劉軼群（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司自動(dòng)化部,山東萊蕪，271104）

淺析H型鋼定尺兌現(xiàn)率控制

劉軼群
（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司自動(dòng)化部,山東萊蕪，271104）

本文簡(jiǎn)單介紹了H型鋼的生產(chǎn)工藝，分析了影響定尺兌現(xiàn)率的因素，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)采取坯重預(yù)調(diào)、軋制過(guò)程長(zhǎng)度預(yù)測(cè)、軋件長(zhǎng)度實(shí)時(shí)計(jì)算、提高冷鋸定尺精度等措施，使定尺兌現(xiàn)率得到了顯著提高。

H型鋼；定尺率；長(zhǎng)度計(jì)算

型鋼產(chǎn)品按照長(zhǎng)度可分為定尺材和通尺材，定尺材是指按照訂單要求切割成長(zhǎng)度固定的產(chǎn)品，長(zhǎng)度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)且無(wú)固定長(zhǎng)度的型材被成為通尺材。非定尺產(chǎn)品的出現(xiàn)，一方面消耗了大量的能源，另一方面嚴(yán)重影響了精整區(qū)域的工作效率，進(jìn)而對(duì)整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏產(chǎn)生影響。定尺率作為衡量一條生產(chǎn)線的技術(shù)、操作及管理水平的綜合數(shù)據(jù)，直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。萊鋼大型H型鋼生產(chǎn)線主要生產(chǎn)大中型H型鋼、工字鋼、F型鋼等產(chǎn)品，年產(chǎn)量150萬(wàn)噸，定尺率為98.2%，隨著近年市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)品規(guī)格更換頻繁，提高型鋼產(chǎn)品成材率與定尺率成了企業(yè)降本增效、提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。

1 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

型鋼線所用原料為連鑄異形坯，主要生產(chǎn)設(shè)備包括：步進(jìn)式加熱爐1座；萬(wàn)能粗軋機(jī)1架；萬(wàn)能精軋機(jī)3架；鋸機(jī)4臺(tái)；步進(jìn)式冷床1座；9輥矯直機(jī)1座；成品碼垛機(jī)3組。生產(chǎn)工藝流程如下，異形連鑄坯→步進(jìn)加熱爐加熱→高壓水除鱗→萬(wàn)能粗軋機(jī)軋制→萬(wàn)能精軋機(jī)組軋制→熱鋸切頭分段→步進(jìn)式冷床冷卻→九輥壓力矯直機(jī)矯直→成排收集→冷鋸定尺→碼垛→打捆。

2 影響定尺率的因素及應(yīng)對(duì)措施

結(jié)合型鋼的生產(chǎn)工藝，我們將影響型鋼成材率和定尺的因素列舉如下：

1）異形坯來(lái)料重量；

2）加熱爐燒損及除磷后鋼坯表面二次氧化；

3）軋鋼過(guò)程中的參數(shù)調(diào)控；

4）精整區(qū)定尺控制精度。

2.1 來(lái)料重量控制

異形坯來(lái)料重量不穩(wěn)定，是造成定尺率不穩(wěn)定的主要因素。坯料重量過(guò)重，會(huì)增加能源的消耗，生產(chǎn)出來(lái)多余非定尺產(chǎn)品無(wú)法創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，造成極大的浪費(fèi)。而坯料過(guò)輕，則會(huì)造成軋件長(zhǎng)度不夠，產(chǎn)生短尺，極大的影響成材率與定尺率。

為解決上述問(wèn)題，應(yīng)用MES管理系統(tǒng)，從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品出庫(kù)實(shí)現(xiàn)一站式跟蹤預(yù)調(diào)。根據(jù)訂單產(chǎn)品的單位米重和允許工差，結(jié)合加熱爐實(shí)際容量和各工序損失的重量，參考?xì)v史軋制數(shù)據(jù)庫(kù)資料，對(duì)連鑄來(lái)料重量進(jìn)行預(yù)調(diào)指導(dǎo)。在加熱爐裝料前，對(duì)來(lái)料進(jìn)行稱(chēng)重，若來(lái)料重量在預(yù)調(diào)要求的范圍之內(nèi)，執(zhí)行裝爐動(dòng)作，若來(lái)料重量不在范圍之內(nèi)，則將坯料剔除，同時(shí)將承重?cái)?shù)據(jù)反饋回連鑄，作為其切割坯料的參考依據(jù)。

2.2 加熱爐燒損及除磷后鋼坯表面二次氧化

加熱爐受爐溫控制、燃燒組織等因素影響，不但使異形坯燒損嚴(yán)重，造成大量金屬損失，還造成煤氣能源消耗大幅上升，增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。異形坯在爐內(nèi)過(guò)度氧化，使得氧化鐵皮在除鱗過(guò)程中難以去除，在后期的軋制過(guò)程中易產(chǎn)生腹板氧化鐵皮壓入，影響型鋼表面質(zhì)量及性能指標(biāo)，造成成材率與定尺率下降。

為解決該問(wèn)題，我廠采用控溫軋制，并嚴(yán)格根據(jù)軋制節(jié)奏聯(lián)系連鑄機(jī)組進(jìn)行坯料熱裝熱送，減少異形坯在爐內(nèi)的時(shí)間，減少氧化鐵皮的生成。另針對(duì)不同規(guī)格鋼種及軋機(jī)軋輥參數(shù)，在保證軋機(jī)安全的前提下，對(duì)異形坯進(jìn)行降溫軋制，有效的降低了燒損。同時(shí)，對(duì)除鱗設(shè)備進(jìn)行改造，提高一次除鱗后的鋼坯表面質(zhì)量，減少腹板氧化鐵皮殘留，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 軋鋼過(guò)程中參數(shù)調(diào)整

軋鋼過(guò)程中，輥縫參數(shù)的調(diào)整至關(guān)重要，是控制成材率與定尺率的關(guān)鍵所在，本生產(chǎn)線精軋區(qū)域?yàn)槿艽型弟堉茩C(jī)組，軋鋼工不但要對(duì)鋼坯長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，更要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況對(duì)軋制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，最大程度上避免產(chǎn)品定尺不足情況的出現(xiàn)。因此，在軋制過(guò)程中，除了對(duì)軋件長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量外，控制程序還要對(duì)軋件進(jìn)行終軋長(zhǎng)度預(yù)判，確保最終產(chǎn)品的定尺兌現(xiàn)率。

圖1 精軋測(cè)長(zhǎng)設(shè)備分布圖

精軋測(cè)設(shè)備分布圖如圖1所示，軋機(jī)前后均安裝有熱金屬檢測(cè)儀，距軋輥中心線為固定值。當(dāng)軋件進(jìn)入軋機(jī)，工序最末端的機(jī)組檢測(cè)到有軋制力時(shí)，安裝在主傳動(dòng)末端的位置傳感器開(kāi)始計(jì)數(shù)，程序通過(guò)高速計(jì)數(shù)模板將脈沖轉(zhuǎn)換為軋件的真實(shí)長(zhǎng)度。當(dāng)軋件依次通過(guò)后端熱金屬檢測(cè)儀后，程序?qū)④埣L(zhǎng)度立刻修正為該元件距軋輥中心線的參考設(shè)置距離，同時(shí)對(duì)位置傳感器反饋回的脈沖換算值繼續(xù)進(jìn)行累加。當(dāng)工序末端軋機(jī)判斷軋件軋制完成時(shí)，位置傳感器停止計(jì)數(shù)，并將軋件的計(jì)算長(zhǎng)度顯示在計(jì)算機(jī)操作畫(huà)面，以便操作人員及時(shí)了解軋件的長(zhǎng)度的變化。

為保障最終產(chǎn)品的定尺兌現(xiàn)率，避免短尺的出現(xiàn)，程序記錄軋件每一道次的測(cè)長(zhǎng)數(shù)值，根據(jù)軋制表輥縫參數(shù)的設(shè)定值及數(shù)學(xué)模型，預(yù)算出軋件的最終長(zhǎng)度。當(dāng)長(zhǎng)度預(yù)算值低于計(jì)劃定尺數(shù)后，在畫(huà)面報(bào)警提示，并在最后一道軋制前中斷自動(dòng)程序，待操作人員修改相應(yīng)參數(shù)后并確認(rèn)后，恢復(fù)自動(dòng)程序。

通過(guò)對(duì)軋制過(guò)程中軋件長(zhǎng)度的精確測(cè)控，使調(diào)整工能在準(zhǔn)許范圍內(nèi)靈活調(diào)整尺寸正負(fù)公差，有效的避免了定尺不足情況的發(fā)生，另通過(guò)精細(xì)控制，減少了成品側(cè)彎、偏心等現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品成材率。

2.4 精整區(qū)定尺精度控制

精整區(qū)域主要對(duì)矯直后的成品鋼進(jìn)行收集分組，并對(duì)定位收集好的鋼組進(jìn)行定尺鋸切。通過(guò)合理控制矯直力、改造定尺機(jī)性能提高冷鋸定尺精度、型材定尺溫度自動(dòng)補(bǔ)償、優(yōu)化控制程序等一系列措施，使得定尺率得到了顯著提高。

3 結(jié)束語(yǔ)

萊鋼大型H型鋼生產(chǎn)線通過(guò)坯重預(yù)調(diào)、加熱爐燃燒控制、軋鋼參數(shù)調(diào)整、提高精整區(qū)定尺精度控制等一系列措施，成材率和定尺率均得到了有效提高，型鋼成材率達(dá)到98.3%，定尺率穩(wěn)定在99.2%以上。產(chǎn)品質(zhì)量得到了提升，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

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Analysis of the control of the H type steel gauge control

Liu Yiqun
（Automation department,Shandong Iron &Steel Co. Ltd,Shandong Laiwu,271104）

This paper briefly introduced production technology of H type steel, factors analysis of the impact of fixed length cash rate, combined with the actual production, by taking billet weight preset, rolling length prediction, workpiece length is calculated in real time and improve the cold saw fixed length accuracy measures the length of cash ratio has been improved significantly.

H type steel; fixed length; length calculation

TG335.4

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