(yīng)時(shí)間60 ms，頻寬大于15 Hz。

彎輥控制:響應(yīng)時(shí)間130 ms，頻寬大于6 Hz。

自動(dòng)化系統(tǒng)利用率:每個(gè)自動(dòng)化單元都大于99.5%。

VVVF 系統(tǒng):分辨率0.01 Hz，頻率穩(wěn)定性0.02%。

HMI 展示:變化時(shí)間2 s，刷新時(shí)間1 s。

軋制鋼帶度偏差:不切邊(0～+15)mm，切邊(0～+4)mm。

切邊鋼帶鐮刀彎任意2 m 長(zhǎng)度不大于6 mm。鋼帶卷一側(cè)塔形高度不大于20 mm。

3 900 mm 酸連軋生產(chǎn)線成套設(shè)備的應(yīng)用效果

將我公司制造的900 mm 酸連軋生產(chǎn)線上的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)其他公司類似設(shè)備進(jìn)行了比較。結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1 可見(jiàn)，設(shè)備的作業(yè)率、噸鋼成本優(yōu)于其他廠家;成材率、合格率與其他三家的技術(shù)指標(biāo)相近，甚至超出，應(yīng)用效果良好。

900 mm 酸連軋投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)能達(dá)到4.83 萬(wàn)噸/月。從2007 年5 月至2011 年11 月共生產(chǎn)合格帶鋼266 萬(wàn)噸，新增產(chǎn)值23 億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)8.7億元，稅金3.9 億元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

目前該項(xiàng)目已成功推向國(guó)外市場(chǎng)，尼日利亞已按建龍模式設(shè)計(jì)冷連軋生產(chǎn)線。在國(guó)內(nèi)，四輥平整機(jī)技術(shù)已經(jīng)在12 個(gè)廠家開(kāi)始推廣應(yīng)用，如建龍集團(tuán)TET，華創(chuàng)公司總包的江蘇1 500 mm 平整機(jī)組。

表1 900 mm 酸連軋生產(chǎn)線成套設(shè)備與其他類似設(shè)備生產(chǎn)指標(biāo)的比較Table 1 Production indexes comparison of 900 mm pickling cold rolling mill and other similar equipments

4 結(jié)語(yǔ)

自主研制的900 mm 酸連軋成套設(shè)備，采用了雙開(kāi)卷、閃光焊接、拉矯、預(yù)破磷無(wú)停車斑淺槽紊流酸洗、90°轉(zhuǎn)向塔、HC 六輥四機(jī)架連軋機(jī)組、飛剪和雙卷取等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了原料帶鋼卷的酸連軋，結(jié)束了該項(xiàng)技術(shù)依靠從國(guó)外進(jìn)口的歷史，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著。

［1］牛琳霞.近幾年我國(guó)冷軋板帶生產(chǎn)裝備分析.冶金管理，2011(5):18－21.

［2］肖白.我國(guó)冷軋(寬)板帶生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).中國(guó)冶金，2004(4):12－16.