前言
柳钢 2032mm热轧线于2005年10月建成投产,主体机械设备为英国二手引进。经过10余年高负荷运行,产品质量稳定性不足、品种档次偏低、客户满意度降低等问题日趋突出,已不能满足高质量发展要求,迫切需要进行升级改造。为进一步提高产品质量、满足日益激烈的市场竞争需求,打造柳钢热轧品牌,在公司大力支持下,热轧厂深入调研,坚持“小投入、重实效”的改造原则,本着“整体规划、分步实施”的改造思路,制定了八大工程项目,于2016年开始分步推进各工程项目实施,2018年底完成全线升级改造。2019年,该厂持续对新设备进行调试优化,对生产工艺、生产组织进行创新,如今,柳钢2032mm热轧线质量稳步提升、生产效率不断提高、耗能持续降低、环境焕然一新,收获了累累的技改果实!
成果一:产品质量提升及极限品规拓展
1. 产品质量提升明显
技改前,R0轧制过程不稳定,跑偏严重,R0板形差,镰刀弯及楔形严重,E0控宽能力不足。技改后,产品镰刀弯现象得到较好控制,楔形、厚度、宽度、浪形等指标提升明显,厚度6.0mm以下厚度命中率(±50μm)由改造前70%提升至改造后约90%,宽度偏差由改造前±8mm提高至改造后±5mm;轧线板形控制能力大幅提升,板形质量明显改善,外售商品卷质量异议率显著降低。
3. 极限品规进一步拓展
生产线完成改造后,实现了防钢冷轧基板批量生产能力;极限薄规格得到拓展,宽度1500mm级别最薄厚度由原来的3.5mm扩大至2.5mm,1800mm断面最薄可轧由6.0mm拓展至4.5mm,实现800MPa级高强汽车用钢的批量稳定生产,市场竞争力进一步提升。
2. 实物质量大幅改善
生产线改造后,板面质量得到提升,氧化铁皮引起质量异议大幅下降;运输线改为托盘小车运输方式后,实现了钢卷一卧到底,钢卷松卷、断带现象大幅减少;产品标识喷印实现标准化,标识人工喷印错漏问题得到杜绝,根据统计,改造后产品质量异议减少了90%。
成果二:实现全流程自动控制生产
1. 加热炉自动燃烧控制
改造前,加热炉燃烧控制为人工设定、半自动烧钢方式,对加热工技能要求较高、劳动强度大、容易出现钢坯加热不均带来的产品厚度波动问题。技改后,智能燃烧模型投用,基本实现全工况、全品规自动烧钢,加热温度控制精度由±30℃提升至±15℃以内,模型自动投用率达90%以上,同时吨钢煤耗降低6.25%左右,异炉温差大、职工劳动强度大等问题得到明显改善。
2. 轧线全自动控制生产
改造前,原粗轧区域存在R0轧制过程不稳定,容易跑偏,R0板形差,镰刀弯及楔形严重,E0控宽能力不足等问题;精轧区域板形控制手段单一,压下控制不完善,带钢在机架内游动,除鳞及控温能力不足……本次改造,通过对轧线机械设备和在线检测仪表进行了增补、完善,自动控制系统软硬件全部更新升级,应用了国内新一代的高精度轧制模型、自适应控制等技术,实现了轧线的全自动化生产,目前常规品种已实现零干预、自动化生产。
3. 钢卷无损运输系统应用
原设备为链板式运输链形式,采取立式运输,钢卷从下卷取机到进入库房要经过多次行车吊运,过程中容易出现松卷、夹伤、断面压坏等卷形质量问题;链式运输机的润滑方式为敞开式,高温钢卷直接接触润滑油,产生大量高温油烟,存在不环保、消耗大、故障高等问题;本次改造,该厂结合卷取后区厂房布局情况,将原有的链板式运输链改造成双排式托盘运输线,通过增设多个升降机、转盘装置及各类位置检测传感器。目前轧后库区已实现“一卧到底、全自动”运输功能,有效降低人力、物力成本,同时极大地提高了钢卷运输效率,降低设备故障率,较好地提升了钢卷卷型及外观实物质量。
成果三:产品质量管控实现智能化
1. 机器人自动喷印系统应用
钢卷标识实现了机器人自动喷印及智能控制全面替代人工喷印的转变,提高喷印质量及效率的同时,还彻底结束了作业环境恶劣、劳动强度大的历史,也有利于进一步推动热轧产品形象的提升。
2. 钢卷表面质量智能检测技术应用
此前,钢板表面质量检查采用人工方式,检查面较窄,仅可检查尾部、外圈 抽检随机性大、延迟性,工作环境差。随着钢卷表面质量在线检测系统的应用,可实时对产品缺陷进行高精度检测与识别,并对有缺陷部位及类别进行智能判断及预警,使得表面检查效率及检测精度踏上新台阶,有效降低检验人员劳动强度的同时进一步丰富了带钢表面质量监测与控制手段。
3. 产品性能预报系统应用
随着对物理冶金模型的深入研究以及过程工业大数据的应用分析,在公司技术中心、质量部等部门指导下,通过校企合作模式开发了组织性能预报系统,该系统既可用于新产品开发过程中组织状态的离线预测,也可在线预测轧后产品的组织状态及力学性能,产品“免取样”设想成为现实。智能预报系统的应用不仅有助于减少取样损耗,还能大幅降低职工劳动强度、改善作业环境。
4. 产品质量综合自动判定系统开发和应用
以往的人工核对质量数据曲线的判定方式存在耗时较长、判定结果过度依赖操作工的个人经验等问题,严重影响质检工作效率和产品整体质量把控。该厂通过借鉴国内先进钢厂的经验,并协同信息部、技术中心、质量部等部门自主研发了“钢卷自动表判系统”,将人工判定的经验、MMS的冶金规范、产品执行标准等关键信息相结合,设计判定公式和逻辑,实现了系统自动判断尺寸质量的功能。该系统的应用不仅提高了带钢质量判定效率及准确性,也大幅降低了检验员劳动强度。
5. 智能库管系统投用
此前,产品入库需要职工到现场指挥,人工确认钢卷库位,效率低,出错率高,职工作业强度大。该厂结合轧后全自动钢卷运输系统的投用自主推进智能库房APP的开发及应用,如今已实现钢卷入库与发货的远程操控,进一步提高成品库房管控效率。
结语
千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金!尝到技改甜美果实的热轧人没有停下创新的步伐,今后,他们将以本次2032mm热轧线技术改造完成作为契机,不断优化提升各项经济技术指标;同时加快推进后续设备状态监控及预警系统、钢卷立体成像检测系统等项目的实施,满足公司高质量发展要求。
柳钢2032mm热轧线技改升级工程取得的成效是热轧人对“包容、创新、超越、共享”核心理念的最佳诠释。未来,热轧厂将继续发扬“和越之道”的企业文化,奋勇向前,为打造柳钢发展新基业作出新的更大贡献。
统筹 覃守超 钟 慧
组稿 王 伟 黄志燕