匠心打造硬核實(shí)力

中冶京誠柔性化高棒技術(shù)促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展

    發(fā)布日期：2020-08-31


近日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會聯(lián)合發(fā)布了2020年冶金科學(xué)技術(shù)獎授獎決定。中冶京誠申報(bào)的“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”榮獲一等獎。這項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，推動了高速棒材生產(chǎn)線向柔性化、高速化方向發(fā)展，為鋼廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線高質(zhì)量、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)運(yùn)行提供了可靠的保障。

響應(yīng)政策標(biāo)準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)市場需求

近年來，國家陸續(xù)發(fā)布了鋼鐵企業(yè)節(jié)能、綠色、清潔生產(chǎn)等政策，并頒布了螺紋鋼生產(chǎn)新標(biāo)準(zhǔn)，對提高效率、降低消耗、提升產(chǎn)品品質(zhì)有了更嚴(yán)格的要求。小規(guī)格螺紋鋼傳統(tǒng)生產(chǎn)方式主要采用多線切分軋制工藝，此種工藝存在相對不足，主要體現(xiàn)在作業(yè)率偏低、成品線差偏大、成材率偏低、合金消耗較高等方面，嚴(yán)重制約了鋼筋的高品質(zhì)、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)。

中冶京誠響應(yīng)國家政策標(biāo)準(zhǔn)，以市場需求為導(dǎo)向，開發(fā)了具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度高、合金消耗低的“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備”，滿足了鋼企對熱軋鋼筋生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的需求，提高了鋼鐵工業(yè)整體技術(shù)水平，促進(jìn)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

研發(fā) “硬核技術(shù)”，比肩國際前沿

硬核技術(shù)1：運(yùn)用高速棒材柔性化、模塊化軋制理念，首創(chuàng)單一孔型高速棒材軋制技術(shù)，研制出高速高承載力模塊化軋機(jī)核心裝備，降低了生產(chǎn)成本。


傳統(tǒng)單線高速軋制工藝孔型數(shù)量多，產(chǎn)品規(guī)格更換時間長，生產(chǎn)靈活性低。該技術(shù)基于孔型設(shè)計(jì)理論及CAE仿真技術(shù)，采用高速棒材單一孔型技術(shù)，改變了生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了柔性化軋制生產(chǎn)，有效提高了作業(yè)率。

基于模塊化設(shè)計(jì)理念，將每個相鄰機(jī)架的“橢圓-圓”孔型組成一個模塊單元，開發(fā)出CMM-230/250系列化的模塊化軋機(jī)裝備，提高了孔型自由度，滿足了高速棒材單一孔型工藝的需要。

為滿足高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)所需更高的軋制力，研制了新型的輥箱，承載能力提升了40%。實(shí)現(xiàn)了軋件頭尾動態(tài)變延伸軋制，消除了頭尾超差問題，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

硬核技術(shù)2：研制出以高速倍尺飛剪、夾尾器及伺服轉(zhuǎn)轂為核心的一整套高速上鋼裝備，使高速上鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行速度達(dá)45m/s，大幅提高了生產(chǎn)效率。

采用軋件精確導(dǎo)向設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了高精度伺服轉(zhuǎn)轍倍尺飛剪，解決了軋件倍尺彎尾問題，提高了產(chǎn)品的成材率。

采用連桿對稱設(shè)計(jì)理念，開發(fā)出對稱可調(diào)夾持力的高速棒材夾尾器，解決了軋件波浪彎問題，提高了上鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

采用伺服Dri-down設(shè)計(jì)，有效提高了轉(zhuǎn)轂上鋼裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了?12mm規(guī)格軋制速度45m/s，軋件速度47m/s穩(wěn)定運(yùn)行。

硬核技術(shù)3：開發(fā)了一整套高速棒材生產(chǎn)線電氣控制技術(shù)，使軋線運(yùn)行穩(wěn)定性提高，倍尺精度高，提升了高速棒材電氣控制水平。

采用i-DCAE控制技術(shù)，自主研發(fā)出高性能工藝控制器TCU，結(jié)合沖擊補(bǔ)償與級聯(lián)補(bǔ)償模型，實(shí)現(xiàn)了軋制的動態(tài)補(bǔ)償變延伸控制。


采用i-PEDM控制技術(shù)，消除速度波動引起倍尺測長精度低的問題，使軋件倍尺精度小于+/-60mm，提高了倍尺剪切的精度。

采用i-SASG控制技術(shù)，結(jié)合高速棒材制動控制模型及自適應(yīng)上鋼控制模型，提高了高速上鋼控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

硬核技術(shù)4：采用高速棒材低溫精軋和軋后分級水冷的控軋控冷工藝，實(shí)現(xiàn)了熱軋鋼筋的低錳無釩生產(chǎn)，有效降低了資源的消耗。

采用在兩相區(qū)完成低溫精軋，軋后采用多級精確控制冷卻的控軋控冷工藝，細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了無釩低錳生產(chǎn)。

為滿足嚴(yán)格的控溫要求，研發(fā)了高精度溫度閉環(huán)水冷系統(tǒng)及水冷裝置。

為滿足現(xiàn)有普棒升級改造，配套了圍盤技術(shù)，可以有效減少車間長度。

該成果獲授權(quán)專利27項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng)，出版專著1本。經(jīng)中國金屬學(xué)會鑒定，技術(shù)成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

廣獲市場青睞，助力行業(yè)發(fā)展

中冶京誠開發(fā)的柔性化高速棒材技術(shù)穩(wěn)定運(yùn)行速度45m/s，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品重量偏差小，產(chǎn)品質(zhì)量高，綜合成材率高，合金消耗低，生產(chǎn)成本低，實(shí)現(xiàn)了高速棒材柔性化、高速化生產(chǎn)，引領(lǐng)了螺紋鋼棒材生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。該成果產(chǎn)品化推廣應(yīng)用以來，國內(nèi)40m/s以上高速棒材生產(chǎn)線的市場占有率遙遙領(lǐng)先，同時遠(yuǎn)銷海外市場，得到了國內(nèi)外用戶的普遍認(rèn)可。

柔性化高速棒材技術(shù)指標(biāo)

2017年，中冶京誠全套柔性化高速棒材技術(shù)與裝備在山西晉城福盛鋼鐵有限公司得到首創(chuàng)應(yīng)用。生產(chǎn)線各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)異，其中，生產(chǎn)作業(yè)率達(dá)到92%，產(chǎn)品重量偏差<0.7%，成材率達(dá)98.2%，合金消耗大幅降低，滿足了客戶對生產(chǎn)工藝及裝備升級轉(zhuǎn)型的需求。后續(xù)，北臺鋼鐵、玉昆鋼鐵、新余鋼鐵、泰國Millcon鋼鐵等企業(yè)均成功應(yīng)用該技術(shù)成果并帶來了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。目前，河鋼樂亭鋼鐵、安陽周口鋼鐵、江蘇鑌鑫鋼鐵、寶武昆明鋼鐵等公司均已將該技術(shù)成果應(yīng)用于在建的棒材升級與改造項(xiàng)目中。隨著這些項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn)，中冶京誠開發(fā)的柔性化高速棒材技術(shù)與裝備一定會給更多的客戶創(chuàng)造更大的價值，為整個螺紋鋼棒材生產(chǎn)行業(yè)帶來顯著的發(fā)展變化。

中冶京誠肩負(fù)冶金建設(shè)國家隊(duì)排頭兵之重責(zé)，長期堅(jiān)持走高技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展之路，以市場需求為導(dǎo)向，深耕于長材技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步。“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”課題的成功，為實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)與裝備替代進(jìn)口產(chǎn)品，賦能我國鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)以資源、環(huán)境友好為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展奉獻(xiàn)了智慧和寶貴經(jīng)驗(yàn)。 （中冶京誠 冶金事業(yè)部瑞信公司　供稿）