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

本文簡單介紹了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)實際，通過采取坯重預(yù)調(diào)、軋制過程長度預(yù)測、軋件長度實時計算、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；長度計算

型鋼產(chǎn)品按照長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度固定的產(chǎn)品，長度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)且無固定長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，進而對整條生產(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150萬噸，定尺率為98.2%，隨著近年市場競爭的加劇，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、提高自身競爭力的重要舉措。

1 生產(chǎn)工藝簡介

型鋼線所用原料為連鑄異形坯，主要生產(chǎn)設(shè)備包括：步進式加熱爐1座；萬能粗軋機1架；萬能精軋機3架；鋸機4臺；步進式冷床1座；9輥矯直機1座；成品碼垛機3組。生產(chǎn)工藝流程如下，異形連鑄坯→步進加熱爐加熱→高壓水除鱗→萬能粗軋機軋制→萬能精軋機組軋制→熱鋸切頭分段→步進式冷床冷卻→九輥壓力矯直機矯直→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）軋鋼過程中的參數(shù)調(diào)控；

4）精整區(qū)定尺控制精度。

2.1 來料重量控制

異形坯來料重量不穩(wěn)定，是造成定尺率不穩(wěn)定的主要因素。坯料重量過重，會增加能源的消耗，生產(chǎn)出來多余非定尺產(chǎn)品無法創(chuàng)造經(jīng)濟效益，造成極大的浪費。而坯料過輕，則會造成軋件長度不夠，產(chǎn)生短尺，極大的影響成材率與定尺率。

為解決上述問題，應(yīng)用MES管理系統(tǒng)，從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品出庫實現(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)合加熱爐實際容量和各工序損失的重量，參考歷史軋制數(shù)據(jù)庫資料，對連鑄來料重量進行預(yù)調(diào)指導(dǎo)。在加熱爐裝料前，對來料進行稱重，若來料重量在預(yù)調(diào)要求的范圍之內(nèi)，執(zhí)行裝爐動作，若來料重量不在范圍之內(nèi)，則將坯料剔除，同時將承重數(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)運營負擔(dān)。異形坯在爐內(nèi)過度氧化，使得氧化鐵皮在除鱗過程中難以去除，在后期的軋制過程中易產(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)系連鑄機組進行坯料熱裝熱送，減少異形坯在爐內(nèi)的時間，減少氧化鐵皮的生成。另針對不同規(guī)格鋼種及軋機軋輥參數(shù)，在保證軋機安全的前提下，對異形坯進行降溫軋制，有效的降低了燒損。同時，對除鱗設(shè)備進行改造，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 軋鋼過程中參數(shù)調(diào)整

軋鋼過程中，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)域為三架串列往返軋制機組，軋鋼工不但要對鋼坯長度進行實時觀察，更要根據(jù)生產(chǎn)實際情況對軋制參數(shù)進行調(diào)整，最大程度上避免產(chǎn)品定尺不足情況的出現(xiàn)。因此，在軋制過程中，除了對軋件長度進行實時測量外，控制程序還要對軋件進行終軋長度預(yù)判，確保最終產(chǎn)品的定尺兌現(xiàn)率。

圖1 精軋測長設(shè)備分布圖

精軋測設(shè)備分布圖如圖1所示，軋機前后均安裝有熱金屬檢測儀，距軋輥中心線為固定值。當(dāng)軋件進入軋機，工序最末端的機組檢測到有軋制力時，安裝在主傳動末端的位置傳感器開始計數(shù)，程序通過高速計數(shù)模板將脈沖轉(zhuǎn)換為軋件的真實長度。當(dāng)軋件依次通過后端熱金屬檢測儀后，程序?qū)④埣L度立刻修正為該元件距軋輥中心線的參考設(shè)置距離，同時對位置傳感器反饋回的脈沖換算值繼續(xù)進行累加。當(dāng)工序末端軋機判斷軋件軋制完成時，位置傳感器停止計數(shù)，并將軋件的計算長度顯示在計算機操作畫面，以便操作人員及時了解軋件的長度的變化。

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長數(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)算出軋件的最終長度。當(dāng)長度預(yù)算值低于計劃定尺數(shù)后，在畫面報警提示，并在最后一道軋制前中斷自動程序，待操作人員修改相應(yīng)參數(shù)后并確認后，恢復(fù)自動程序。

通過對軋制過程中軋件長度的精確測控，使調(diào)整工能在準(zhǔn)許范圍內(nèi)靈活調(diào)整尺寸正負公差，有效的避免了定尺不足情況的發(fā)生，另通過精細控制，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)域主要對矯直后的成品鋼進行收集分組，并對定位收集好的鋼組進行定尺鋸切。通過合理控制矯直力、改造定尺機性能提高冷鋸定尺精度、型材定尺溫度自動補償、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

萊鋼大型H型鋼生產(chǎn)線通過坯重預(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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