...部发红三、病因分析:主要包括两方面的原因,一是水质恶化引起....

刘旭东++张智超+李浩秋

[摘 要]分析了影响宽带带钢产品终轧温度命中率几点因素，针对影响因素采取相应措施，取得了良好效果，提高了终轧温度命中率，可有效提升产品质量，提升企业效益。

[关键词]终轧温度；架间冷却水；模型

中图分类号：TG334.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0040-01

1.概述

随着钢铁形势日益恶化，钢铁产品结构的升级以及工艺布局的调整在所难免，国内带钢生产线超过70余套，产能严重过剩，同时用户对带钢的质量要求也愈来愈高。莱钢1500mm热轧宽带生产线自2005年6月投产以来，目前已生产的成熟品种达到20个，已远远突破产品大纲设计要求，但在产品质量上存在一定的不足和缺陷，板形指标不能满足当前生产需求，特别是薄规格的产品表现尤为突出，严重影响了带钢产品质量。而终轧温度是影响钢板组织和性能的最主要的因素，板带热连轧过程中，带钢轧制温度是直接影响产品尺寸精度、力学性能以及轧机负荷合理分配的重要因素。提高终轧温度命中率，可有效提升产品质量，提升企业效益。

2.现状分析

2.1 实际现状：

2014年前期带钢产品终轧温度命中率在88%-93%之间，指标与目标要求还有一定的差距。

制约带钢产品终轧温度命中率低的原因有：加热炉温度控制不准确，现场仪表设备检测，二级模型设定，操作原因等。

针对对带钢产品终轧温度命中率低，采取QC方式，提高宽带终轧温度加热炉温度控制不准确，现场仪表设备检测，二级模型设定，操作原因，季节影响提高命中率

2.2、现状调查

带钢终轧温度命中率低，一般在90%以下，这项指标距离先进行业的98%以上有很大差距，调查后得知造成这种命中率低的原因为：加热炉温度控制不准确，现场仪表设备检测，二级模型设定，操作原因，季节影响。

通过解决制约命中率低的加热炉温度控制不准确，现场仪表设备检测，二级模型设定，操作原因，季节影响等因素，采用自适应智能控制，使宽带终轧温度命中率达到98%以上。

3.原因分析

影响带钢产品终轧温度因素较多，主要受加热炉炉温度钢坯加热状况、除鳞水、粗轧机远近程度、热卷箱投入、机架间冷却水、带钢穿带速度、层冷冷却效果、季节变化等主要因素。

3.1 确定要因

要因分析一 ：加热炉钢坯加热温度质量

热轧生产加热炉钢坯加热温度质量要求，主要有以下几个方面指标：

（1）钢坯的表面与中心温差

（2）钢坯的“黑印”温差

（3）钢坯的炉间平均温差

加热钢坯，这些温差在加热工序生产中是不可避免存在，温差越大不仅影响轧机模型设定和模型计算精度，而且影响轧机 “弹跳”及板卷厚度精度，严重时会造成轧机跳闸和设备事故，或质量事故。在实际生产中加热炉内钢坯的加热温度是比较难于用检测仪器和仪表直接来测定出来，检测仪器和仪表只能测出炉膛内炉气的温度，钢坯在炉膛内加热主要依靠高温炉气和炉墙的辐射传热。

基于以上因素，为提高加热均匀性，从降低炉体的散热损失进行研究改进，而炉门密封不好，导致系冷风或冒火现象直接影响出炉钢坯的温差，因此对现有炉门结构及密封情况进行研究改进，从吊挂方式、密封效果进行研究改进，改变原设计的量扇三吊点为每扇炉门两个吊点，保证炉门在升降过程中在升降轨道内活动，降低冒火现象。同时炉门底部增加绝热包扎，降低散热损失，确保待出炉钢坯温差均匀，满足后续轧制需要。

3.2 除鳞水

钢坯表面的氧化铁皮如不及时清除，不仅会损坏轧辊，而且氧化铁皮还会轧入钢坯表面，严重影响钢材的表面质量。因此，热轧工艺普遍采用高压水除鳞技术来去除钢坯表面的氧化铁皮。高压水除鳞的机理是：高压喷射的水流高速冲击到钢坯表面，产生敲击和振动作用；高压水流使钢坯产生温降，由于钢坯表面的氧化铁皮和金属的线膨胀系数不同，温度下降使板坯表面的氧化铁皮内产生裂纹，以利清除；水流在高温的钢坯表面受热汽化，水泡破裂时对氧化铁皮产生敲击和振动作用。以上因素的共同作用使氧化铁皮与基层分离，然后被水流带走。其中，最主要的因素是打击力的大小。

3.3 是否使用热卷箱对带钢终轧温度影响

中间坯经过热卷箱后，尽管全长方向温度较为均匀，但进入精轧机的轧件温度将会降低约 30～40℃。这是因为经过若干道次之后，中间坯的尾部较头部温度低，在热卷箱中头尾交换并滞留较长时间后，引起轧件整体的温度降。例如，30mm×1250mm的中间坯，到达精轧F1后的 温度大约在920～930℃，而没有经过热卷箱的中间坯头部到达F1时，其温度可以达到970～1000℃。

3.4 机架间冷却水

生产线精轧机冷却水包括中压工作辊冷却水、支撑辊冷却水、带钢机架间冷却水，水的控制要求各不相同，工作辊冷却水、支撑辊冷却水需在满足轧辊工作条件的前提下尽量减小水量，以减少对带钢的温降影响；同时，在轧制规程不断调整时，各架次水量增减又各不相同；带钢机架间冷却水是对产品在线热处理的重要手段，轧制控制系统要对各架次带钢冷却水的启闭及水量大小及时调整。

3.5 带钢穿带速度模型设定

带钢穿带速度是轧钢的重要组成，模型计算准确度非常重要，其准确与否直接关系到产品质量，对于终轧命中率高低影响巨大。

如果模型计算不准，或者现场轧制问题，需要反馈调节。采用自适应智能办法可以解决这些问题，可以提高命中率。

4.采取措施

4.1 升级控制系统及组态

对现有的控制系统CPU模块、及相应的信号模块进行升级更换。

根据现场工艺流程需求和仪表清单进行I/O点统计，材料提报；通过对原有控制系统审阅，统计控制信号、TDC系统设计选型并合理分配和排布PLC系统I/O卡件。系统运行速度明显提高，系统可扩展性良好。

4.2 重新设计网络结构

通过网络改造实现了通讯负载能力大大提高，扩展性增强，将WINCC与工业以太网结合起来，可以实现任意节点访问，远程干扰等功能，降低了维护成本，使维护效率更加高效（图1）。

4.3 编制程序及设计画面

对关键的终轧和层冷加上反馈控制，保证温度控制的实时性。实现自适应智能温度控制系统，程序运算能力强大，运行速度快。画面结合工艺，以灰色为底色，流程一目了然，数据清晰，读取方便，增加操控性。

4.4 设备及程序的冗余升级改造

对现场变送器采用高可靠性的系列智能变送器，对压力和料罐压力的重要参数进行测量。在PLC中增加了冗余技术，可以在操控画面上实现无干扰切换。设备冗余技术的应用，很大程度上改變了高炉在紧急情况下的对设备的处理方式，有效地降低了非人为因素的故障时间。