炉卷轧机生产管线钢的工艺和系统控制研究

王 凡

（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210000）

管线钢在目前的生产实践中有重要的利用，而且随着人们质量意识的提升和对产品质量要求的提高，对管线钢的生产提出了更高的要求，所以在管线钢生产实践中，技术和工艺利用研究在不断的深入。就现阶段的管线钢生产来看，主要利用的技术为炉卷轧机，该技术的规范利用和专业化实施对管线钢制品质量提升有显著的作用，所以研究该技术，并对技术实施中的系统控制做分析讨论有突出的现实意义。

1 炉卷轧机生产管线钢工艺概述

炉卷轧机作为一种利用比较普遍的管线钢生产技术，在具体的管线钢生产中发挥了重要的作用。对炉卷轧机生产技术做应用分析发现，随着研究的深入和技术的革新，管线钢生产实践中的炉卷轧机技术在不断发展，而目前使用的是最新一代的炉卷轧机生产技术。

就现阶段的炉卷轧机管线钢生产技术分析来看，其主要有两种方式，一种是整体投资比较小、装机容量和空间要求也比较小，对生产效率有显著提升的单张轧制方式，另一种是卷扎方式。就这两种方式的具体利用来看，其在管线钢的生产中表现出了突出的优势，主要集中在以下方面：

（1）轧机的功率和速度较快，能够有效的提升管线钢的生产效率。

（2）此种技术的利用实现了生产过程中可逆换向时间的缩短，对温度降低的控制产生了显著的效果。

（3）炉卷轧机在卷重和收得率方面的效果突出。

（4）炉卷轧机在卷取炉设计方面的合理性较为突出，实现了工作时间中的操作成本降低。

（5）设备使用的寿命有了显著提升。

（6）炉卷轧机在板型和公差方面设计合理，这对于提高管线钢的综合质量而言有积极的意义。

分析炉卷轧机生产管线钢的具体流程，发现使用工艺存在着以下几个方面的突出特点：

（1）采炉卷轧机生产技术能够大量的生产薄而宽的中板，并有效的提高成材的效率。

（2）控制轧制和加速冷却等工艺的利用可以生产出高强韧的管线钢。

（3）炉卷轧制生产技术在生产节奏控制方面有突出的效果，所以利用该技术可以实现对生产节奏的有效掌控。

（4）该技术的利用能够实现对传统钢材生产中的缺陷规避，实现管线钢生产质量的有效提升。

（5）炉卷轧机生产技术所利用的操作系统具有自动化特点，能够实现生产操作的控制自动化。

2 炉卷轧机生产管线钢系统控制分析

对炉卷轧机生产管线钢的系统控制做具体的分析发现，在实践中影响系统控制的因素比较多，而且受具体因素影响，系统控制问题频发，生产稳定性和持续性大受影响，所以总结具体的系统控制问题并分析解决策略必要性显著。

2.1 系统控制影响因素分析

基于实践分析发现，在炉卷轧机生产管线钢系统控制实践中，对系统控制产生显著影响的因素主要有3 个，以下是对具体要素的分析与概括。

首先是控制程序。从上文的分析来看，炉卷轧机生产实践中，自动化控制应用十分广泛，而就自动化控制来讲，其最大的威胁是程序错乱。从实践分析的结果来看，目前的控制系统问题中，控制程序引发的问题不在少数。总的来讲，基于自动化控制的具体实施进行分析，控制要保持稳定、持续和有效，程序必须要具备完整性、连贯性。在目前的控制实践中，控制系统后运行环境和设备的影响，程序会出现错乱或者连接不畅的问题，这种问题造成了控制失效或者是控制误差。简言之，程序问题引发的控制失效和误差是目前控制系统中表现出来的突出问题。

其次是系统设备。从具体的控制来看，虽然整体控制实现了自动化，但是程序运行是基于系统设备的，所以在系统设备出现问题之后，整个控制系统的运行稳定和持续会大受影响，相应的问题也会出现，所以重视系统设备问题非常的必要。研究表明，系统设备在运行实践中会受到多个方面的影响，1）系统设备自身的寿命是有限的，所以在运行的过程中，会随着磨损消耗出现设备性能不佳或者是设备作用无法发挥的情况。2）系统设备会在外力的作用下出现故障。就控制系统的具体使用来看，如果控制操作出现了错误，那么不当的作用力会影响到设备的运行，当作用力比较大的时候，设备会出现损坏，设备损坏后，控制系统的整体运行会大受影响，所以在实践中会表现出控制不当等现象。

最后是控制人员。在炉卷轧机的具体应用中，虽然其实现了自动化控制，但是在部分环节，还是需要人工控制进行具体调节，所以人员素质会影响到具体的控制效果。就目前的具体分析来看，在控制实践中，部分控制人员的专业化水平比较低，他们在工作实践中，一方面无法正确的判断控制方面的问题，另一方面无法利用专业的理论和技术解决控制不当等问题，所以控制问题所造成的影响会显著加大，这于控制整体维系是非常不利的。总之，控制人员对具体实践的影响显著，所以关注相关问题并解决现实意义突出。

2.2 系统控制优化与改进的措施

从上文的分析来看，在炉卷轧机生产管线钢的过程中，系统控制会受多种因素的影响而出现不同的问题，因此在实践中需要基于具体的要素进行系统控制的优化和改善，这样，系统控制的有效性、稳定性和可靠性会显著提升。以下是基于具体影响因素分析的系统控制优化和改进措施。

首先是基于炉卷轧机的具体生产实践针对性的建设控制系统程序，保证系统程序的针对性。同时在程序使用的过程中，需要构建完整的监管体系，比如在线监测系统以及故障监测系统等，利用这些系统实现对程序运行的全面监督，并及时的反馈异常信号，这样，控制系统可以及时的发现运行异常。基于异常反馈解决问题，控制系统的稳定性和持续性效果会更加的显著。在上文的分析中提到，程序运行问题会导致控制状态出现明显的改变，所以为了更好的监控系统控制的具体运行状态，可以在实践中对系统控制的具体特点进行分析，然后基于系统特点的掌控针对性的构建系统监测体系，该体系主要的作用是进行系统控制状态的数据掌握。获得的数据传输到中央控制中心，该控制中心基于实施数据的对比分析了解系统控制的具体运行状态与发展趋势，这样可以更好的发现问题。在问题基础上对其做及时的处理，问题的解决实效会显著的提升，总之，强调系统控制程序的针对性建设，并强调程序监管有突出的现实意义。下图是结晶器钢水液面自动控制系统，在实践中可以基于该系统进行相应的检测体系建设。

图1 炉卷轧机生产管线控制系统流程

其次是对控制系统的零部件等设备进行监管和维修。在上文的分析中提到设备问题会影响控制系统的整体效果，所以需要对设备问题进行解决。就设备问题的解决来看，主要的措施是构建完整的设备管理系统，对需要管理的设备进行明确，并对管理的标准等做强调，这样，在设备使用中，执行即时性管理可以发现设备存在的问题，基于问题进行设备维修，因为设备导致了控制系统运行异常问题能够得到解决。简言之，强调设备监控、管理和维修，保证设备的正常功能发挥现实价值显著。就设备问题的具体解决来看，需要强调两方面的重要内容：①需要对设备的故障类型进行全面的分析，从而找到设备故障的具体原因。就实践分析来看，设备的故障类型是确定的，导致故障的具体原因也是可以明确的，在设备问题的解决中明确问题发生的原因，并给予原因构建处理档案，这能够为后续的工作开展提供指导和帮助，从而缩短相应工作的周期，提高具体的效率。在设备监管和维修实践中明确故障原因，并基于原因做监管，监管的针对性和准确性会更加的突出。②在设备管理和维修实践中需要不断的进行方法的创新与改进。就目前的分析来看，设备维修和技术的研究在不断深入，而且实践工作积累了大量的经验，在技术和经验的基础上实现维修方法的突破，这不仅可以有效的提升设备维修的效率，设备维修质量也会显著加强，如图2 所示。

图2 炉卷轧机生产管线结构

最后是积极的强调控制系统人员素质，实现人员利用的专业化提升。积极的做控制系统人员培训，一方面提高其认识，另一方面实现其操作能力的加强，这样，其在系统控制实践中，因为不规范操作引发的问题会避免，系统控制会表现出更好的效果。就目前的工作实践来看，系统控制人员的素质提升可以采用如下两种方法：①主题训练法。所谓的主题训练法具体指的是在工作实践中，明确问题解决的主题，然后基于主题对人员进行组织训练。就具体的训练来看，其中既有专业的理论内容也有针对性的实践内容。通过主题训练法的利用，人员在相关主题问题解决中的实际效果会显著提升。②实践培养法。所谓的实践培养法具体指的是在工作实践中渗透相关的内容，并不断的进行相关内容的强调，从而使工作人员对系统控制的重要性等有更深层次的认知。基于认知深入进行更加具体的内容强调，人员在工作实践中会养成惯性思维，而这种思维的培养对于工作人员的具体能力提升有积极的影响。

3 结束语

综上所述，在管线钢的具体生产中，利用比价普遍的一种技术是炉卷轧机，该技术对管线钢的生产质量和生产效率有显著的影响，所以做技术分析与讨论现实价值明显。从实践分析来看，在管线钢的生产中，炉卷轧机的具体应用取得了不错的效果，不过在技术使用中也存在着明显的问题，所以为了实现问题的规避，文章对炉卷轧机管线钢生产技术做具体的分析，并对该技术使用中的系统控制做讨论与研究，这对于了解具体的管线钢生产技术有重要的意义，对于目前的管线钢生产实践也有突出的指导效果。