軋鋼行業(yè)的現(xiàn)狀

1、 學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號： 20101 本科科研訓(xùn)練論文（題 目：軋鋼行業(yè)的現(xiàn)狀學(xué)生姓名：/學(xué) 院：材料科學(xué)與工程系 別：材料成型及控制工程專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級：材/班指導(dǎo)教師：/二 一 三 年 十 二 月摘 要近十年來，軋鋼生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步取得了長足發(fā)展。在板帶材生產(chǎn)方面。板厚和板形控制技術(shù)已趨與成熟，中厚板平面形狀控制技術(shù)和無切邊技術(shù)的應(yīng)用。大幅度提高了成材率和產(chǎn)品的質(zhì)量檔次；在型鋼生產(chǎn)方面H型鋼自由尺寸軋制、型鋼的多線切分軋制、三輥Y型軋制技術(shù)得到了應(yīng)用和發(fā)展；在鋼管生產(chǎn)方面，限動(dòng)芯棒連軋管技術(shù)ACCUROLL成形技術(shù)。UOD、CBR和復(fù)合成形技術(shù)等，都是高新技術(shù)在軋鋼生

2、產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)出的成果。特別應(yīng)當(dāng)提出的是。以計(jì)算機(jī)為核心的高技術(shù)的應(yīng)用給軋制生產(chǎn)技術(shù)帶來的了巨大的變革。金屬變形力學(xué)發(fā)展到計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬相結(jié)合，大大地改變了軋制技術(shù)的研究方法；對板帶材、型鋼和鋼管軋制的三維解析和模擬，提高了模型精度，有效地用于力能參數(shù)的變化、產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)報(bào)、工藝參數(shù)優(yōu)化和設(shè)備設(shè)計(jì)：在判斷變形過程是否可行或合理的方法上。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬已成功地替代了實(shí)驗(yàn)機(jī)物理模擬。并由幾何形狀預(yù)報(bào)和控制。深化到合金組織性能預(yù)報(bào)和控制。軋機(jī)的計(jì)算機(jī)控制由模型轉(zhuǎn)向?qū)＜蚁到y(tǒng)和人工智能控制，諸如加熱爐控制和加熱制度優(yōu)化、動(dòng)態(tài)輥縫調(diào)整、張力控制、相關(guān)控制的協(xié)調(diào)、故障診斷等。與此同時(shí)，高精度、多參數(shù)的在線綜合

3、檢測技術(shù)與高響應(yīng)速度的控制系統(tǒng)結(jié)合。保證了軋鋼生產(chǎn)的高精度、高質(zhì)量、高速度，使軋鋼生產(chǎn)達(dá)到新的水平。關(guān)鍵詞：軋鋼、軋鋼工藝、軋鋼機(jī)械 AbstractIn nearly a decade, the steel rolling production technology progress have made substantial progress. In terms of board strip production. Thickness and flatness control technology has emerged and mature, in the thick plate sha

4、pe control technology and no trimming technology application. Greatly improve the grade of the yield and the quality of the products; In steel production. H-beam rolling free size, multi-line slit rolling steel, three roll Y type rolling technology and application of development; In steel pipe produ

5、ction, the limit of mandrel MPM technology. ACCUROLL forming technology. UOD, CBR and composite forming technology, etc., is a high and new technology application in the field of steel rolling production produces results.Special is shall be filed. With the computer as the core of the application of

6、high technology brings to the production technology of rolling of the big changes. Metal deformation mechanics to computer combined with numerical simulation, greatly changed the rolling technology research methods; Of plate strip, steel and steel pipe rolling three-dimensional analytical and simula

7、tion, and improved the precision of the model, the variation of the parameters can be effectively used in force, product quality forecast, process parameter optimization and design of equipment: in judging the deformation process is feasible and reasonable method. Computer numerical simulation has b

8、een successfully replaced the physical simulation experiment machine. And by the geometric shape prediction and control. To deepen to the alloy organization performance prediction and control. Mill computer control from the model to control, expert system and artificial intelligence, such as and hea

9、ting furnace control system optimization, dynamic roll gap adjustment, tension control, coordinate related control, fault diagnosis, etc. Online at the same time, high accuracy, parameters of the integrated testing technology combined with high response speed control system. Ensure the steel rolling

10、 production of high precision, high quality, high speed, the steel rolling production reached a new level.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科科研訓(xùn)練論文_12目 錄引 言1一、 鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)情況 21、鋼鐵生產(chǎn)繼續(xù)保持高速增長 22、鋼鐵企業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大 2二、軋鋼生產(chǎn)產(chǎn)品及工藝流程2 1軋鋼的產(chǎn)品2 2軋鋼工藝流程3三、軋鋼機(jī)械及分類3 1.軋鋼機(jī)械3 2.軋鋼機(jī)械分類3 3.軋鋼機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向3四、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的特征4五、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)研究與開發(fā)的發(fā)展方向51、我國軋鋼工業(yè)的現(xiàn)狀6 2、板型控制的

11、發(fā)展歷程7六、我國軋鋼自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及其對策71、自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)我國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)取得的顯著進(jìn)步8七、軋鋼計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 91、帶鋼熱連軋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)92、存在的主要問題103、政策措施建議 11八、結(jié)束語 12參考文獻(xiàn)12引 言中國軋鋼生產(chǎn)的平均水平與世界主要產(chǎn)鋼國比較，還比較落后。軋鋼生產(chǎn)主要以型鋼為主，生產(chǎn)線大、中、小型并存。不同企業(yè)的技術(shù)裝備水平參差不齊，能耗、成本較高。很多企業(yè)還使用著二十世紀(jì)五六十年代較為陳舊的設(shè)備和工藝。這是鋼材質(zhì)量、品種和效益較差的主要原因。加入WTO后，為適應(yīng)和參與國際鋼材市場競爭的需要，國內(nèi)各大企業(yè)采用當(dāng)今世界先進(jìn)技術(shù)和裝備，進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造。

12、廣泛引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，使中國軋鋼生產(chǎn)的水平有了長遠(yuǎn)的進(jìn)步，發(fā)展了一批高技術(shù)、高附加值的品種，如汽車、家電用薄鋼板，H型鋼，高檔次石油鉆套管，UOE人口徑天然氣輸送管道鋼管等。對于一批高難度的品種也在組織技術(shù)攻關(guān)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，如高檔次汽車用冷軋薄板、不銹鋼冷軋薄板等。軋鋼行業(yè)現(xiàn)狀：（1）軋鋼行業(yè)生命周期。通過對軋鋼行業(yè)的市場增長率、需求增長率、產(chǎn)品品種、競爭者數(shù)量、進(jìn)入壁壘及退出壁壘、技術(shù)變革、用戶購買行為等研判行業(yè)所處的發(fā)展階段；（2）軋鋼行業(yè)市場供需平衡。通過對軋鋼行業(yè)的供給狀況、需求狀況以及進(jìn)出口狀況研判行業(yè)的供需平衡狀況，以期掌握行業(yè)市場飽和程度；（3）軋鋼行業(yè)競爭格局。

13、通過對軋鋼行業(yè)的供應(yīng)商的討價(jià)還價(jià)能力、購買者的討價(jià)還價(jià)能力、潛在競爭者進(jìn)入的能力、替代品的替代能力、行業(yè)內(nèi)競爭者現(xiàn)在的競爭能力的分析，掌握決定行業(yè)利潤水平的五種力量；（4）軋鋼行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主要為數(shù)據(jù)分析，包括軋鋼行業(yè)的競爭企業(yè)個(gè)數(shù)、從業(yè)人數(shù)、工業(yè)總產(chǎn)值、銷售產(chǎn)值、出口值、產(chǎn)成品、銷售收入、利潤總額、資產(chǎn)、負(fù)債、行業(yè)成長能力、盈利能力、償債能力、運(yùn)營能力。（5）軋鋼行業(yè)市場競爭主體企業(yè)。包括企業(yè)的產(chǎn)品、業(yè)務(wù)狀況（BCG）、財(cái)務(wù)狀況、競爭策略、市場份額、競爭力（swot分析）分析等。（6）投融資及并購分析。包括投融資項(xiàng)目分析、并購分析、投資區(qū)域、投資回報(bào)、投資結(jié)構(gòu)等。（7）軋鋼行業(yè)市場營銷。包括

14、營銷理念、營銷模式、營銷策略、渠道結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品策略等。12軋鋼行業(yè)的現(xiàn)狀一、鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)情況1、鋼鐵生產(chǎn)繼續(xù)保持高速增長二十世紀(jì)八九十年代以前，中國軋鋼生產(chǎn)的平均水平與世界主要產(chǎn)鋼國比較，還比較落后。軋鋼生產(chǎn)主要以型鋼為主，生產(chǎn)線大、中、小型并存。不同企業(yè)的技術(shù)裝備水平參差不齊，能耗、成本較高。很多企業(yè)還使用著二十世紀(jì)五六十年代較為陳舊的設(shè)備和工藝。這是鋼材質(zhì)量、品種和效益較差的主要原因。二十世八九十年代后期，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)有了高速的發(fā)展。加入WTO后，為適應(yīng)和參與國際鋼材市場競爭的需要，國內(nèi)各大企業(yè)采用當(dāng)今世界先進(jìn)技術(shù)和裝備，進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造。廣泛引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，使中國軋鋼生產(chǎn)的水

15、平有了長遠(yuǎn)的進(jìn)步，發(fā)展了一批高技術(shù)、高附加值的品種，如汽車、家電用薄鋼板，H型鋼，高檔次石油鉆套管，UOE人口徑天然氣輸送管道鋼管等。對于一批高難度的品種也在組織技術(shù)攻關(guān)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，如高檔次汽車用冷軋薄板、不銹鋼冷軋薄板等。1996年我國鋼產(chǎn)量突破年產(chǎn)1億噸大關(guān)，成為世界上第一產(chǎn)鋼大國。2005年我國粗鋼產(chǎn)量為34936.15萬噸。比2004年增長24.56，近十年，我國鋼鐵工業(yè)高速發(fā)展，這在世界鋼鐵發(fā)展中是前所未有的。2005年全世界鋼產(chǎn)量為1107145萬噸。我國占30.93。實(shí)際上我國產(chǎn)鋼能力已達(dá)4億噸。2、鋼鐵企業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大目前鋼鐵企業(yè)發(fā)展一個(gè)總的趨勢是擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模。而我國

16、鋼鐵企業(yè)規(guī)模普遍偏小。還有相當(dāng)一批鋼鐵企業(yè)的鋼年產(chǎn)量在300萬噸以下。目前，國外有不少鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)量在幾千萬噸以上，有的鋼鐵企業(yè)進(jìn)行重組，其規(guī)模突破年產(chǎn)1億噸。2004年我國年產(chǎn)鋼在1000萬噸以上的只有寶鋼和鞍鋼兩家。而2005年猛增至8家。即寶鋼、鞍鋼、武鋼、首綱、沙鋼、萊鋼、濟(jì)鋼和唐鋼。年產(chǎn)量500-970萬噸的有馬鋼、包鋼、邯鋼、太鋼等10家。年產(chǎn)量300-500萬噸的有柳鋼、南京鋼鐵等16家。二、軋鋼生產(chǎn)產(chǎn)品及工藝流程1軋鋼的產(chǎn)品（1）板帶材薄板：薄板(O24mm)；極薄板(0001502mm)。中、厚板：中板(4-20mm)；厚板(20-60mm)；特厚板(60160mm)。其它：

17、裝甲板；帶鋼；箔材等。（2）型鋼簡單斷面：方、圓、扁鋼等。成型斷面：角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼軌等。特殊斷面：板樁、渦輪葉片、拖拉機(jī)履帶板、道岔等。（3）管材它的斷面形狀一般是圓的，但也有扁的、方的以及其他異型斷面鋼管。如按用途可分為輸送管道用鋼管、鍋爐管、地質(zhì)鉆探管、軸承鋼管、注射針管等。按生產(chǎn)方式可分為無縫鋼管、焊接鋼管。（4）特殊類型鋼材它包括周期斷面鋼材、車輪與輪箍以及用軋制方式生產(chǎn)的齒輪、鋼球、螺絲和絲桿等產(chǎn)品。2軋鋼工藝流程（1）熱軋板帶連鑄坯一清理一(補(bǔ)償)加熱-'牟L制一冷卻一精整一檢查驗(yàn)收一入庫軋制分粗軋和精軋，冷卻為層流冷卻，精整主要包括矯直、橫切、縱切。（2）冷軋板帶

18、熱軋卷一柱矯一酸洗一切邊-'車L制一卷取一退火(退火分光亮退火和黑退火)一平整一精整(矯直、縱切分條橫切)一檢查包裝一入庫。（3）熱軋型鋼方坯(型坯)一清理一(補(bǔ)償)加熱-'牟L制一剪鋸切一冷卻一矯直。（4）線材方坯一加熱一軋制(粗中、預(yù)精、精軋)一冷卻(水冷，風(fēng)冷)一集卷一打捆一檢查一入庫。三、軋鋼機(jī)械及分類1、軋鋼機(jī)械軋鋼機(jī)械或軋鋼設(shè)備主要是指完成由原料到成品整個(gè)軋鋼工藝過程中使用的機(jī)械設(shè)備。一般包括軋鋼機(jī)及一系列輔助設(shè)備組成的若干個(gè)機(jī)組。通常把使軋件產(chǎn)生塑料變形的機(jī)器稱為軋鋼機(jī)系列，也稱軋鋼機(jī)主要設(shè)備。主機(jī)類型和特征標(biāo)志著整個(gè)軋鋼車問的類型及特點(diǎn)。除軋鋼機(jī)以外的各種設(shè)備統(tǒng)

19、稱軋鋼車問輔助設(shè)備。輔助設(shè)備數(shù)量大、重類多。隨著車間機(jī)械化程度的提高。輔助設(shè)備的重量所占的的比例越來越大。如17001ram熱軋帶鋼廠設(shè)備總重量51000噸。其中輔助設(shè)備的重量在40000噸以上。軋鋼標(biāo)稱的許多習(xí)慣稱謂一般與軋輥或軋件有關(guān)。鋼坯軋機(jī)和型鋼軋機(jī)的主要性能參數(shù)是軋輥名義直徑，因?yàn)檐堓伱x直徑的大小與其能夠軋制的最大斷面尺寸有關(guān)，因此，鋼坯及型鋼軋機(jī)是以軋輥名義直徑標(biāo)稱的?；蛴萌俗铸X輪節(jié)圓直徑標(biāo)稱。當(dāng)軋鋼車間中裝有數(shù)列或數(shù)架軋機(jī)時(shí)，則以最后一架軋輥的名義直徑作為軋鋼機(jī)的標(biāo)稱。鋼板車間軋鋼機(jī)的主要性能參數(shù)是軋輥身長度，因?yàn)檐堓佪伾砼c其能夠軋制的鋼板最大寬度有關(guān)。因此，鋼板軋機(jī)是以軋輥輥

20、身長度標(biāo)稱。鋼管車間軋鋼機(jī)則是直接以其他夠軋制的鋼管大外徑來標(biāo)稱的。應(yīng)當(dāng)指出性能參數(shù)相同的軋鋼機(jī)，采用不同布置形式時(shí)，軋鋼車間產(chǎn)品、產(chǎn)量和軋制工藝就不同。因此，上述軋鋼機(jī)的標(biāo)稱還不能全面反映各種軋鋼車間的技術(shù)特征。還應(yīng)考慮軋鋼機(jī)的布置形式。2、軋鋼機(jī)械分類軋鋼機(jī)按用途可分為：開坯機(jī)、型鋼軋機(jī)、熱軋板帶軋機(jī)、冷軋板帶軋機(jī)、熱軋無縫鋼管軋機(jī)、冷軋鋼管軋機(jī)、特殊用途軋機(jī)。3、軋鋼機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向軋鋼設(shè)備發(fā)展動(dòng)向是大型化、連續(xù)化、高速化和自動(dòng)化。大型化方面：（1）增大綱錠(鋼坯)或帶卷重量；過去初軋機(jī)鋼錠一般為101 9220噸，現(xiàn)在已加大至114050噸(目前已經(jīng)向全連鑄發(fā)展，從而取消初軋)，熱連軋的

21、最大帶卷重量已有15噸增大到45噸，冷軋卷重達(dá)60噸，線材盤重已達(dá)24噸。（2）增大軋輥直徑；初軋機(jī)軋輥直徑已達(dá)13001500mm，帶鋼熱軋工作輥已達(dá)760850mm，精軋機(jī)組的支承輥直徑已增加到1700mm。（3）增大主電機(jī)功率。（4）高速化方面；寬帶鋼熱連軋速度達(dá)286ms，冷連軋已達(dá)415 ms，線材軋機(jī)已達(dá)6075ms。(5)連續(xù)化方面；原有冷、熱連軋、線材軋機(jī)外，尚發(fā)展了寬邊工字鋼連軋機(jī)、無縫鋼管連軋機(jī)、連續(xù)焊管軋機(jī)及圓、方坯連軋機(jī)等。(6)自動(dòng)化方面；目前寬帶鋼軋機(jī)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制水平在各類軋機(jī)中是最高的，從板坯上料到卷取全部采用計(jì)算機(jī)控制四、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的特征近十年來，軋鋼

22、生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步取得了長足發(fā)展。在板帶材生產(chǎn)方面。板厚和板形控制技術(shù)已趨與成熟，中厚板平面形狀控制技術(shù)和無切邊技術(shù)的應(yīng)用。大幅度提高了成材率和產(chǎn)品的質(zhì)量檔次；在型鋼生產(chǎn)方面H型鋼自由尺寸軋制、型鋼的多線切分軋制、三輥Y型軋制技術(shù)得到了應(yīng)用和發(fā)展；在鋼管生產(chǎn)方面，限動(dòng)芯棒連軋管技術(shù)ACCUROLL成形技術(shù)。UOD、CBR和復(fù)合成形技術(shù)等，都是高新技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)出的成果。特別應(yīng)當(dāng)提出的是。以計(jì)算機(jī)為核心的高技術(shù)的應(yīng)用給軋制生產(chǎn)技術(shù)帶來的了巨大的變革。金屬變形力學(xué)發(fā)展到計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬相結(jié)合，大大地改變了軋制技術(shù)的研究方法；對板帶材、型鋼和鋼管軋制的三維解析和模擬，提高了模型精度，有效地用于

23、力能參數(shù)的變化、產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)報(bào)、工藝參數(shù)優(yōu)化和設(shè)備設(shè)計(jì)：在判斷變形過程是否可行或合理的方法上。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬已成功地替代了實(shí)驗(yàn)機(jī)物理模擬。并由幾何形狀預(yù)報(bào)和控制。深化到合金組織性能預(yù)報(bào)和控制。軋機(jī)的計(jì)算機(jī)控制由模型轉(zhuǎn)向?qū)＜蚁到y(tǒng)和人工智能控制，諸如加熱爐控制和加熱制度優(yōu)化、動(dòng)態(tài)輥縫調(diào)整、張力控制、相關(guān)控制的協(xié)調(diào)、故障診斷等。與此同時(shí)，高精度、多參數(shù)的在線綜合檢測技術(shù)與高響應(yīng)速度的控制系統(tǒng)結(jié)合。保證了軋鋼生產(chǎn)的高精度、高質(zhì)量、高速度，使軋鋼生產(chǎn)達(dá)到新的水平。例如，在幾何精度方面，熱軋帶鋼的厚度偏差達(dá)到±30m。冷軋帶鋼厚度偏差達(dá)到+(2-5)m，板形精度達(dá)到510I，棒材直徑偏差達(dá)到x-O

24、1mm，線材直徑偏差向著+005ram邁進(jìn)，伴隨著高新技術(shù)的應(yīng)用，軋鋼生產(chǎn)在改變著面貌。“軋制產(chǎn)品就是高新技術(shù)產(chǎn)品”的論斷。已被入門所接受。五、軋鋼生產(chǎn)技術(shù)研究與開發(fā)的發(fā)展方向冶金生產(chǎn)的短流程與上下游生產(chǎn)工序集成一體化，是當(dāng)代出現(xiàn)的發(fā)展總趨勢。市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展是這一趨勢的客觀需要，高新技術(shù)的應(yīng)用是這一趨勢的技術(shù)保證，對生產(chǎn)過程中各工序物理化學(xué)本質(zhì)的深入理解是實(shí)現(xiàn)這一趨勢的基礎(chǔ)。在熱軋方面以節(jié)能降耗、降低成本為初衷開始大力推廣熱軋坯料送熱裝和直接軋制技術(shù)繼之發(fā)展出現(xiàn)了連鑄連軋工藝。迸年來基于對固液共存狀態(tài)下液態(tài)金屬流動(dòng)、結(jié)晶、化學(xué)成分分布的固態(tài)金相組織特征，應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的解析等科研成果，出現(xiàn)了熔融金

25、屬凝固與變形、鑄軋技術(shù)等?；趯Χ嘟M元計(jì)算相圖、第二相粒子與晶界交互作用、相變、再結(jié)晶、結(jié)構(gòu)形成與發(fā)展、組織模擬與性能預(yù)報(bào)等研究成果，熱軋對金相組織性能的調(diào)節(jié)及有效控制能力大幅度增加，出現(xiàn)了諸如控制軋鋼、控制冷卻、熱火圓火、鋼軌在線科學(xué)技術(shù)l戮篾：麓纂滋j全長淬火、鋼管在線直接淬火常化、雙相及多相剛才生產(chǎn)技術(shù)等，把鋼材熱軋和金相熱處理結(jié)合起來。在冷軋方面，帶鋼酸軋機(jī)把酸洗和軋制工序連成一體。帶鋼全連續(xù)聯(lián)合機(jī)組把酸洗、軋制、退火、平整工序連成一體?？梢钥闯?，軋鋼的內(nèi)涵已經(jīng)突破了原有的界限，顯著地向著上、下工序拓展。與之相適應(yīng)，為滿足最終產(chǎn)品質(zhì)量的要求，上、下游工序的要求對軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展及工藝

26、規(guī)程的規(guī)定也起著越來越明顯的作用軋鋼已不再是單純意義上的軋鋼了。1、我國軋鋼工業(yè)的現(xiàn)狀中國的現(xiàn)代化軋鋼工業(yè)誕生已經(jīng)有六十多年了，在上個(gè)世紀(jì)五十年代我們主要依靠了當(dāng)年蘇聯(lián)的技術(shù)獲得了初步的發(fā)展，到了文革后期，七十年代初期，我們開始引進(jìn)了德國和日本的全連軋技術(shù)，落戶于武鋼的1700冷、熱連軋機(jī)的建成，標(biāo)志著中國軋鋼工業(yè)的一個(gè)新的里程碑。在當(dāng)時(shí), 這兩套連軋機(jī)從設(shè)備上看工藝制造技術(shù)令人耳目一新，然而更重要的是引進(jìn)了當(dāng)時(shí)國人不懂的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，其中又以“深?yuàn)W的” 數(shù)學(xué)模型令人摸不著頭腦。經(jīng)過了冶金部和武鋼以及許多國內(nèi)著名的科研單位與院校的共同努力，武鋼1700冷、熱連軋機(jī)于1978年正式投產(chǎn)了。

27、八十年代以來，寶鋼又成功地引進(jìn)了多條冷、熱連軋線，從此中國的軋鋼工業(yè)躋身于世界的前列。在改革開放的年代里，我國的軋鋼工業(yè)又進(jìn)行了大規(guī)模的改造，在鞍鋼、攀鋼、太鋼等鋼廠一些新的連軋線出現(xiàn)了。今天我們可以毫無懸念地說中國已經(jīng)取代了二十年前的日本鋼鐵大國的地位，每年我們除去自己的發(fā)展需求外，還要向全世界供應(yīng)上億噸各種鋼材，其中連軋板材占大部分。其實(shí)，我們不可能把人家的技術(shù)全部買來。在合同中花了錢的幾個(gè)有限規(guī)格的軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量是可以和國外相比的，但是在合同之外的許多規(guī)格的產(chǎn)品質(zhì)量則不如人家。厚度控制尚可，主要是板型的質(zhì)量有待努力提高。縱觀這三十年來我國軋鋼工業(yè)的發(fā)展，我們與日本和德國的軋鋼工業(yè)的根本差距

28、在于數(shù)字控制技術(shù)他們是自己的，他們可以不依賴于別人軋出他們所需要的各種規(guī)格的優(yōu)質(zhì)板材，而我們的數(shù)字控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫是引進(jìn)的，沒有花大錢購買的那些規(guī)格的板材則板型質(zhì)量不如人家。為了引進(jìn)而培養(yǎng)的大批技術(shù)人員和工程師，現(xiàn)在主要成了引進(jìn)技術(shù)的維護(hù)人員，他們沒有環(huán)境和條件成長為我們所希望的創(chuàng)新力量。這個(gè)問題和我國的汽車制造工業(yè)、石油化工工業(yè)等所面臨的問題是完全一樣的。這是我們改革開放發(fā)展到這個(gè)階段必然遇到的問題。這次世界金融危機(jī)告訴我們應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整問題了。把問題縮小到軋鋼產(chǎn)品上來看，雖然我們這些年來軋鋼能力大大提高，但產(chǎn)品主要在中端產(chǎn)品，進(jìn)一步提高我們的軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量（比如板型）怎么辦？是進(jìn)

29、行再一輪的設(shè)備進(jìn)口高潮，還是用自己研發(fā)的技術(shù)來裝備我們的連軋機(jī)？過去說我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展落后是管理跟不上，現(xiàn)階段則是我們的鋼鐵工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展跟不上。本文希望討論的就是我國軋鋼工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展問題，我們希望用比較實(shí)際的例子來說明這些創(chuàng)新的力量在哪里，創(chuàng)新的方向在哪里，共同尋找中國軋鋼工業(yè)下一步的發(fā)展道路。2、板型控制的發(fā)展歷程國際軋鋼工業(yè)對板型控制的研究可以追朔到上個(gè)世紀(jì)的七十年代中葉，據(jù)文獻(xiàn)介紹，1975年比利時(shí)冶金研究中心（CRM）在比利時(shí)希德馬爾公司的80英寸熱連軋機(jī)上開始試驗(yàn)應(yīng)用變負(fù)荷分配方法控制板材凸度的變化值；1976年荷蘭的霍格文斯工廠的88英寸熱連軋機(jī)上也使用了這種板材凸度控制方

30、法。七十年代末日本的川崎鋼鐵公司在千葉和水島的兩套熱連軋機(jī)上都采用了動(dòng)態(tài)變規(guī)程的方法控制板凸度。這個(gè)控制思想在當(dāng)時(shí)可以說是相當(dāng)先進(jìn)的。他們按照鋼種進(jìn)行了大量的離線計(jì)算，建立了數(shù)學(xué)模型，他們的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)在利用前一個(gè)批次的軋制數(shù)據(jù)建立起數(shù)學(xué)模型，去解決下一批次同鋼種的規(guī)程，但是，還達(dá)不到用前一卷鋼的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修改下一卷鋼的軋制規(guī)程，更不用說在同一卷鋼上動(dòng)態(tài)修改規(guī)程。盡管這樣，他們還是曾經(jīng)取得了相當(dāng)令人滿意的結(jié)果，在一個(gè)換輥周期中，熱軋板材的凸度變化由80m減少到30m。然而，他們的方法并沒有完全被沿用下來，那是因?yàn)閱渭円揽拷y(tǒng)計(jì)建模的方法還不能完全解決板型控制問題。隨著軋制速度的不斷提高和板材的寬度加寬

31、，板型控制的難度越來越大。另外，工程師們不斷地嘗試用硬件的方法去改善板型的控制，并且取得了比較滿意的進(jìn)展。近年來國外在硬件上發(fā)明了幾種方法，例如，板型控制設(shè)備CVC、HC以及PC等就是用硬件設(shè)備改變工作輥的凸度來補(bǔ)償板型的變化。這都是專利產(chǎn)品，要花昂貴的代價(jià)才能買來，所以我們要不斷努力，振興我國鋼鐵事業(yè)。六、我國軋鋼自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及其對策從我國鋼鐵工業(yè)流程來看，采礦與選礦、焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、鑄坯(連鑄)、軋鋼、熱處理、涂鍍處理等所有生產(chǎn)工序中，軋鋼工序是應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)方面先進(jìn)、成熟并且取得明顯效益的工序。對我國工業(yè)企業(yè)的實(shí)際狀況進(jìn)行分析，可以看出，軋鋼自動(dòng)化是我國工業(yè)自動(dòng)化的先進(jìn)領(lǐng)域。

32、軋鋼自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展迅速，軋鋼裝備自動(dòng)化水平明顯提高，軋鋼領(lǐng)域普遍采用了較為完善的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，基本上普及了基礎(chǔ)自動(dòng)化(L1)。生產(chǎn)工藝控制愈復(fù)雜，基礎(chǔ)自動(dòng)化的程度就愈高。軋鋼生產(chǎn)過程控制自動(dòng)化(L2)發(fā)展也較快，特別是近些年以來，全面引進(jìn)了世界先進(jìn)的控制系統(tǒng)、先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型和先進(jìn)的控制應(yīng)用軟件。國內(nèi)大、中型鋼鐵企業(yè)的軋鋼工序都配備了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。根據(jù)“中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)2007年度52家重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)信息化與自動(dòng)化專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)”表明：當(dāng)年在鋼鐵行業(yè)新建或改造的PCS共361個(gè)，軋鋼領(lǐng)域占90個(gè)。近兩年的發(fā)展仍然是這樣的趨勢。在軋鋼領(lǐng)域中，如果按照自動(dòng)化技術(shù)的成熟度來排序的話，應(yīng)該是熱軋寬帶鋼生

33、產(chǎn)線、冷軋寬帶鋼生產(chǎn)線、中厚板生產(chǎn)線、涂鍍處理線、高速線材生產(chǎn)線、鋼管生產(chǎn)線、棒材生產(chǎn)線。1、自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)我國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)取得的顯著進(jìn)步近幾年，我國軋鋼生產(chǎn)進(jìn)入了又快又好的發(fā)展期，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，縮小了與國際軋鋼技術(shù)先進(jìn)水平的差距。自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了重要作用。（1）自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)我國鋼材品種結(jié)構(gòu)的拓展鋼材品種的國內(nèi)市場占有率呈上升趨勢，2008年造船板、橋梁板、石油天然氣輸送用管線板、高級冷軋硅鋼和汽車用鋼等均較大幅度增長，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整又取得了新的成績。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整、鋼材新品種的開發(fā)與穩(wěn)定生產(chǎn)，離不開以信息化為基礎(chǔ)的生產(chǎn)管理，離不開以自動(dòng)化為基礎(chǔ)的生產(chǎn)控制。品種開發(fā)，按照客戶需求

34、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制訂產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、制訂制造作業(yè)規(guī)范，明確產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測活動(dòng)、確定每個(gè)質(zhì)檢活動(dòng)里的具體測試項(xiàng)目、確定符合標(biāo)準(zhǔn)的取值(期望值)。這些都是要通過自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。例如，寶鋼開發(fā)了一系列熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)、過程控制數(shù)學(xué)模型、控制軟件以及板帶鋼產(chǎn)品。產(chǎn)品品種從碳鋼、冷軋鍍錫板用料，拓展到無取向硅鋼、不銹鋼和特鋼、全系列的管線鋼、熱軋集裝箱板、鍍錫板用原料熱軋卷、高強(qiáng)度鋼等。（2）自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)高檔軋鋼產(chǎn)品生產(chǎn)能力的提升近些年來，我國新建和投產(chǎn)了一大批熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線、冷軋寬帶鋼生產(chǎn)線、中板和厚板生產(chǎn)線、涂鍍生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線的裝備都具有現(xiàn)代、自動(dòng)化、高效化的特點(diǎn)，都配備了先進(jìn)的

35、自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，提升了軋鋼自動(dòng)化的水平，這又促進(jìn)了我國生產(chǎn)高檔軋鋼產(chǎn)品的能力得到了很大的提升。例如，我國已經(jīng)具備了從x60到x100系列管線鋼的生產(chǎn)能力；在重軌方面，我國成功開發(fā)出高強(qiáng)、耐候、全珠光體的全長熱處理鋼軌，100 m長的重軌已經(jīng)在時(shí)速350 km的高速鐵路建設(shè)上使用。此外，600 MP8熱軋雙相鋼、800、950 MPa熱軋嘲P鋼、900一l 000 MPa熱軋多相鋼、高級別汽車大梁板等都已經(jīng)試制成功，有的已經(jīng)可以批量生產(chǎn)。（3）自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)了軋鋼生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高由于新建投產(chǎn)和改造后的軋鋼生產(chǎn)線采用的產(chǎn)品質(zhì)量控制手段達(dá)到了國際水平，所以近幾年我國軋鋼企業(yè)整體

36、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到明顯改善。（1）鋼材成材率熱軋板帶的成材率由2加3年的9287提高到2007年的9410；熱軋鋼管的成材率由2003年的8567提高到2007年的8832；中厚板的成材率由2003年的9268提高到2007年的9363d(2) 熱軋實(shí)際日歷作業(yè)率熱軋實(shí)際作業(yè)率由2004年的6824提高到2006年的7654。(3)熱軋產(chǎn)品質(zhì)量。寶鋼2050熱軋和1580熱軋厚度偏差±003岫的控制水平分別達(dá)到984和971，寬度偏差(0一125姍)和(0一15 mm)的控制水平分別達(dá)到995和998，卷取溫度偏差(±20)的控制水平分別達(dá)到975和964。軋鋼生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)

37、指標(biāo)得到明顯改善，產(chǎn)品質(zhì)量水平得到較大提高，與自動(dòng)化技術(shù)的普及、應(yīng)用密切相關(guān)，對生產(chǎn)工藝流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精準(zhǔn)化控制。七、軋鋼計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r1、帶鋼熱連軋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)新建l 250 mm以上的帶鋼熱連軋生產(chǎn)線和對老熱軋生產(chǎn)線的改造，其中重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是構(gòu)建帶鋼熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。我國l 250 mm以上的帶鋼熱連軋生產(chǎn)線中，基礎(chǔ)自動(dòng)化烈（L1)和過程控制級(L2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的投入率已經(jīng)達(dá)到100。30多年來，我國已經(jīng)引進(jìn)了國外所有先進(jìn)公司的熱軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和熱軋數(shù)學(xué)模型，這在世界上是僅有的現(xiàn)象。經(jīng)過幾代科研和技術(shù)人員的努力，我國已經(jīng)掌握了帶鋼熱連軋計(jì)算控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)

38、了從引進(jìn)、消化、吸收到自主設(shè)計(jì)、自主集成的跨越式發(fā)展。以鞍鋼、寶鋼、北科大高效軋制國家工程研究中j心等單位為代表，在國內(nèi)走在技術(shù)和工程實(shí)踐的前列。鞍鋼已經(jīng)有四條帶鋼熱連軋生產(chǎn)線，即1780熱軋、1700熱軋、2150熱軋和營口鲅魚圈1580熱軋。其中，1780熱軋是中外合作設(shè)計(jì)、合作制造的，其余的三條帶鋼熱連軋生產(chǎn)線都是國內(nèi)自主設(shè)計(jì)、自主集成、自主制造的，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。所有應(yīng)用軟件包括數(shù)學(xué)模型，都是由鞍鋼和北京科技大學(xué)的技術(shù)人員合作設(shè)計(jì)和開發(fā)的。這兩個(gè)單位還完成了濟(jì)鋼1700熱軋生產(chǎn)線計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)任務(wù)。（1）帶鋼冷連軋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前我國冷軋工藝設(shè)備的裝備水平可以說是世界上最

39、高、最先進(jìn)的，但是生產(chǎn)技術(shù)特別是生產(chǎn)出的產(chǎn)品不是最好的。造成這種狀況有幾種原因：或者只引進(jìn)了冷軋工藝設(shè)備，沒有引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)；或者雖然引進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)，但是沒有很好地消化；或者是雖然消化了引進(jìn)技術(shù)，但是沒有很好地結(jié)合本生產(chǎn)線的特點(diǎn)自主開發(fā)和創(chuàng)新。我國建成投產(chǎn)的冷軋寬帶鋼軋機(jī)都配備了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，基本普及了基礎(chǔ)自動(dòng)化。（2）中厚板軋機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中厚板生產(chǎn)線自動(dòng)化的進(jìn)程要比帶鋼熱連軋晚許多年，從應(yīng)用水平上看，至今與帶鋼熱連軋有一定差距。在生產(chǎn)操作方式上，國內(nèi)許多生產(chǎn)線還是全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)的混合方式或者以半自動(dòng)方式為主來運(yùn)行。國內(nèi)以寶鋼5 m厚板軋機(jī)的自動(dòng)化水平最高，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生產(chǎn)。國內(nèi)中厚板生

40、產(chǎn)線一般都配備了L1和L2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。但是有的生產(chǎn)線L2計(jì)算機(jī)在線控制的投入率較低，經(jīng)常采用半自動(dòng)方式軋鋼，而國外現(xiàn)代化的中厚板軋機(jī)都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制，只需要很少的人對軋機(jī)進(jìn)行操縱或監(jiān)視而國內(nèi)新建的寬厚板生產(chǎn)線基本是從國外引進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。這種狀況也即需要改變。（3）高速線材軋機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)的高速線材軋機(jī)都配備了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而一些中小企業(yè)的線材軋機(jī)還沒有配備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。（4）棒材連軋機(jī)組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)國內(nèi)先進(jìn)的大型棒材連軋機(jī)組配備了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而一些中小企業(yè)的棒材軋機(jī)還沒有配備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。其原因一方面是這些棒材軋機(jī)的設(shè)備和工藝較為落后，將逐漸被淘汰；另一方面是

41、業(yè)主沒有對這些軋機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方面的資金投入。2、存在的主要問題（1）技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，與國外發(fā)達(dá)國家差距較大我國在軋鋼自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)方面同國外發(fā)達(dá)國家相比，還有相當(dāng)大的差距。在硬件方面，IJD級傳動(dòng)控制的大功率交直交系統(tǒng)國內(nèi)還不能設(shè)計(jì)和制造，要完全依賴于引進(jìn)；L1級使用的高性能控制器、PLC和L2級使用的工業(yè)服務(wù)器基本依賴于國外產(chǎn)品；在軟件方面，中間件、應(yīng)用軟件、數(shù)學(xué)模型還主要是引進(jìn)的。例如，在國內(nèi)已經(jīng)建成投產(chǎn)的50多條熱連軋生產(chǎn)線，引進(jìn)熱軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的占45以上。形成了“引進(jìn)一落后一再引進(jìn)一再落后”的局面。由于自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，造成關(guān)鍵技術(shù)受制于人，難以掌握最新技術(shù)，在國際分工中就不可避免地處于低端的不利地位，在軋鋼自動(dòng)化方面，國內(nèi)還不能形成完全自主的產(chǎn)業(yè)能力，因此掌握不了國際競爭的主動(dòng)