本钢薄板坯连铸连轧生产线节能功能开发

摘 要：介绍了本钢薄板坯连铸连轧生产线轧机与卷取机部分节能功能的开发原理。在薄板坯连铸连轧生产线的生产中，由于产品低等因素，致使吨钢电耗处在一个较高的水平，此功能主要利用轧制过程中的待机时间，通过对精轧机的速度控制与卷取机起停控制来降低电耗。

关键词：节能;降电耗;速度控制

當今世界热轧板生产正向着高效率、高速度和高度自动化以及低能耗的方向发展，本钢薄板坯连铸连轧生产线目前产品以薄规格（1.2～1.8mm）为主，所以不可避免的存在能耗高的问题，特别是电耗，针对这种情况，在不影响薄规格产品生产，而且保证轧制节奏与轧制稳定性的条件下开发了轧机与卷取机节能功能。

1 节能功能的基本原理

节能功能的方式主要从三个方面进行控制：

1.1 轧机速度控制

目前轧机速度控制方式是在轧制空闲时间以下块带钢的穿带速度转车，因为此生产线主要以薄规格产品为主，轧制速度较高，轧制节奏较慢，所以此种方式导致空闲时间多，并且精轧机都保持在一个较高速度的状态，使电能浪费严重，解决此问题可以在轧制空闲时间使精轧机速度以低速运转，在轧制带钢前再提速，以减少轧机的电能浪费。

1.2 卷取机起停控制

本钢薄板坯连铸连轧生产线有两台卷取机，在正常卷取时，两台卷取机交替卷取，一台卷取机卷取而另一台以爬行速度进行待机，这样情况下，另一台卷取机的夹送辊、助卷辊、卷筒都在一个5米/秒的速度下运行，同样导致电能的浪费，针对卷取机问题，分析采用正常未卷取状态下保持停车，当带钢出加热炉后，被选择使用的卷取机再转车，卷取完成后直到下一次使用此卷取机再进行转车，这样卷取机的大部分空闲时间是在停车的状态，可大大减少电能损失。

1.3 保护控制

由于两台卷取机在未轧钢的空闲时间都是在停车的状态，所以为防止出现带钢出炉准备轧制而卷取机因故障等原因未转车导致卡钢，特增加卷取机在带钢出炉时的检测程序，发现此时卷取机未转起来，将采取停止带钢进入的紧急措施，防止出现卡钢等事故。

2 轧制状态分析与对应控制方式

本钢薄板坯连铸连轧生产线在实际的轧制过程中主要有7种轧制状态，在这7种状态下节能功能即要保证正常投入，又要区分开，互不干涉，针对这样情况，做以下分析：

2.1 轧制状态一

轧机未轧制，卷取机未卷取，荒轧因本身穿带速度已经很低所以不再进行调整，此时要求精轧机以节能速度低速运转，两台卷取机停转状态，当钢坯出加热炉后，炉口热金属检测器检测到钢坯，此时精轧开始升至正常穿带速度，选择准备卷取的卷取机开始转车，另一台继续停转状态。

2.2 轧制状态二

轧机未轧制，一台卷取机在卷取，此时要求精轧机以节能速度低速运转，未卷取的卷取机停转状态，当下一块钢坯出加热炉后，炉口热金属检测器检测到钢坯，此时精轧开始升至正常穿带速度，正在卷取的卷取机正常卷取，另一台卷取机开始转车。

2.3 轧制状态三

荒轧与精轧正在轧制，一台卷取机在卷取，此时要求精轧机正常轧制，未卷取的卷取机停转状态，虽然炉口热金属检测器检测到钢坯，但未卷取的卷取机仍保持停转状态。

2.4 轧制状态四

荒轧未轧制，精轧正在轧制，一台卷取机在卷取，此时要求轧机正常轧制，未卷取的卷取机停转状态，当下一块钢坯出加热炉后，炉口热金属检测器检测到钢坯，精轧抛钢后将不再以节能速度运行，而是直接升至正常穿带速度，正在卷取的卷取机正常卷取，另一台卷取机开始转车。

2.5 轧制状态五

荒轧未轧制，精轧未轧制，一台卷取机在卷取，而另一台卷取机未卸完卷或其它原因未准备好，此时要求精轧机以节能速度低速运转，卷取机正常卷取，轧机将没有进钢条件，加热炉无条件出钢。

2.6 轧制状态六

轧机未轧制，一台卷取机未投入使用，此时要求精轧机以节能速度低速运转，投入的卷取机停转状态，当下一块钢坯出加热炉后，炉口热金属检测器检测到钢坯，此时精轧开始升至正常穿带速度，投入的卷取机开始转车，而另一台卷取机不受影响，可进行其它相关维修等工作。

2.7 轧制状态七

轧机未轧制，一台卷取机未投入使用，投入使用的卷取机正在卷取，此时要求精轧机抛钢后以节能速度低速运转，正常情况下此时轧机将没有进钢条件，加热炉无条件出钢，可当有特殊情况必须进行轧制时，当下一块钢坯出加热炉后，炉口热金属检测器检测到坯钢坯，此时精轧开始升至正常穿带速度，卷取机正常卷取完成，卸完卷后正常转车。

3 保护功能原理

由以上7种轧制状态可以看出，下一块带钢出炉前，所选择的卷取机是处于停车状态的，带钢进入轧机后才发现卷取机未具备条件则将造成卡钢，为防止出现带钢出炉准备轧制而卷取机因故障等原因未转车导致卡钢，特增加卷取机在带钢出炉时的检测程序，当带钢未出炉时检测卷取机所有相关信号是否正常，如不正常则不允许轧机进钢，加热炉无法出钢，而如果相关信号正常当带钢出加热炉后，炉口热金属检测器检测到坯钢坯，发现此时卷取机未转起来，将采取停转荒轧入口辊道，停转加热炉供应段炉底辊道，使带钢停在炉口位置不会进入轧机，防止出现卡钢等事故。

4 结论

轧机在空闲时间的低速运行是非常明显的，而卷取机在大部分时间内是一台卷取机在运行，同时还不影响两台卷取机交替卷取，节能作用是非常有效的。

节能功能的开发与投入使用对本钢薄板坯连铸连轧生产线节能降耗工作有着突出的作用，产品的吨钢电耗有所下降，使薄规格产品更加具有优势。

参考文献：

[1]丁修堃.轧制过程自动化[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[2]孙一康.带钢热连轧的模形与控制[M].北京：冶金工业出版社，2002.

作者简介：

张策（1980—），男，辽宁本溪人，工程师，主要从事：自动化控制方面工作。