摘要:近年来,我国科学技术得到的快速发展,随着网络控制技术的发展与成熟,自动化技术已广泛应用于人们生产和生活的各个领域中。我国冶金行业发展迅速,也是首批引入自动化网络控制技术的行业之一。在冷轧生产中,酸轧联机已替代单机架轧机成为冷轧企业常规的生产线。本文结合自身的学习和工作经历谈一下自动化技术在冷轧行业的应用以及提高冷轧自动化的建议。
关键词:冷轧 自动化技术 工业机器人
引言
目前,自动化技术正向着网络信息化、智能化、产品精准化方向发展,已成为人们生活、生产不可或缺的技术之一。自动化技术的引进和应用有利于降低劳动成本、提高生产效率、降低能耗、提高产品质量、替代人工并改善作业环境等,是企业和产品科技含量水平的标志之一。目前我国钢铁企业均沿用的工业流程包括采矿与选矿、焦化、烧结、炼铁、炼钢、铸坯(连铸)、热轧、酸洗、冷轧、退火、镀锌、彩涂等。在以上生产工序中,均离不开自动化技术,其中以热轧、冷轧、镀锌等生产线最为显著,自动化技术水平也最具代表性。自动化技术在冷轧产线的应用可以促进钢材品种结构的拓展,提升高档产品的生产能力,提高冷轧产品质量。
1 冷轧工艺概述
冷轧板带钢的产品品种很多,生产工艺流程各有特点。典型的冷轧带钢生产工艺流程是以热轧带钢作为冷轧带钢的原料;使用酸洗机组去除热轧带钢表面的氧化铁皮;经过轧机多道次轧制获得符合尺寸、板型和表面质量要求的带钢;然后对经过冷轧的带钢进行退火,获得要求的性能;最后对经过退火的带钢进行平整、剪切、包装等,获得最终产品。冷轧带钢作为建材工业的原料将会用于汽车、造船、电力、煤炭、轻工、家电、五金等多个行业。
2 自动化技术在冷轧的应用
2.1 原料库天车无人化系统
在传统的有人驾驶库区天车运营模式中,由于“人”的不可控因素,掉卷、伤卷、码放混乱、重复倒运等问题层出不穷。并且由于钢卷信息过分依赖人为跟踪,库区物流效率极其低下,严重时跟不上快速的生产节奏。往往只能通过扩大库区、增加天车数量、投入人力物力来解决该问题,如此以来,势必会大大增加企业的成本压力。
随着唐钢高强汽车板原料库天车自动化系统的引进,彻底解决了上述问题。该系统是通过对传统的天车设备、库区库位进行自动化技术改造,并自主开发了网络通讯控制系统,天车之间通过信息交互平台进行数据交互,实现了原料库区所有天车的统一智能化调配,从而做到了天车自主进行卸卷、倒动和吊装作业。原料库天车无人化系统投入使用后,能够精准地跟踪物流信息,使得库区管理更加科学、精细,加快了库区物料的流动率,能够对各生产线的物料调配快速做出响应。
2.2 工业机器人在冷轧产线的应用
目前,部分产线入口开卷部位设置专用剪切工业机器人:拆包机,在步进梁上的钢卷经过剪切区域的运行周期内,拆包机可以完成剪切。不仅节约人工,而且剪切机器人还可将捆带同步碎断,方便废料回收。同时在产线出口位置还设有自动打包机,打包机将成品钢卷进行打包,保证钢卷在储存、运输过程中不因困扎不牢而散落,它有助于提高带钢成材率,保证钢卷外观质量。在这些工业机器人工作范围内设立工作连锁安全护栏,划出安全生产区域,在降低工人劳动强度的同时还可保证人员及设备安全。
3 自动化技术应用于冷轧存在的问题
3.1 技术创新能力不强
我国在冷轧自动化和计算机控制系统的技术方面同国外发达国家相比,还有相当大的差距。无论是硬件的设计制造还是软件方面主要还是靠引进而不能自主设计和制造。形成了“引进-落后-再引进-再落后”的局面。由于自主创新能力不强,造成关键技术受制于人,难以掌握最新技术、最核心技术。政策环境不完善,对国内企业设计轧钢自动化和计算机控制方面缺乏有力的支持机制,对国内企业有力的科研政策、贸易政策、税收政策还不够完善,难以适应支持和鼓励自主创新的要求。
3.2 缺少复合型高级人才
因为我们对最新技术、最核心技术掌握不全,导致现在产线工作人员还处在学习和探索的状态,懂轧钢工艺的人可能不懂自动化与计算机,懂得自动化与计算机的人并不太熟悉轧钢工艺,导致冷轧工艺部门与自动化技术部门沟通会存在障碍,冷轧工艺对自动化的需求不能及时反馈到自动化技术部门,自动化技术的改进也依赖于冷轧工艺为基础,这两个部门交流障碍是影响自动化技术在冷轧生产运用的瓶颈。
4 关于自动化技术在冷轧行业应用的建议
4.1 重视引进技术的二次开发
引进不能代替创新,单纯靠引进技术只能落后于人,买不来属于企业和个人的自身能力。必须努力提升引进消化吸收再创新能力和原始创新能力,创新是企业发展和人才提升的动力。加大对自主创新的资金支持,建立专项计划和专项基金,鼓励对引进系统的二次开发,使引进技术经过创新,形成自己的核心技术。
4.2 打造复合型高级人才
引进既懂冷轧工艺又懂得自动化技术的复合型高级人才,提高高级复合型人才的待遇,在有关部门的支持下,以大学和研究院为培养基地,可以通过增设专业学科或者提供实习和就业机会,培养更多的复合型高级人才,企业自身注重培养复合型高级人才,增加职工专业培训,提高职工自身素质。
5 结束语
自动化技术一直以来对冷轧技术的发展起着至关重要的作用。近代冷轧技术的进步,往往是引入自动控制新技术的直接结果;另一方面,正是冷轧技术进步对自动化控制不断提出新需求,推进着自动化技术的进步,两者早已相辅相成。目前提高冷轧产量和改善产品质量的主要手段,仍然离不开自动化技术,利用自动化技术武装冷轧产业一直以来是广大冷轧工作者的一项重要任务和挑战。
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