“棒材连轧线在稳定轧制过程中遵循金属秒流量相等的原则。”这是河钢石钢轧钢厂电气点检师张振亚在采访中常提起的一句话,而正是这句代表连轧自控原理的话,让笔者“秒懂”高深莫测的轧钢自动控制,摆脱了对电线、控制柜、电路图的复杂想象,也对一项国家专利的理解慢慢清晰起来。
提起张振亚大家都不陌生,他是河北省“能工巧匠”称号获得者。今天所说的“棒材连轧消除尾部尺寸超差自控技术”,是他2018年获得的一项国家专利。
随着河钢石钢产品结构和客户结构的升级,许多高端客户对钢材的尺寸散差大提出抱怨。在一次对接客户中,张振亚了解到客户的生产工艺是把钢材锯切成均等的料段后再进行加工,客户对每个料段的重量提出严格要求,钢材尺寸散差大,必然导致料段重量偏差大,影响客户成品工件的整体质量。这次客户对接在他的心里留下了深刻的印象。
在棒材连轧生产中,尾部尺寸超差问题非常突出。张振亚介绍,究其原因主要有几点,一是热坯尾部较头部滞后轧制,热量散失时间长致使尾部较头部温度低,尾部轧制时塑性形变变小;二是现有的微张力和活套控制技术对中间尺寸控制效果较好,但对于棒材尾部尺寸控制能力较差;三是采用人工调整辊缝压下量的方法只能在兼顾整根棒材满足尺寸公差要求的前提下对棒材尾部尺寸进行部分调整,不仅增加了操作难度,而且在更多情况下,该调整方法也无法使得棒材尾部尺寸满足产品精度要求,这是目前棒材连轧生产中普遍存在的难题。
张振亚坐不住了,决定打跑这只“拦路虎”,提高产品质量,为客户创造价值。“棒材连轧轧线在稳定轧制过程中遵循金属秒流量相等原则,当成品机架轧出的棒材尺寸出现超差时,适时地减小上游机架的金属秒流量,因成品机架速度为一恒定值,则成品尺寸减小。”张振亚介绍到,连轧自动控制系统在正常轧制过程中会自动建立跟踪尾部信号的时间轴,如果根据棒材尺寸超差的的长度确定在时间轴上的降速时间点,当轧材尾部到达该时间点时启动成品前机架降速,就可以有效解决这一问题。
张振亚的想法得到了轧钢厂的大力支持,生产技术人员共同收集整理数据,确定合适的尺寸超差控制点。然后根据超差长度,确定减速时间点,根据秒流量相等的原理,算出降速幅度,然后在控制程序上“提前干预”,于是这只“拦路虎”成功被赶跑了。
棒材连轧消除尾部尺寸超差自控技术自2017年12月在小棒线投入运行至今运行稳定,普遍应用在Φ16至Φ50规格圆钢生产中,尾部尺寸超差改善率100%,成材率粗略统计能够提高0.2%,效果明显。
该技术于2018年获得国家专利授权,在棒材连轧自动控制技术中属于首创。该技术易于操作,能够显著提高产品成材率和企业的经济效益,在行业内具有极好的推广应用价值。