中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
通訊員 周珣 報道
截至2022年12月底，由中冶賽迪承擔(dān)設(shè)計和設(shè)備成套建設(shè)的寶鋼德盛1780熱軋產(chǎn)線精軋單次換輥時間再次刷新紀(jì)錄，單次換輥時間縮短至7分31秒，創(chuàng)造了國內(nèi)熱軋產(chǎn)線精軋自動換輥的單次最快紀(jì)錄。目前業(yè)內(nèi)精軋換輥時間普遍為15分鐘左右。在這樣一條產(chǎn)線上，換輥時間每縮短1分鐘，年產(chǎn)量就能增加3萬噸～4萬噸。
這是如何做到的？日產(chǎn)量破紀(jì)錄，超薄極限規(guī)格產(chǎn)品實現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)，精軋換輥時間縮短至8分鐘以內(nèi)……一次次的突破來源于中冶賽迪對高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)的長期耕耘。
圖為中國寶武太鋼集團寶鋼德盛1780熱軋項目一角。（中冶賽迪 供圖）
把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中
2000年以前，我國熱軋帶鋼控制系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)軟件、核心控制模型及質(zhì)量控制技術(shù)長期依賴于從國外引進，鋼鐵企業(yè)不僅項目建設(shè)運營成本高，而且面臨核心技術(shù)“黑箱”，后期的維護升級、適應(yīng)性優(yōu)化等工作舉步維艱。同時，新產(chǎn)品的開發(fā)沒有可使用的配套系統(tǒng)功能，高附加值帶鋼產(chǎn)品只能在反復(fù)試驗中摸著石頭過河，無形中增加了研發(fā)成本。為打破國外技術(shù)壟斷、把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，中冶賽迪決定自主開發(fā)熱軋自動化系統(tǒng)，聚焦熱軋核心控制模型及關(guān)鍵控制技術(shù)，推進熱軋技術(shù)全面國產(chǎn)化。
天鐵1750熱軋項目
2006年，中冶賽迪牽頭實施的大型熱軋自主設(shè)計、自主制造、自主集成項目在中國寶武八鋼1750熱軋產(chǎn)線成功應(yīng)用。后續(xù)通過實施一系列熱軋新建和改造項目，中冶賽迪逐步研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)，并不斷完善形成模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、系列化的熱軋軟件產(chǎn)品。中冶賽迪的熱軋核心技術(shù)及軟件產(chǎn)品在眾多熱軋改造和新建項目中應(yīng)用效果達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平。
高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)獲冶金科學(xué)技術(shù)獎二等獎
這項技術(shù)的成功研發(fā)與應(yīng)用為客戶帶來了巨大的經(jīng)濟效益，使得產(chǎn)品價格較國外同類產(chǎn)品降低50%以上，大幅降低了鋼鐵企業(yè)項目建設(shè)成本，不僅讓國內(nèi)技術(shù)跟上了世界技術(shù)發(fā)展潮流，而且在一步一個腳印中針對國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)實際做出了創(chuàng)新性適配與改進。
圍繞高附加值帶鋼產(chǎn)品研發(fā)，中冶賽迪開發(fā)了在線/離線仿真系統(tǒng)和新鋼種開發(fā)平臺，可以有效支持離線模擬仿真及控制參數(shù)的尋優(yōu)。用戶通過借助中冶賽迪新鋼種開發(fā)平臺研發(fā)新產(chǎn)品，可以大幅縮減新產(chǎn)品的開發(fā)時間和有效降低經(jīng)濟成本。
2019年，中冶賽迪設(shè)備成套建設(shè)的廣西盛隆1780熱軋產(chǎn)線三電成套項目，基礎(chǔ)自動化L1、過程自動化L2、生產(chǎn)管理系統(tǒng)L3三級自動化系統(tǒng)同步投入建設(shè)。項目團隊僅用1個月時間就完成了熱軋自動化系統(tǒng)調(diào)試，熱負荷試車便實現(xiàn)了全自動軋鋼，1周時間內(nèi)完成全部模型和功能上線，工期短、投產(chǎn)快，調(diào)試速度遠超國外同類項目，創(chuàng)造了國內(nèi)外新建熱軋項目投產(chǎn)自動化系統(tǒng)調(diào)試時間的最短紀(jì)錄。
寶鋼德盛1780熱軋產(chǎn)線精軋換輥大提速
寶鋼德盛1780熱軋項目團隊
助推熱軋控制技術(shù)再上新臺階
帶鋼熱軋機組裝備水平及控制水平直接決定了成品帶鋼的質(zhì)量及企業(yè)競爭力。中冶賽迪不僅實現(xiàn)了熱軋帶鋼全流程核心軟件和模型的國產(chǎn)替代，而且在深入的研發(fā)和應(yīng)用中解決了一系列技術(shù)難點、痛點問題，讓我國熱軋控制技術(shù)競爭力再上新臺階。
本鋼1700熱軋產(chǎn)線始建于20世紀(jì)70年代，是本鋼現(xiàn)有熱軋產(chǎn)線中投產(chǎn)時間最早、運行時間最長的“功勛軋機”。為了提升控制精度、質(zhì)量水平和生產(chǎn)穩(wěn)定性，2018年，本鋼決定對該產(chǎn)線進行包括軋線一級、二級自動化系統(tǒng)及部分輔助傳動在內(nèi)的升級改造。
本鋼1700熱軋線改造項目
2019年6月份，在與日本TMEIC（東芝三菱電機）和德國SMS（西馬克）兩家國外知名企業(yè)的同臺競爭中，中冶賽迪脫穎而出，一舉中標(biāo)。這標(biāo)志著國產(chǎn)熱軋自動化系統(tǒng)及控制技術(shù)在大型國企首次全面實現(xiàn)進口替代。
廣西盛隆1780熱軋三電成套項目
2020年11月22日，本鋼1700熱軋產(chǎn)線改造第一卷熱負荷試車成功，比原計劃提前3天時間，并立即轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。改造后第一個月，該產(chǎn)線產(chǎn)量達到23萬噸，完成了90%的產(chǎn)品大綱及400多個品種規(guī)格的調(diào)試。2021年3月23日，本鋼1700熱軋產(chǎn)線創(chuàng)下投產(chǎn)40多年來的最高日產(chǎn)紀(jì)錄。通過應(yīng)用一系列創(chuàng)新技術(shù)，該產(chǎn)線生產(chǎn)穩(wěn)定性、產(chǎn)量、質(zhì)量、品種規(guī)格相較改造前均有了大幅提升。
在廣西盛隆1780熱軋項目中，熱試第一塊鋼即穩(wěn)定軋制出中板，精確切頭、穿帶、成卷，全過程一次成功，第一卷鋼卷便實現(xiàn)了全自動軋鋼，充分體現(xiàn)出中冶賽迪熱軋帶鋼全流程控制技術(shù)的先進性。
2021年，廣西盛隆1780熱軋產(chǎn)線年產(chǎn)量達到606萬噸。2022年4月份，該產(chǎn)線單日生產(chǎn)帶鋼876卷，創(chuàng)下國內(nèi)寬帶鋼熱軋機組單日產(chǎn)量新高。突破紀(jì)錄的背后是中冶賽迪對熱軋控制系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的持續(xù)優(yōu)化。通過對產(chǎn)線節(jié)奏的精確把控和防碰撞機制的不斷優(yōu)化，廣西盛隆1780熱軋產(chǎn)線軋制節(jié)奏顯著優(yōu)化，每小時軋制帶鋼數(shù)達到49卷。
技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)試
此前，帶鋼生產(chǎn)存在諸多痛點、難點，帶鋼寬度受粗軋、精軋、層冷、卷取等多個環(huán)節(jié)影響，給全長方向的寬度控制帶來困難；因儀表檢測滯后及軋輥偏心，同一帶鋼的厚度在軋制時會產(chǎn)生波動；板形受來料、軋輥磨損及熱變形、溫度、張力等因素影響，控制精度和穩(wěn)定性難以保證；板形控制與厚度控制相互耦合，提高厚度會影響板形精度……針對這些問題，中冶賽迪開發(fā)了從粗軋、精軋到卷取的全流程寬度控制技術(shù)，集多種方法于一體的AGC厚度控制技術(shù)及策略，厚度與板形之間的動態(tài)解耦控制技術(shù)，軋輥輥形選擇及板形控制技術(shù)等一系列創(chuàng)新成果，從工藝機理、自動化核心控制、高精度控制模型等方面有效提升了寬幅帶鋼的生產(chǎn)質(zhì)量，使得產(chǎn)線指標(biāo)超過國外引進產(chǎn)線，整體達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平。
廣西盛隆1780熱軋項目
在生產(chǎn)實踐中不斷優(yōu)化、突破
1.3毫米，可以是圓珠筆筆尖的直徑，也可以是一卷帶鋼的厚度。超薄極限規(guī)格鋼材的批量穩(wěn)定生產(chǎn)一直是業(yè)內(nèi)一項綜合性、系統(tǒng)性難題。因為規(guī)格的特殊性，超薄極限規(guī)格鋼材在生產(chǎn)時極易出現(xiàn)精軋跑偏、穿帶困難、軋破、甩尾現(xiàn)象，甚至可能發(fā)生堆鋼事故，在層冷輥道上也易產(chǎn)生飛飄和折疊現(xiàn)象，不易被卷取機咬入。
通過應(yīng)用中冶賽迪高精度熱軋帶鋼控制技術(shù)，燕鋼1580熱軋產(chǎn)線投產(chǎn)半年即軋出1.0毫米厚度帶鋼、1.3毫米極薄規(guī)格帶鋼，同時也實現(xiàn)了批量穩(wěn)定生產(chǎn)。從2021年初到2022年6月份，燕鋼1580熱軋產(chǎn)線累計生產(chǎn)2.0毫米以下厚度規(guī)格帶鋼33.9萬噸，涵蓋46種常用鋼種，其中1.3毫米～1.5毫米厚度規(guī)格帶鋼產(chǎn)量達到5.15萬噸，在同類型產(chǎn)線中達到領(lǐng)先水平。
針對常規(guī)熱軋超薄帶鋼生產(chǎn)特點，中冶賽迪在板形控制策略、精軋跑偏控制技術(shù)、全線帶鋼溫度控制技術(shù)、活套控制技術(shù)、層冷輥道飛飄抑制技術(shù)、設(shè)備精度維護等領(lǐng)域進行了研究和技術(shù)攻關(guān)，助力燕鋼1580熱軋產(chǎn)線在超薄極限規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域取得突破并持續(xù)進步。
常規(guī)熱軋超薄極限材批量生產(chǎn)及控制技術(shù)取得突破性進展
憑借自主研發(fā)的高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)，以及出色的業(yè)績、口碑和良好的服務(wù)，中冶賽迪贏得了用戶的信任。這不僅是市場對中冶賽迪的認可，而且是對國產(chǎn)高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)的認可。
作為冶金建設(shè)“國家隊”，中冶賽迪高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)先后應(yīng)用于八鋼、寧鋼、燕鋼、本鋼、廣西盛隆等多家鋼鐵企業(yè)的10余個熱軋項目。在實現(xiàn)高精度熱軋自動化系統(tǒng)國產(chǎn)化的同時，中冶賽迪不斷在實踐中進行優(yōu)化突破，在多個技術(shù)維度達到國際一流水平，實現(xiàn)了從“跟隨”到“超越”的質(zhì)變，大幅提升了我國熱軋控制技術(shù)競爭力。
燕鋼1780熱軋項目
濟鋼1700mm熱軋改造自動化控制系統(tǒng)軟件獲2015年全國冶金行業(yè)優(yōu)秀工程設(shè)計計算機軟件一等獎
河北鋼鐵集團燕山鋼鐵有限公司1780mm熱軋三電項目工程設(shè)計獲2016年度全國冶金行業(yè)優(yōu)秀工程設(shè)計二等獎
技術(shù)檔案
中冶賽迪高精度熱軋帶鋼
全流程模型及控制技術(shù)
攻關(guān)梗概：帶鋼熱軋機組裝備水平和控制水平直接決定了成品帶鋼的質(zhì)量及企業(yè)競爭力。熱軋帶鋼模型及控制技術(shù)是熱軋機組控制的核心技術(shù)，曾被國外公司長期壟斷。彼時，國內(nèi)熱軋項目建設(shè)存在成本居高不下、生產(chǎn)技術(shù)缺乏、高附加值產(chǎn)品開發(fā)困難等一系列難題。
經(jīng)過攻關(guān)，中冶賽迪成功研發(fā)出高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術(shù)，打破了國外技術(shù)壟斷，為國內(nèi)高精度、高附加值熱軋帶鋼產(chǎn)品的工藝控制技術(shù)進步做出了貢獻，帶動了熱軋板帶行業(yè)高端裝備的研發(fā)與應(yīng)用推廣。該技術(shù)先后應(yīng)用于八鋼、寧鋼、燕鋼、本鋼、廣西盛隆等多家鋼鐵企業(yè)的10余個熱軋項目，提升了國內(nèi)冶金工程公司在熱軋自動化技術(shù)領(lǐng)域的競爭力。
