This post is also available in: English (英语)

俗话说“有耕耘才有收获”,快速而稳定地生产高质量轧材的能力的获得也不例 外。通过长期努力,普锐特冶金技术能够全方位提供帮助生产铝和钢板企业应对挑战的技 术方案。

为了生产出世界一流的材料,普锐特冶金技术与全球各 地的钢铁和铝加工企业密切合作,在不降低轧机产能和 可靠性的前提下努力开发高质量的新产品。以下介绍一 些铝轧机和钢板轧机的工艺优化实例。

小改动带来大改进

普锐特冶金技术最近获得合同,对一套现有铝箔轧机进 行分析研究,以改进液压厚度自动控制(HAGC)和辊凸 度系统。该轧机已经运行多年,但一直未能达到最高能 力水平。客户做过的改动不仅包括调整系统参数(比如 增益值),而且包括重新设置不同控制逻辑。此项研究的一个结果是,将软件滤波器从测量反馈移到 控制器输出。这种规模很小的改动大幅度提高了响应速 度,使平直度指标得到明显改善。

图1: 初步试生产的样品数据

轧制规程的优化提高了产量和质量

通过优化一种特殊的小轧制力轧制规程,一家欧洲铝生 产商的产量和质量双双提高。普锐特冶金技术工程师研 究了轧机的设计,并使用自有模型进行了一系列计算, 以确定可能的改进措施。计算结果表明了下调小轧制力 范围下限的技术可行性。

于是,对轧制力范围下限进行了希望的修改,并相应调 节了控制回路。在极低的速度下,材料变形产生的热量 很少,很难在工作辊和冷却液之间产生能够保证达到出 色平直度指标的温度差。提高轧制速度后,轧机辊缝处 产生了更多的热量,因而提高了平直度指标的稳定性。 初步试验结果令人印象深刻:轧制速度提高了将近一 倍,达到每分钟700米(mpm)。

综合工艺诀窍提高了产能并降低了成本

普锐特冶金技术同欧洲的一家大型钢铁企业合作,开发 了一种可靠生产正火钢板的工艺方案。该方案的优点包 括降低了这种特殊钢板的生产成本,减轻了现有热处理 线的生产压力,以及提高了正火产品的产量。

工艺开发的目标是,拓展正火轧制产品范围,增加结构 钢种S355J2+N。普锐特冶金技术为整个工艺和生产 流程提供了工艺诀窍,涉及了材料成分、加热炉制度、 轧制规程、冷床操作和热堆垛等多个方面。使用两种成 分的板坯进行了试生产,并从试生产产品的末端和中部 取样进行分析,以同EN 10025-2标准进行对比。该标 准对以正火轧制态交货的试生产厚度的钢板有如下要 求:0.2%条件屈服强度达到345 MPa,-20°C冲击韧 性达到27 J。

所有产品都符合EN 10025-2标准对于屈服强度的要 求,而且数据离散度很小(图1)。根据试生产的结果,客 户的产品大纲中有比例高达72%的正火钢板可以采用 正火轧制工艺生产。这样,正火产品的生产能力可以大 大提高。另外,离线热处理的成本得以节省;由于无需 为热处理工艺消耗大量燃料而降低了工艺的环境影响; 通过使用普锐特冶金技术建议的材料成分而节约了合 金成本。

普锐特冶金技术为Gerdau Açominas钢厂(位于巴西 Minas Gerais 州 Ouro Branco)建造了一套板卷组合轧机。该轧机于2013年投产,能够生产最宽2.1 m、最薄2 mm的带钢和最宽3.6 m的中厚板。

出色的合作带来满意的结果

普锐特冶金技术应邀同一家知名钢板生产商合作,帮助 在6 mm和7 mm超宽(>4 m)钢板的生产中减少冷矫 直操作。这家客户非常熟悉钢板轧制工艺,而且面向国 际市场成功地生产了许多难轧钢种,但是产品厚度较大 而宽厚比较小。普锐特冶金技术通过现场调研和初步试 验,了解了客户以前能够达到的水平、采用的标准制度 和如果需要可以作出的机械改动。然后,普锐特冶金技 术使用最先进的激光测量设备对轧机进行了全面测量, 客户则按照要求执行了必要的设备修改。

为了获得稳定的结果,对所有钢种和规格的轧制规程进 行了深入研究,并在此基础上精调了轧机控制模型,以 提高轧制力和轧制力矩的预测精度,确保预测值和实际 值的偏差小于+/-10%。通过钢板生产商和普锐特冶金 技术的出色合作,最终生产的钢板直接发货率从原来的 低于30%提高到90%。本文压题照片展示了冷床上的 达到出色平直度的钢板。

INTERVIEW WITH HERMENIO PINTO GONçALVES

Gerdau集团(巴西Porto Alegre)工业、工程和EHS*总监

您的公司目前面临的主要挑战是什么?

Hermenio Pinto Gonҫalves: 全球钢铁市场正处于 一个困难的时期,产能严重过剩,生产企业相互间竞争激 烈。在这样的形势下,Gerdau要解决的问题是,如何在 提高产品质量和降低生产成本的前提下扩大产能。这样 的目标将使我们提升竞争力,更好地应对钢铁行业面临 的挑战。

您如何看待您所在地区钢铁行业的未来发展,有哪些因 素需要考虑?

Gonҫalves: 我们的市场在美国、巴西和南美其他地区。 这些地区的情况各不相同。在美国,钢铁需求目前保持增 长,价格也在提高。而在巴西,目前遇到了经济方面的问 题,也许会在大约两年之后有所改善。南美总体上需要进 口,因为大多数国家自己没有足够的产钢能力。所以,我 们必须在这里同其他钢铁供应商展开竞争。

为了应对面临的挑战,Gerdau集团有哪些重要的行动、 努力或投资计划?

Gonҫalves: 我们希望提高生产设备的机械化水平,以减 少人力需求,并且增加自动化和工艺控制。尤其重要的是, 要在危险区域采用自动化和机器人方案,以提高安全性。

您认为Gerdau需要在哪些主要方面加强研究开发,以 进一步改善生产运行,降低成本和拓展商机?

Gonҫalves: 提高总体效率和加强工艺控制的方案非常 重要。我们自己并没有能力在这些方面开展大规模研发, 所以需要合作伙伴来帮助开发新技术和改进现有技术。

您认为选择技术供应商的主要标准是什么,在同生意伙 伴打交道时您最关注哪些因素?

Gonҫalves: 对我们来说,重要的是尽可能延长投资项 目的生产年限。所以,供应商是否承诺提供全周期服务是 一个重要因素。我们所在地区的建设成本很高,这意味 着,简单而可靠的设备原则上会是我们从成本角度考虑 的最佳投资选择。供应商的信誉和技术诀窍对我们也很 重要。