陈光

[摘    要]近年来随着我国工业化进程的不断加快，工业生产中的自动化水平也在不断提升。钢铁是我国社会生产活动开展过程中的主要材料之一。伴随着社会对钢铁资源需求量的日益增加，自动化轧钢技术在钢铁生产中变得越来越重要。在过去进行轧钢生产时，多数采用四辊轧钢技术，但这一技术的弊端在于操作起来较为复杂，且易导致一些风险事故的发生。而自动轧钢技术的出现就在很大程度上解决了此类问题，并极大地提升了轧钢的生产效率以及轧钢质量。文章就是对自动轧钢技术在轧钢生产过程中的应用展开简要分析。

[关键词]自动轧钢技术;轧钢生产;开发;应用

[中图分类号]TG334.9 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–000–02

Practical Application Analysis of Automatic Rolling Technology

in Steel Rolling Production

Chen Guang

[Abstract]In recent years， with the continuous acceleration of China's industrialization process， the level of automation in industrial production is also rising. Steel is one of the main materials in the process of social production activities in China. With the increasing demand for steel resources， automatic rolling technology is becoming more and more important in steel production. In the past， four roll rolling technology was mostly used in steel rolling production， but the disadvantage of this technology is that the operation is more complex， and it can easily lead to some risk accidents. The emergence of automatic rolling technology solves this kind of problem to a great extent， and greatly improves the production efficiency and quality of steel rolling. This research is based on the analysis of the application of automatic rolling technology in steel rolling process.

[Keywords]automatic rolling technology; Steel rolling production; development; application

1 自動轧钢技术

1.1 技术要求

自动轧钢技术主要就是实现钢材的成型，是在钢材生产过程中使钢材成为成品的一种基础技术。所以对自动轧钢技术进行创新就是简化生产流程，可以在一定程度上提升轧钢的生产效率。其重点在于通过实现生产工艺的连续化以及紧凑化来缩短生产时间。而在这其中需要对钢材的性能进行深入挖掘，并将钢材的潜在性能进行最大化发挥，并结合先进技术使钢材成品在品质及规格上都能更加满足市场需求。自动轧钢技术充分运用了计算机以及信息化技术，切实实现了轧钢的一体化生产。图1为轧钢生产线实景图。

1.2 技术内容

以长材为例，其工艺流程主要为：原材料→加热→轧机开坯→切头→立平交替连轧→横移→锯切→冷却→精整。在进行自动生产时需要对生产流程进行控制，通过对现场相关信号的获取来对轧件的位置进行判断，以实现自动控制。在对轧件进行控制过程中，可以在系统中进行逻辑判断，并获取相应的信息，进而将此逻辑判断结果输入至控制系统，即可对轧件进行自动控制。在控制时，若需要相应的控制信息，则将所需控制的部分进行赋值，结合通信功能将相关数据信息发送至系统的基础自动化系统中，从而实现过程控制。

1.3 自动轧钢技术的关键点

近年来随着社会对轧钢生产要求的不断提升，对轧钢生产控制系统的要求也在不断提高，而这就需要对相应的控制系统进行完善，并提升相关检测仪表的性能。如果生产过程中对生产效率及生产速度都有更高要求的，还需要充分调动轧机的相关能力。此时计算机控制系统就成为了自动轧钢技术的关键核心，通过对控制系统进行适当调配，可以有效保障整个生产流程的合理性及可行性，并能实现对过程的最优化控制，提升轧机的安全性与稳定性，进而提升生产效率。

1.4 自动轧钢技术的应用意义

1.4.1 规范生产工艺，提升产品质量

自动轧钢技术的应用，可以在一定程度上使轧钢生产更加规划范。在自动轧钢技术中，工艺流程可以得到更加严格的执行，从而可以极大地减少生产过程中工作人员的随意操作;另外，自动轧钢技术可以实现对相应参数的严格控制，使钢材成品的尺寸精度及构造都能更加符合产品的功能要求。尤其是对厚板进行生产时，由于需要采用控轧控冷工艺，其生产流程往往较为复杂，对工艺参数的控制要求较高，若全部依靠人工控制不仅会极大地增加人员的工作强度，且其工艺的执行也不能得到保证，实践起来极为困难。但是自动轧钢技术的应用就可以通过计算机进行控制，将较为复杂的参数环节都预先在电脑中进行设置，操作人员只需注重对生产过程进行监控，及对一些突发状况进行处理即可。

1.4.2 控制生产节奏，提升设备利用率

在进行钢材生产时，单机架轧机的生产过程主要分为两个阶段，在这两个阶段之间需要进行空冷待温以确保第二阶段开始时的开轧温度。该项工艺的运用可以提升产品的性能，但却会对轧机本身产生影响。而自动轧钢技术则可以对生产节奏有效控制，将各种轧件的生产过程进行合理调配，以实现对轧机的最大化利用，提升产能。

2 自动轧钢技术在生产中的实际应用

2.1 应用前后比较

传统的钢材生产主要采用人工操作的方式来实现对相关机械设备的操控，如经常使用到设备操控按钮等。经执行相应操作指令后，控制信号即可控制相关设备，并输入轧钢的生产流程中。在生产时，配料机传输配料，当将相关原材料推送至生产设备上后，推床就会转动钢材，此时操作人员需要对推床进行复位操作。此外，相关生产人员还需要对系统的运行过程进行观察，当发现推床已经运行到首道位置时，就需要控制其传动过程，确保推床的传动速度不会对咬钢工序产生影响。当轧钢速度达到最大时，还需要对其速度进行控制，而此时轧制力也会发生相应的变化，轧钢道次随之也会发生变化。在确定了最终的推动位置后，即可进入咬钢加工，并且隨之开展后续工序。而当所有操作工序都结束

后，轧件的位置也会发生变化，此时工作人员则需要手工来对其位置进行调控，确保轧件位于空冷区，之后再完成其余操作。总体来看，这一生产流程极为复杂，尤其是对操作人员而言，其对过程的控制极大地影响到轧钢的生产质量，不可有一丝一毫的差错。然而在实际生产过程中，由于相关操作人员在专业素质及技能水平上的不足，不可避免地就会使得轧钢生产的质量参差不齐，因此使得成品质量难以得到保证。

在将自动轧钢技术运用到轧钢生产之中后，计算机操控实现了对人工的全方位替代。通过计算机对相关生产工序中信息的收集及分析，可以实现对生产过程的全面把控，而操作人员也可以根据计算机系统获取到的信息来对下一步工序进行控制。

2.2 过程控制系统及基础自动化功能分配

在自动轧钢技术中，最为重要的就是对过程控制系统的运用。该系统主要用于对生产工艺流程的全程追踪及控制，确保生产工艺流程的自动化。通过获取现场的相关信号，计算机可以准确判断出轧件的位置情况，并实现对轧件的精准追踪，而基于此基础，就能对自动轧钢进行逻辑判断，并获取到控制信息。而将这一逻辑判断在电脑上进行输入后，在进行根东的过程中，若需要对当前轧件进行自动控制，则可以在系统中进行赋值，并调用相关的通信功能，将控制信息发送至基础自动化，来实现对过程的控制。也即将过程控制及轧件控制相结合来进行逻辑判断，并最终得出自动控制信息。

而在进行过程控制及基础自动化的连接时，主要依赖于快速通信以及高效的CPU处理。在系统的控制过程中，相关自动化设备之间进行通信时都通过以太网进行连接。基础自动化在自动轧钢生产过程中主要负责相关的执行工作，依据控制系统所发出的控制信号通过计算机进行操作，从而实现自动生产与手动操作之间的和谐统一。即在手动控制模式时，控制信号多数源于操作台，而在自动控制模式中，控制信号均由过程控制系统发出。在不同的控制模式下可以自动进行上下级控制。此外，在实现基础自动化时，还应当注意一些辅助控制功能的实现，如对道次抛钢信号的判断、道次变化等。

3 实际应用及效果

某公司为我国一大型钢板生产制造厂家，其产品主要为6～32mm厚板，产品主要销往东南亚及其他海外国家。由于近年来人工成本的提升以及企业降本增效经营理念的不断深入，为进一步实现钢材生产的自动化水平，厂部决定将原有三辊粗轧结合四辊精轧的传统生产线进行升级改造，并最终全部改造为单四辊生产，实现了四辊轧机的全流程自动化生产。产品规格仍未6～32mm。在进行自动化生产过程中，在四辊轧机的前后各安装两套检测装置（图2），主要通过热检测信号的获取来实现对轧件的跟踪。同时对操作台进行了改装，加设一个可以实现自动与手动模式进行切换的按钮。在生产时，相关信号首先会传送至PLC以及AGC系统之中，并实现对主传动系统的自动控制，帮助AGC系统对辊缝进行调整。在该厂的生产线中，主传动系统与AGC之间的协调主要通过控制系统来完成，也即在控制系统中实现过程自动化。对于操作人员而言，在生产时，只需要对计算机系统进行监控，并主要干预可能出现的异常情况。经一段时间的改进施工及运营调试后，最终实现了对轧钢的自动轧制，并减少了相应岗位操作人员的设置。自动化生产的落实，原有操作人员的工作强度也得到了极大的降低，并在一定程度上减少了操作人员人工操作的随意性及失误率，不仅提升了轧钢生产的精度，还改善了传统生产产品的质量。经过相关生产实践发现，由于钢铁生产企业多数生产环境都较为恶劣，因此在日常生产过程中需要重视对相关检测信号的维护。

4 结语

科学技术的不断进步为自动轧钢技术的应用及发展都提供了坚实的支撑。通过自动轧钢技术在日常钢材工业生产中的应用，不仅可以简化操作流程，减少生产事故，还能提升生产效率以及产品质量。且在此自动化流程之下，生产工艺也变得更加规范及标准，确保企业的生产可以有序稳步开展。而鉴于钢材生产企业生产环境的特殊性，在生产过程中生产环境会在一定程度上影响到设备的性能，因此在自动化轧钢过程中仍需要辅助采用相应的保障措施，操作人员需要对检测工作进行及时落实，确保其处于正常工作状态，以保障每一步工序的顺利开展。相信伴随着技术的不断进步，轧钢生产也必将迎来更多的技术创新，并能将自动轧钢技术的功能进行最大化发挥，充分挖掘出钢材的更多潜能，并最终推动我国钢铁生产企业的发展以及钢铁工业的进步。

参考文献

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[3] 赵昕.自动化控制技术在轧钢生产过程中的应用分析[J].电子测试，2019（8）：126-127.