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浅谈过程控制自动化系统在高速线材生产过程中的研究与应用
摘要: 钢铁企业生产控制自动化系统在制造产品的各个环节起到了举足轻重的作用,而本文重点对控制轧制和控制冷却技术进行深入的研究,以及控制轧制和控制冷却在高速线材生产过程中各个环节的应用特点及发展趋势。
关键词: 过程控制高速线材控制轧制控制冷却
前言
如今,我国轧钢生产技术较之过去已取得显著进步,缩小了与国际轧钢技术先进水平的差距,信息化和自动化技术发挥了重要作用。按照我国钢铁工业的实际状况分析,从采矿、选矿、焦化、烧结、炼铁、炼钢,到铸坯(连铸)、轧钢、精整,再到热处理等所有生产工序中,轧钢工序是应用自动化和信息化技术比较先进、成熟并且取得明显效益的工序。

钢铁企业是我国国民经济的重要支柱产业之一,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化建设水平。对我国钢铁企业而言,其基础自动化部分,如加热炉控制系统、燃烧控制系统等等大都实现了技术改造,基本采用了PLC、DCS等实现控制,这为企业信息化建设中的设备集成提供了硬件基础。而在信息化建设过程中,更好地实现基础自动化控制系统将对钢铁企业今后与生产管理系统的衔接起到重要的作用。

控制轧制
控制轧制是指在调整钢的化学成分的基础上,通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数,控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态,达到细化组织、提高钢材强度与韧性的目的。控制轧制工艺可用于生产碳素钢、微合金化钢、低合金钢、高强度和超高强度钢及一些合金钢。
控制轧制一般有控温轧制和热机轧制两种。
在控温轧制中,为了获得所要求的目标值,必须在规定的温度范围内进行总变形。第一个负荷道次的开轧温度是事先通过出炉温度规定的。轧制的温度范围由规定的终轧温度决定。一般情况下,只有轧制过程在规定的时间内中断,并将轧件送到停歇场上进行冷却,这个终轧温度才能得到保证。
热机轧制是在规定的温度范围内按照所规定的压下量进行轧制,又分为两阶段轧制和三阶段轧制。在两阶段轧制中,轧制过程中断一次,并使轧件冷却到下一阶段所要求的轧制温度。在三阶段轧制中,轧制过程中断两次。轧制阶段是由该阶段中预先给定的轧制量和完成该轧制量时的温度范围决定的。由此产生了中间轧制量和各阶段之间的轧制时间。

轧钢生产中的冷却方法有许多种,但归纳起来有以下两大类。

常规冷却的含义是指从轧机出来的热轧产品在气候的剪切、收集、打捆、包装等精整工序中不加以任何控制手段,而让其在周围环境中自然冷却的一种方法,又称“自然冷却”。

控制冷却在轧钢领域内属于控制轧制的范畴,它是指人们对热轧产品的冷却过程有目的地进行人为控制的一种方法。确切地说,所谓控制冷却,就是利用轧件热轧后的轧制余热,以一定的控制手段控制其冷却速度,从而获得所需要的组织和性能的冷却方法。几十年来,许多工程技术人员和理论工作者为此做了大量的工作,使得各种热轧产品的质量大大提高。

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现代高速线材轧机的