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轧钢电气自动化技术及创新

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  【摘 要】我国经济已经逐渐走向了新的发展阶段,各大钢铁企业必须要加强对自身生产线的改造和升级,使其走向自动化的发展道路,逐渐满足市场在不断变化中提出来各种需求。因此,在对轧钢自动化进行创新研究的时候,首先就是要使得轧钢产线能够达到流水作业的标准,使用速度级配控制系统对整个生产线进行控制,及时将各种新兴技术引入到生产过程之中,使得产品质量能够得到有效提高,给钢铁企业带来可观的经济收益。
  【关键词】轧钢电气;自动化技术;创新
  引言
  钢铁产业是国民经济发展中的关键型产业,对其生产技术进行优化和调整直接关系到了我国经济发展水平的提高,而电气自动化技术的应用可以提高轧钢产业的生产效率和自动化程度,为此,钢铁企业需要结合现阶段钢铁制造行业的发展形势,以及各行各业对钢铁的需求量,来不断的完善轧钢自动化技术。
  1 轧钢和轧钢生产线概述
  1.1 轧钢概述
  所谓轧钢,就是指在轧辊之间将钢锭和钢坯的形状在高压的作用下不断发生变化的操作过程,轧钢和其他压力的工作目的都是一样的,即创造出不同花样和种类的钢产品,常见的有钢板、带钢和线材,钢材是内部质量的核心。我们在日常生活中经常看到的汽车板、桥梁钢、管线钢、钢筋、镀锌板、锅炉钢和电工硅钢等材料都是通过轧钢工艺制造出来的,包括火车轮也涉及这项工艺。
  1.2 轧钢生产线
  1.2.1 加热炉
  加热炉是冶金工业中的重要设备之一,其主要的功能就是将物料投入到加热炉之后,将其加热到轧制锻造需要的温度水平。加热炉的燃烧系统一般都采用的是蓄热式的燃烧方式,并且采用纯高炉煤气作为主要的燃料来源,使得煤气和空气得到双虚热预热,达到1000℃之后可以将排烟损失降至最低,达到节省燃料的目的。这种加热方式的优势就是能够使炉温更加均匀,避免出现局部高温的现象,使得加热工艺更加趋于合理性,产品质量也会随之提高,氧化烧损的现象也会被有效避免,加热炉的使用寿命也能够得到明显的延长。
  1.2.2 轧机
  轧机是轧钢工艺中的核心设备,主要的功能就是实现金属轧制。轧机不是单指某一个单体设备,而是指整个轧制过程中需要的全部设备综合,主要包括主设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等等。但是在具体的生产过程中我们所说的轧机一般就是指主设备,轧机在数十年的发展过程中已经出现了多种类型,其主要组成部分就是指工作机座和传动装置。
  2 轧钢电气自动化技术的分析
  2.1 轧钢电气自动化技术的控制系统
  轧钢的制作完成需要一条很长的生产线,需要经过多个机器的加工和生产程序。为了提高生产效率,快速高效的进行生产,就需要将轧钢的生产过程尽可能的自动化。由于对轧钢性能的高要求,需要生产企业加强对专业技术的重视,在生产的各个环节都做好充分的技术准备。随着在轧钢电气自动化的应用创新,在轧钢生产的各个环节也由一开始的相互独立变得具有很强的连续性,整个生产的自动化技术运用的也越来越多。但在轧钢的实际生产过程中,轧钢的加热炉蓄热式燃烧以及风冷辊道是独立存在于自动化控制系统之外的。其所有的生产加工过程都是独立完成的,并不需要自动控制系统。
  2.2 级配速度的调节和控制
  关于级配速度的控制和调节主要分为以精轧机为末机架为主和以11H粗轧机为主这两个方面。他们的级配控制目的和要求是一样的,所以从某种意义上来说以精轧机为末机架为主和以11H粗轧机为主的调节原理大体上是相同的。举例说明,在实际的生产运行过程中,可能11H粗轧机的运行速度会比较缓慢,这就需要主控台的负责人在选择11H轧机按钮的同时还要进行增速开关的调控,以此来把增速信号传递给PLC。PLC就会接到增速的信号,然后按照程序的设定和实际的控制要求对机器进行速度的调节和控制。
  2.3 调速装置的分析
  以邯钢大型轧钢厂为例来分析调速装置,其轧机电机直流调速装置是以西门子6RA70为核心,其它的调节部分也是围绕着西门子6RA70完成的。在传统的軋机电机直流调速装置中除了要以西门子6RA70为核心,还要配备PROFIBUS DP作为通讯设备。PROFIBUS DP网络将处理后的相关轧机速度数据传递给西门子6RA70,信号在通过放大电路的处理之后传递给晶闸管,晶闸管将回馈来的电压电流信号进行缩小装置的处理传递给西门子6RA70装置,然后西门子6RA70根据这些信息判断出触发角的大小情况。
  3 轧钢电气自动化技术创新方式
  3.1 改善输入输出方式
  输入输出装置主要被应用在轧钢生产的电力系统中,并且几乎全面覆盖了生产现场的各个设备以及设备的接口部位,并且通过电缆和电线来控制整体生产集控室中的输入和输出通道,同时将输入输出数据传送到PCS系统中,以此来协助集控室来监控轧钢生产中电器设备的应用。这种对轧钢生产数据输入输出工作进行集中控制的方式,在应用过程中最大的优势便是维护十分迅速,却不需要过多的人力资源和维修设备,但是这种方式也存在着一定的应用缺陷,如果需要监控的对象数量不断增多,监控室的负荷量将会大幅度提高,这就增加了电缆电线的应用数量,并且此项传输方式在远程操作中容易出现传输不准确问题,这另整体的轧钢生产工作难以得到高效控制。
  3.2 实现远程输入和输出
  远程输入输出指的是在距离数据采集中心较远的位置,来完成对轧钢生产工作的指导及其自动化调节,具体方式是要在被测量位置安装输入输出信息采集柜,此时各项传输数据之间的连接主要依靠接地电缆和采集罐来完成,而采集柜中的控制主机和控制室中的控制主机相同,两者之间依靠双绞线或者光纤线来完成信息传递。这种远程输入输出方式应用的最大优势是能够实现远距离的轧钢工作控制,并且连接需要的电缆和电线较少,可以省略大部分的电缆安装环节,相比较传统的输入输出方式而言,远程输入输出方式的测量性能较好,并且可以实现对一些测量数据的科学分析和运算,在测量数据的同时又能为轧钢自动化体系的运行提供数据分析结果。现阶段,远程输入输出方式在轧钢电气自动化系统建设中已经取得了显著的应用效果,生产人员也开始应用这种方式,来完成数据处理、数据分析、数据验证、数据运算等工作,这为我国的轧钢行业发展提供了指导方向,而轧钢电气自动化技术也将进一步完善。
  结束语
  随着计算机在社会中不断普及,网络技术也取得了十分明显的进展,并且应用的领域也十分广泛,尤其是应用在钢铁行业之中,对于提高企业生产效率有着十分重要的作用。钢铁长久以来都是我国的支柱行业之一,给我国带来了可观的经济收益。随着时代的发展,钢铁企业也必须要进行技术升级和产业改造,使其能够符合社会的实际需求,提高自身的生产效率。而网络技术的发展恰好为钢铁企业的改造升级提供了技术支持,注意要结合实际情况进行创新,使得钢铁质量能够达到最优。
  参考文献:
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  (作者单位:河钢邯钢大型轧钢厂)
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