通钢超薄热带轧制过程中的新工艺与控制过程中的新技术

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【摘 要】对通钢超薄热带轧制过程中的新工艺与控制过程中的新技术的描述，介绍了通钢热轧厂整个生产工艺过程中所用的新工艺和新技术，并对现场各种控制阐述了各种新工艺的原理以及在通钢生产中的实际应用。

【关键词】新工艺；新技术；控制功能

近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。在节能降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术、先进的节能加热炉等；在提高产品性能、质量上，主要技术是：TMCP技术、高精度轧制技术、先进的板形、板厚控制技术、计算机生产管理技术等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，这些技术的应用可极大地提高产品的竞争能力。

一、新工艺

作为当今世界最先进的短流程生产线，通钢热连轧机生产线采用了许多先进的新技术。

1、辊底式加热炉。可调节连铸机与轧机之间的生产节奏，起到缓冲作用。炉内采用长寿命水冷炉辊和低氧化氮烧嘴。板坯在炉内的运输过程为全自动控制，燃烧过程实行计算机自动管理。

2、铁素体轧制。对于低碳钢、超低碳钢及极低碳钢可以采用铁素体轧制工艺。采用铁素体区轧制工艺时，粗轧机组的2架轧机在奥氏体组织状态中轧制，在轧制过程中通过中间冷却装置将轧轧件冷却至Ar3以下温度，完成由奥氏体向铁素体的转变。在精轧5架轧机内以铁素体组织状态进行轧制。带钢出精轧机组后，通过输出辊道空冷送至地下卷取机进行卷取。

3、三次除鳞。热连轧工艺生产的连铸坯表面氧化铁皮细小、致密且不易清除干净，并与金属机体粘结很紧，从而不易清除。为此，在连铸摆剪前设置了旋转除鳞机对连铸坯进行一次除鳞，在粗轧机入口处安装了高压粗轧除鳞机用于清除板坯的炉生氧化铁皮，在精轧机入口处安装了高压精轧除鳞机用于清除中间坯表面的氧化铁皮。这种除鳞方式效果好，可提高带钢表面的质量。

4、采用了PC轧制技术。增加了板形控制能力，该系统可提高带钢凸度和平直度控制能力，从面提高板形质量。

5、热轧油系统。各架轧机均设有热轧油集管和喷嘴，对工作辊辊缝喷射油水混合液进行。从而降低轧制力，减少轧制能耗，减少轧辊磨损，有利于提高带钢表面质量。

6、采用液压活套技术。在精轧5架轧机之间安装了液压活套装置主要用来分别控制两机架间的张力，以保证轧制过程中所需的最低带钢张力，实现机架间轧制状态的稳定。因而要求具有高的响应速度，只有液压活套具有这种高响应速度。

7、输出辊道设置层流冷却系统。采用层流冷却工艺，将带钢快速冷却到目标卷取温度，以满足卷取温度的要求。

二、新技术：控制功能简介

1、AGC：精轧机自动厚度控制（AGC）的目的就是通过调节轧制辊缝来达到和保持目标的带钢厚度。液压自动厚度控制系统对F1-F5机架均适用。系统包括以下功能：（1）绝对值厚度仪AGC（ABS-GM-AGC）；（2）相对值（lock-on）厚度仪AGC（LKON-GM-AGC）；（3）轧机模数控制（MMC）；（4）监控AGC（M-AGC）；（5）负荷再分配控制；（6）辊缝补偿；（7）带尾补偿。

2、AWC

基本控制策略

（1）宽度设定：MSUC根据产品规格和原料情况，利用真实地反映变形规律的模型，合理的设定立辊机架的压下量，从而获得具有较高宽度精度的产品。

（2）动态控制：针对热轧板坯本身各种因素的波动而影响轧制中的板宽。包括：SS-AWC（短行程AWC）和RF-AWC（轧制力AWC）。

（3）RF-AWC（轧制力AWC）：沿轧件长度方向上轧件温度波动会引起其变型抗力值不同，因而造成宽度波动，RF-AWC就是对这种变型抗力的变化进行补偿，是一种反馈控制。

3、AWC

SS-AWC（短行程控制）：也叫头尾校正，用于克服测压过程中产生的头尾失宽，从而控制鱼尾及切损，提高热轧带成材率。

基本思想：根据侧压造成的板坯头尾失宽的轮廓曲线，在轧制过程中不断改变立辊轧机的辊缝，使辊缝的改变恰好补偿头尾失宽，从而使水平轧制后的头尾宽度接近于目标宽度。

4、CTC

CTC（卷取温度控制） 包括预设功能和动态控制功能，控制在ROT上带钢的冷却水量。主要的计算过程在level 2 计算机和level 1.5 计算机进行，水阀的控制在level 1 PLC内进行。

CTC功能包括：（1）、预设功能（2）、动态控制功能

CTC的冷却方式：1）前段冷却2） 后段冷却3） 慢冷4） 头/尾不冷5） 头/尾弱冷

5、SSUC

SSUC设定交叉角度与弯辊力值；轧制力跟随控制、自动凸度控制与自动平直度控制反馈到SSUC；轧辊的热膨胀与磨损将影响SSUC的设定值。

6、MSUC

MSUC-0th：连铸摆式剪剪切板坯尾部完成，加热炉将板坯的实际值传送给轧机二级后；MSUC-1st：当板坯头部目标点到达加热炉出炉区时；MSUC-2nd：当板坯头部目标点到达RET高温计时；MSUC-3rd：当板坯头部目标点到达RDT高温计时；MSUC-4th：当板坯头部目标点到达FET高温计时。

7、ASC

在带钢轧制过程中，ASC通过改变工作辊弯辊力来调节目标板型。ASC包括以下功能。1、自动板型反馈控制ASPC，2、自动平直度ASFC反馈控制ASFB，3、轧制力跟随控制FFC，4、轧辊热凸度补偿：RPC。

在精轧出口，自动板型反馈控制测量带钢的凸度，并调节工作辊弯辊力。在精轧出口，自动平直度反馈控制测量带钢的平直度，并调节工作辊弯辊力。轧制力跟随控制和轧辊热凸度补偿是辅助功能。 由于轧制力的变化，轧制力跟随控制补偿带钢的凸度变化。由于工作辊凸度的变化，轧辊热凸度补偿控制补偿带钢的凸度变化。这一功能主要补偿热凸度和轧辊磨损。交叉辊（at F1，2and3）仅在不进行轧制的过程中来进行交叉，在轧制过程中不交叉。

钢铁材料具有成本低、强度高、易回收、能再生等特点，广泛应用于国民建设的各个领域。在人们能够所预见的未来，还没有任何一种材料能够动摇钢铁材料的霸主地位，而作为钢材成型的支柱技术的轧钢生产工艺也无法取代。因此，近些年我国钢产量迅猛发展，一些企业都在忙于建设新项目。但由于国际市场钢材需求量已呈下降趋势，我国钢材需求也接近饱和状态，相当一部分都是低水平重复建设，缺乏竞争力。因此，要想在激烈的竞争中占领市场，必须要淘汰落后的工艺与设备，大量采用新工艺、新技术。

结 论

（1）：通钢热轧超薄带厂采用的新工艺：辊底式加热炉、铁素体轧制、三次除磷、PC轧制技术、热轧系统、液压活套技术、层流冷却、地下卷取机采用全液压控制技术。

（2）：通钢热轧超薄带厂采用的新技术：各种控制功能简介：宽度、厚度、温度和冷却控制。