中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
通訊員 周珣 報道
截至2022年12月底，由中冶賽迪承擔設計和設備成套建設的寶鋼德盛1780熱軋產線精軋單次換輥時間再次刷新紀錄，單次換輥時間縮短至7分31秒，創(chuàng)造了國內熱軋產線精軋自動換輥的單次最快紀錄。目前業(yè)內精軋換輥時間普遍為15分鐘左右。在這樣一條產線上，換輥時間每縮短1分鐘，年產量就能增加3萬噸～4萬噸。
這是如何做到的？日產量破紀錄，超薄極限規(guī)格產品實現批量穩(wěn)定生產，精軋換輥時間縮短至8分鐘以內……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）
把關鍵核心技術掌握在自己手中
2000年以前，我國熱軋帶鋼控制系統硬件及系統軟件、核心控制模型及質量控制技術長期依賴于從國外引進，鋼鐵企業(yè)不僅項目建設運營成本高，而且面臨核心技術“黑箱”，后期的維護升級、適應性優(yōu)化等工作舉步維艱。同時，新產品的開發(fā)沒有可使用的配套系統功能，高附加值帶鋼產品只能在反復試驗中摸著石頭過河，無形中增加了研發(fā)成本。為打破國外技術壟斷、把關鍵核心技術掌握在自己手中，中冶賽迪決定自主開發(fā)熱軋自動化系統，聚焦熱軋核心控制模型及關鍵控制技術，推進熱軋技術全面國產化。
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計、自主制造、自主集成項目在中國寶武八鋼1750熱軋產線成功應用。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)出具有自主知識產權的高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術，并不斷完善形成模塊化、標準化、產品化、系列化的熱軋軟件產品。中冶賽迪的熱軋核心技術及軟件產品在眾多熱軋改造和新建項目中應用效果達到國內領先、國際一流水平。
高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術獲冶金科學技術獎二等獎
這項技術的成功研發(fā)與應用為客戶帶來了巨大的經濟效益，使得產品價格較國外同類產品降低50%以上，大幅降低了鋼鐵企業(yè)項目建設成本，不僅讓國內技術跟上了世界技術發(fā)展潮流，而且在一步一個腳印中針對國內鋼鐵生產實際做出了創(chuàng)新性適配與改進。
圍繞高附加值帶鋼產品研發(fā)，中冶賽迪開發(fā)了在線/離線仿真系統和新鋼種開發(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)新產品，可以大幅縮減新產品的開發(fā)時間和有效降低經濟成本。
2019年，中冶賽迪設備成套建設的廣西盛隆1780熱軋產線三電成套項目，基礎自動化L1、過程自動化L2、生產管理系統L3三級自動化系統同步投入建設。項目團隊僅用1個月時間就完成了熱軋自動化系統調試，熱負荷試車便實現了全自動軋鋼，1周時間內完成全部模型和功能上線，工期短、投產快，調試速度遠超國外同類項目，創(chuàng)造了國內外新建熱軋項目投產自動化系統調試時間的最短紀錄。
寶鋼德盛1780熱軋產線精軋換輥大提速
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量及企業(yè)競爭力。中冶賽迪不僅實現了熱軋帶鋼全流程核心軟件和模型的國產替代，而且在深入的研發(fā)和應用中解決了一系列技術難點、痛點問題，讓我國熱軋控制技術競爭力再上新臺階。
本鋼1700熱軋產線始建于20世紀70年代，是本鋼現有熱軋產線中投產時間最早、運行時間最長的“功勛軋機”。為了提升控制精度、質量水平和生產穩(wěn)定性，2018年，本鋼決定對該產線進行包括軋線一級、二級自動化系統及部分輔助傳動在內的升級改造。
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。這標志著國產熱軋自動化系統及控制技術在大型國企首次全面實現進口替代。
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，并立即轉入正式生產。改造后第一個月，該產線產量達到23萬噸，完成了90%的產品大綱及400多個品種規(guī)格的調試。2021年3月23日，本鋼1700熱軋產線創(chuàng)下投產40多年來的最高日產紀錄。通過應用一系列創(chuàng)新技術，該產線生產穩(wěn)定性、產量、質量、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，第一卷鋼卷便實現了全自動軋鋼，充分體現出中冶賽迪熱軋帶鋼全流程控制技術的先進性。
2021年，廣西盛隆1780熱軋產線年產量達到606萬噸。2022年4月份，該產線單日生產帶鋼876卷，創(chuàng)下國內寬帶鋼熱軋機組單日產量新高。突破紀錄的背后是中冶賽迪對熱軋控制系統及應用軟件的持續(xù)優(yōu)化。通過對產線節(jié)奏的精確把控和防碰撞機制的不斷優(yōu)化，廣西盛隆1780熱軋產線軋制節(jié)奏顯著優(yōu)化，每小時軋制帶鋼數達到49卷。
技術人員現場調試
此前，帶鋼生產存在諸多痛點、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，集多種方法于一體的AGC厚度控制技術及策略，厚度與板形之間的動態(tài)解耦控制技術，軋輥輥形選擇及板形控制技術等一系列創(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質量，使得產線指標超過國外引進產線，整體達到國內領先、國際一流水平。
廣西盛隆1780熱軋項目
在生產實踐中不斷優(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)定生產一直是業(yè)內一項綜合性、系統性難題。因為規(guī)格的特殊性，超薄極限規(guī)格鋼材在生產時極易出現精軋跑偏、穿帶困難、軋破、甩尾現象，甚至可能發(fā)生堆鋼事故，在層冷輥道上也易產生飛飄和折疊現象，不易被卷取機咬入。
通過應用中冶賽迪高精度熱軋帶鋼控制技術，燕鋼1580熱軋產線投產半年即軋出1.0毫米厚度帶鋼、1.3毫米極薄規(guī)格帶鋼，同時也實現了批量穩(wěn)定生產。從2021年初到2022年6月份，燕鋼1580熱軋產線累計生產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)格帶鋼產量達到5.15萬噸，在同類型產線中達到領先水平。
針對常規(guī)熱軋超薄帶鋼生產特點，中冶賽迪在板形控制策略、精軋跑偏控制技術、全線帶鋼溫度控制技術、活套控制技術、層冷輥道飛飄抑制技術、設備精度維護等領域進行了研究和技術攻關，助力燕鋼1580熱軋產線在超薄極限規(guī)格產品生產領域取得突破并持續(xù)進步。
常規(guī)熱軋超薄極限材批量生產及控制技術取得突破性進展
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，以及出色的業(yè)績、口碑和良好的服務，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，而且是對國產高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術的認可。
作為冶金建設“國家隊”，中冶賽迪高精度熱軋帶鋼全流程模型及控制技術先后應用于八鋼、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。在實現高精度熱軋自動化系統國產化的同時，中冶賽迪不斷在實踐中進行優(yōu)化突破，在多個技術維度達到國際一流水平，實現了從“跟隨”到“超越”的質變，大幅提升了我國熱軋控制技術競爭力。
燕鋼1780熱軋項目
濟鋼1700mm熱軋改造自動化控制系統軟件獲2015年全國冶金行業(yè)優(yōu)秀工程設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計獲2016年度全國冶金行業(yè)優(yōu)秀工程設計二等獎
技術檔案
中冶賽迪高精度熱軋帶鋼
全流程模型及控制技術
攻關梗概：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量及企業(yè)競爭力。熱軋帶鋼模型及控制技術是熱軋機組控制的核心技術，曾被國外公司長期壟斷。彼時，國內熱軋項目建設存在成本居高不下、生產技術缺乏、高附加值產品開發(fā)困難等一系列難題。
經過攻關，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，打破了國外技術壟斷，為國內高精度、高附加值熱軋帶鋼產品的工藝控制技術進步做出了貢獻，帶動了熱軋板帶行業(yè)高端裝備的研發(fā)與應用推廣。該技術先后應用于八鋼、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，提升了國內冶金工程公司在熱軋自動化技術領域的競爭力。
