京文
近日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )、中國金屬學(xué)會(huì )聯(lián)合發(fā)布了2020年冶金科學(xué)技術(shù)獎授獎決定。中冶京誠申報的“柔性化45m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開(kāi)發(fā)及應用”榮獲一等獎。這項成果填補了國內技術(shù)空白，推動(dòng)了高速棒材生產(chǎn)線(xiàn)向柔性化、高速化方向發(fā)展，為鋼廠(chǎng)實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)運行提供了可靠的保障。
響應政策標準 瞄準市場(chǎng)需求
近年來(lái)，國家陸續發(fā)布了鋼鐵企業(yè)節能、綠色、清潔生產(chǎn)等政策，并頒布了螺紋鋼生產(chǎn)新標準，對提高效率、降低消耗、提升產(chǎn)品品質(zhì)有了更嚴格的要求。小規格螺紋鋼傳統生產(chǎn)方式主要采用多線(xiàn)切分軋制工藝，此種工藝存在相對不足，主要體現在作業(yè)率偏低、成品線(xiàn)差偏大、成材率偏低、合金消耗較高等方面，嚴重制約了鋼筋的高品質(zhì)、高效率、低消耗、低成本生產(chǎn)。
中冶京誠響應國家政策標準，以市場(chǎng)需求為導向，開(kāi)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(mǎn)足了鋼企對熱軋鋼筋生產(chǎn)轉型的需求，提高了鋼鐵工業(yè)整體技術(shù)水平，促進(jìn)了行業(yè)的可持續發(fā)展。
研發(fā) “硬核技術(shù)” 比肩國際前沿
硬核技術(shù)1：該公司運用高速棒材柔性化、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核心裝備，降低了生產(chǎn)成本。
傳統單線(xiàn)高速軋制工藝孔型數量多，產(chǎn)品規格更換時(shí)間長(cháng)，生產(chǎn)靈活性低。該技術(shù)基于孔型設計理論及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)基于模塊化設計理念，將每個(gè)相鄰機架的“橢圓-圓”孔型組成一個(gè)模塊單元，開(kāi)發(fā)出CMM-230/250系列化的模塊化軋機裝備，提高了孔型自由度，滿(mǎn)足了高速棒材單一孔型工藝的需要。
為滿(mǎn)足高強鋼筋生產(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、夾尾器及伺服轉轂為核心的一整套高速上鋼裝備，使高速上鋼系統的穩定運行速度達45m/s，大幅提高了生產(chǎn)效率。
該公司采用軋件精確導向設計方法，開(kāi)發(fā)了高精度伺服轉轍倍尺飛剪，解決了軋件倍尺彎尾問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的成材率；采用連桿對稱(chēng)設計理念，開(kāi)發(fā)出對稱(chēng)可調夾持力的高速棒材夾尾器，解決了軋件波浪彎問(wèn)題，提高了上鋼系統的穩定性；采用伺服Dri-down設計，有效提高了轉轂上鋼裝置系統的穩定性，實(shí)現了Φ12mm規格軋制速度45m/s，軋件速度47m/s穩定運行。
硬核技術(shù)3：該公司開(kāi)發(fā)了一整套高速棒材生產(chǎn)線(xiàn)電氣控制技術(shù)，使軋線(xiàn)運行穩定性提高，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，結合沖擊補償與級聯(lián)補償模型，實(shí)現了軋制的動(dòng)態(tài)補償變延伸控制；采用i-PEDM控制技術(shù)，消除速度波動(dòng)引起倍尺測長(cháng)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)，結合高速棒材制動(dòng)控制模型及自適應上鋼控制模型，提高了高速上鋼控制系統的穩定性。
硬核技術(shù)4：該公司采用高速棒材低溫精軋和軋后分級水冷的控軋控冷工藝，實(shí)現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完成低溫精軋，軋后采用多級精確控制冷卻的控軋控冷工藝，細化晶粒提高強度，實(shí)現了無(wú)釩低錳生產(chǎn)。為滿(mǎn)足嚴格的控溫要求，該公司研發(fā)了高精度溫度閉環(huán)水冷系統及水冷裝置。為滿(mǎn)足現有普棒升級改造，該公司配套了圍盤(pán)技術(shù)，可以有效減少車(chē)間長(cháng)度。
該成果獲授權專(zhuān)利27項、軟件著(zhù)作權3項、出版專(zhuān)著(zhù)1本。經(jīng)中國金屬學(xué)會(huì )鑒定，技術(shù)成果達到國內領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。
獲得市場(chǎng)青睞 助力行業(yè)發(fā)展
中冶京誠開(kāi)發(fā)的柔性化高速棒材技術(shù)穩定運行速度為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)品化推廣應用以來(lái)，國內40m/s以上高速棒材生產(chǎn)線(xiàn)的市場(chǎng)占有率遙遙領(lǐng)先，同時(shí)遠銷(xiāo)海外市場(chǎng)，得到了國內外用戶(hù)的普遍認可。
2017年，中冶京誠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 )應用，生產(chǎn)線(xiàn)各項指標優(yōu)異。其中，生產(chǎn)作業(yè)率達到92%，產(chǎn)品重量偏差小于0.7%，成材率達98.2%，合金消耗大幅降低，滿(mǎn)足了客戶(hù)對生產(chǎn)工藝及裝備升級轉型的需求。后續，北臺鋼鐵、玉昆鋼鐵、新余鋼鐵、泰國Millcon鋼鐵等企業(yè)均成功應用該技術(shù)成果并帶來(lái)了預期的經(jīng)濟效益。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)成果應用于在建的棒材升級與改造項目中。隨著(zhù)這些項目的陸續投產(chǎn)，中冶京誠開(kāi)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(hù)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(zhù)的發(fā)展變化。
中冶京誠肩負冶金建設國家隊排頭兵之重責，長(cháng)期堅持走高技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展之路，以市場(chǎng)需求為導向，深耕于長(cháng)材技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步?！叭嵝曰?5m/s高速棒材關(guān)鍵技術(shù)與裝備的開(kāi)發(fā)及應用”課題的成功，為實(shí)現關(guān)鍵核心技術(shù)與裝備替代進(jìn)口產(chǎn)品，賦能我國鋼鐵行業(yè)實(shí)現以資源、環(huán)境友好為導向的高質(zhì)量發(fā)展貢獻了智慧和經(jīng)驗。
《中國冶金報》（2020年09月03日 05版五版）
