京文
近日，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)聯(lián)合發(fā)布了2020年冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)授獎(jiǎng)決定。中冶京誠(chéng)申報(bào)的“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”榮獲一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，推動(dòng)了高速棒材生產(chǎn)線向柔性化、高速化方向發(fā)展，為鋼廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線高質(zhì)量、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)運(yùn)行提供了可靠的保障。
響應(yīng)政策標(biāo)準(zhǔn) 瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求
近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)發(fā)布了鋼鐵企業(yè)節(jié)能、綠色、清潔生產(chǎn)等政策，并頒布了螺紋鋼生產(chǎn)新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高效率、降低消耗、提升產(chǎn)品品質(zhì)有了更嚴(yán)格的要求。小規(guī)格螺紋鋼傳統(tǒng)生產(chǎn)方式主要采用多線切分軋制工藝，此種工藝存在相對(duì)不足，主要體現(xiàn)在作業(yè)率偏低、成品線差偏大、成材率偏低、合金消耗較高等方面，嚴(yán)重制約了鋼筋的高品質(zhì)、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)。
中冶京誠(chéng)響應(yīng)國(guó)家政策標(biāo)準(zhǔn)，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，開發(fā)了具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度高、合金消耗低的“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備”，滿足了鋼企對(duì)熱軋鋼筋生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的需求，提高了鋼鐵工業(yè)整體技術(shù)水平，促進(jìn)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
研發(fā) “硬核技術(shù)” 比肩國(guó)際前沿
硬核技術(shù)1：該公司運(yùn)用高速棒材柔性化、模塊化軋制理念，首創(chuàng)單一孔型高速棒材軋制技術(shù)，研制出高速高承載力模塊化軋機(jī)核心裝備，降低了生產(chǎn)成本。
傳統(tǒng)單線高速軋制工藝孔型數(shù)量多，產(chǎn)品規(guī)格更換時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)靈活性低。該技術(shù)基于孔型設(shè)計(jì)理論及CAE仿真技術(shù)，采用高速棒材單一孔型技術(shù)，改變了生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了柔性化軋制生產(chǎn)，有效提高了作業(yè)率。
該技術(shù)基于模塊化設(shè)計(jì)理念，將每個(gè)相鄰機(jī)架的“橢圓-圓”孔型組成一個(gè)模塊單元，開發(fā)出CMM-230/250系列化的模塊化軋機(jī)裝備，提高了孔型自由度，滿足了高速棒材單一孔型工藝的需要。
為滿足高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)所需更高的軋制力，該公司研制了新型的輥箱，承載能力提升了40%，實(shí)現(xiàn)了軋件頭尾動(dòng)態(tài)變延伸軋制，消除了頭尾超差問(wèn)題，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。
硬核技術(shù)2：該公司研制出以高速倍尺飛剪、夾尾器及伺服轉(zhuǎn)轂為核心的一整套高速上鋼裝備，使高速上鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行速度達(dá)45m/s，大幅提高了生產(chǎn)效率。
該公司采用軋件精確導(dǎo)向設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了高精度伺服轉(zhuǎn)轍倍尺飛剪，解決了軋件倍尺彎尾問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的成材率；采用連桿對(duì)稱設(shè)計(jì)理念，開發(fā)出對(duì)稱可調(diào)夾持力的高速棒材夾尾器，解決了軋件波浪彎問(wèn)題，提高了上鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定性；采用伺服Dri-down設(shè)計(jì)，有效提高了轉(zhuǎn)轂上鋼裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了Φ12mm規(guī)格軋制速度45m/s，軋件速度47m/s穩(wěn)定運(yùn)行。
硬核技術(shù)3：該公司開發(fā)了一整套高速棒材生產(chǎn)線電氣控制技術(shù)，使軋線運(yùn)行穩(wěn)定性提高，倍尺精度高，提升了高速棒材電氣控制水平。
該公司采用i-DCAE控制技術(shù)，自主研發(fā)出高性能工藝控制器TCU，結(jié)合沖擊補(bǔ)償與級(jí)聯(lián)補(bǔ)償模型，實(shí)現(xiàn)了軋制的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償變延伸控制；采用i-PEDM控制技術(shù)，消除速度波動(dòng)引起倍尺測(cè)長(zhǎng)精度低的問(wèn)題，使軋件倍尺精度小于±60mm，提高了倍尺剪切的精度；采用i-SASG控制技術(shù)，結(jié)合高速棒材制動(dòng)控制模型及自適應(yīng)上鋼控制模型，提高了高速上鋼控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
硬核技術(shù)4：該公司采用高速棒材低溫精軋和軋后分級(jí)水冷的控軋控冷工藝，實(shí)現(xiàn)了熱軋鋼筋的低錳無(wú)釩生產(chǎn)，有效降低了資源的消耗。
該公司采用在兩相區(qū)完成低溫精軋，軋后采用多級(jí)精確控制冷卻的控軋控冷工藝，細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了無(wú)釩低錳生產(chǎn)。為滿足嚴(yán)格的控溫要求，該公司研發(fā)了高精度溫度閉環(huán)水冷系統(tǒng)及水冷裝置。為滿足現(xiàn)有普棒升級(jí)改造，該公司配套了圍盤技術(shù)，可以有效減少車間長(zhǎng)度。
該成果獲授權(quán)專利27項(xiàng)、軟件著作權(quán)3項(xiàng)、出版專著1本。經(jīng)中國(guó)金屬學(xué)會(huì)鑒定，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。
獲得市場(chǎng)青睞 助力行業(yè)發(fā)展
中冶京誠(chéng)開發(fā)的柔性化高速棒材技術(shù)穩(wěn)定運(yùn)行速度為45m/s，生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品重量偏差小、產(chǎn)品質(zhì)量高、綜合成材率高、合金消耗低、生產(chǎn)成本低，實(shí)現(xiàn)了高速棒材柔性化、高速化生產(chǎn)，引領(lǐng)了螺紋鋼棒材生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。該成果產(chǎn)品化推廣應(yīng)用以來(lái)，國(guó)內(nèi)40m/s以上高速棒材生產(chǎn)線的市場(chǎng)占有率遙遙領(lǐng)先，同時(shí)遠(yuǎn)銷海外市場(chǎng)，得到了國(guó)內(nèi)外用戶的普遍認(rèn)可。
2017年，中冶京誠(chéng)全套柔性化高速棒材技術(shù)與裝備在山西晉城福盛鋼鐵有限公司得到首創(chuàng)應(yīng)用，生產(chǎn)線各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)異。其中，生產(chǎn)作業(yè)率達(dá)到92%，產(chǎn)品重量偏差小于0.7%，成材率達(dá)98.2%，合金消耗大幅降低，滿足了客戶對(duì)生產(chǎn)工藝及裝備升級(jí)轉(zhuǎn)型的需求。后續(xù)，北臺(tái)鋼鐵、玉昆鋼鐵、新余鋼鐵、泰國(guó)Millcon鋼鐵等企業(yè)均成功應(yīng)用該技術(shù)成果并帶來(lái)了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。目前，河鋼樂(lè)亭鋼鐵、安陽(yáng)周口鋼鐵、江蘇鑌鑫鋼鐵、寶武昆明鋼鐵等公司均已將該技術(shù)成果應(yīng)用于在建的棒材升級(jí)與改造項(xiàng)目中。隨著這些項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn)，中冶京誠(chéng)開發(fā)的柔性化高速棒材技術(shù)與裝備將會(huì)給更多的客戶創(chuàng)造更大的價(jià)值，為整個(gè)螺紋鋼棒材生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)顯著的發(fā)展變化。
中冶京誠(chéng)肩負(fù)冶金建設(shè)國(guó)家隊(duì)排頭兵之重責(zé)，長(zhǎng)期堅(jiān)持走高技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展之路，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，深耕于長(zhǎng)材技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步。“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”課題的成功，為實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)與裝備替代進(jìn)口產(chǎn)品，賦能我國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)以資源、環(huán)境友好為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)了智慧和經(jīng)驗(yàn)。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2020年09月03日 05版五版）
