包鋼薄板廠實習(xí)小結(jié)

包鋼薄板廠實習(xí)報告

班 級：機械

姓 名：

學(xué) 號：

指導(dǎo)老師：2003級3班 2003041342

目 錄

一、實習(xí)地點和實習(xí)時間

二、實習(xí)的目的和意義

三、實習(xí)企業(yè)的背景

四、實習(xí)內(nèi)容

五、總結(jié)

畢業(yè)實習(xí)報告

一、實習(xí)地點和實習(xí)時間

于2015年3月8日在包鋼薄板廠參觀實習(xí)。

二、實習(xí)的目的和意義

此次實習(xí)實地考察了包鋼薄板廠連鑄機結(jié)晶器，了解工作原理為畢業(yè)設(shè)計搜集資料。

三、實習(xí)企業(yè)的背景

包頭鋼鐵(集團)有限公司CSP生產(chǎn)線項目，是國家捆-綁引進的三套薄板坯連鑄連軋項目之一。其主要技術(shù)裝備由德國SMS、SIMENS、LOI等公司引進，部分裝備國內(nèi)配套制造。包鋼薄板坯連鑄連軋工程是采用現(xiàn)代成熟CSP技術(shù)建設(shè)的二機二流薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，設(shè)計上解決了原有CSP生產(chǎn)線軋機生產(chǎn)能力遠大于鑄機生產(chǎn)能力的問題，與之配套的二煉鋼系統(tǒng)，設(shè)計年產(chǎn)鋼200萬t，CSP系統(tǒng)年產(chǎn)板坯198萬t，年產(chǎn)成品板卷94．51萬t。產(chǎn)品為厚度1．2～20mm、寬度98O～1 560mm的熱軋板卷，鋼種包括冷軋低碳鋼、管線鋼、熱軋結(jié)構(gòu)鋼和硅鋼等。

平面布置、工藝流程

1 CSP生產(chǎn)線平面布置

由于二煉鋼系統(tǒng)與薄板坯連鑄連軋系統(tǒng)同期毗連建設(shè)，部分公輔設(shè)施一并考慮，CSP生產(chǎn)區(qū)域由精煉連鑄跨、均熱跨和軋制跨、精整跨組成。

2 工藝流程(圖)

圖 包鋼CSP生產(chǎn)線流程

主要設(shè)備特點

1 冶煉部分

在轉(zhuǎn)爐煉鋼車間內(nèi)布置一座210 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，在精煉連鑄跨內(nèi)布置一座鋼水扒渣站，一座200 t LF鋼包精練爐以及兩流薄板壞連鑄機，分別預(yù)留了2號轉(zhuǎn)爐和脫氣裝置的位置。轉(zhuǎn)爐采用首鋼1997年購買的美國加州鋼廠設(shè)備，具有頂?shù)讖?fù)吹工藝，裝有副槍操作設(shè)備，可實現(xiàn)氣動擋渣功能和濺渣護爐技術(shù)，冶煉過程可以實現(xiàn)動態(tài)計算機控制，抬煉和精煉部分配有專門的除塵裝置，以保護環(huán)境。

兩機兩流的立彎式薄板坯連鑄機由SMS公司提供，采用漏斗式結(jié)晶器，結(jié)晶器長度為1.1m；鑄機冶金長度為7．14m，彎曲半徑為3.25 m，采用了60t大容量雙流中間罐。結(jié)晶器可實現(xiàn)在線調(diào)寬和液面自動控制，澆鑄過程還采用了保護澆鑄、自動稱量及液芯壓下技術(shù)，通過流芯壓下，可以把結(jié)晶器出口65 mm的鑄坯厚度壓至50 mm，以保證某些產(chǎn)品在質(zhì)量方面的需求。

2 軋制部分

在串列布置的均熱、軋制兩個跨間內(nèi)，主要裝備有2座直通輥底式均熱爐、1臺事故剪、1臺高壓水除鱗機、1臺立輥軋邊機、F1～F6高剛度熱帶鋼連軋機組、溫度厚度寬度自動檢測儀、2臺地下卷取機和層流冷卻裝置。其中輥底式均熱爐由德國LOI公司設(shè)計，國內(nèi)制造完成，F(xiàn)1～F6高剛度熱帶鋼連軋機組由德國SMS公司設(shè)計，部分國內(nèi)制造，主電機和傳動控制裝置全部由德國SIMENS公司引進。

經(jīng)過剪切頭尾、定尺的薄板坯可直接進入直通的輥底式均熱爐內(nèi)，爐子加熱能力為193 t／h，峰值為228 t／h 鑄坯在這里通過加熱段、傳輸段、擺渡段和保溫段后即可進入軋制工序。經(jīng)均熱爐加熱后的鑄坯，在長度和厚度方向的溫度差可達到±10℃的目標(biāo)值，與傳統(tǒng)工藝相比鑄坯頭尾的溫度差極小。對應(yīng)兩流鑄坯的直通輥底式均熱爐，通過對鑄坯的擺渡可達到把工藝線“合二為一”的功效。

在軋制部分，采用了約4O MPa的高壓水除鱗機，它能夠較好地清除鑄坯表面的氧化鐵皮，保證板材的表面質(zhì)量。在F1機前設(shè)有立輥式軋邊機，它可以加工板坯邊部的鑄態(tài)組織，提高板材的邊部質(zhì)量。F1～F6高剛度熱帶鋼連軋機中，F(xiàn)1～F4機架和F5～F6機架分別采用了不同的工作輥徑，其中F1～F4為Φ800／Φ72Omm，F(xiàn)5～F6為Φ600／Φ540mm。并預(yù)留了F7的位置，這些都為軋制薄規(guī)格產(chǎn)品提供了必不可少的設(shè)備條件。為了保證帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度和平直度，6架軋機均采用了高剛度機架，各機架均裝備有CVC工作輥橫移系統(tǒng)，WRB液壓彎輥系統(tǒng)，AGC厚度自動控制系統(tǒng)，HGC液壓輥縫控制系統(tǒng)，ALC自動活套控制及PCFC板形凸度和平直度測試控制系統(tǒng)。整條生產(chǎn)線采用全交流傳動系統(tǒng)，連軋機組各機架主電機全部采用AC電機，主傳動采用可控硅交交變頻調(diào)速系統(tǒng)，它具有電機單機容量大，控制性能好，效率高，維護簡便等優(yōu)點。

成品鋼帶通過F6機后輸出輥道上的層流冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)不同鋼種帶鋼性能的控制。卷取機為地下式，采用全液壓控制，側(cè)導(dǎo)板、架送輥和助卷裝置采用液壓控制，使帶鋼在卷取過程中邊部整齊。

在原有的主軋跨內(nèi)設(shè)計有薄、厚兩種規(guī)格的橫切機組，現(xiàn)改為異地建設(shè)，在平整跨內(nèi)布置有引進意大利MINO公司的平整機。

3 自動控制

為了對整條生產(chǎn)線實現(xiàn)高效控制，對自動化系統(tǒng)按分級別、分區(qū)域，統(tǒng)一的方式進行系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計，特別系統(tǒng)其功能分為3級，即基礎(chǔ)自動化，過程自動化，生產(chǎn)管理自動化�？刂葡到y(tǒng)分為6個區(qū)域，分別是精煉控制區(qū)，連鑄控制區(qū)，加熱控制區(qū)，連軋控制區(qū)，精整控制區(qū)，水處理控制區(qū)。

目前控制系統(tǒng)的最高級別僅達2．5級(簡稱PCQ，即生產(chǎn)控制和選題評估計算機系統(tǒng))，它的主要功能包含生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品質(zhì)量控制、質(zhì)量評估、合同的安排、生產(chǎn)過程的優(yōu)化，并將分析數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳到下級系統(tǒng)。

過程控制計算機系統(tǒng)主要功能是完成控制過程的模型計算、模型選擇、智能化網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化處理、物流跟蹤、質(zhì)量判斷，并向下一級別傳送設(shè)定值。

基礎(chǔ)自動化主要是負責(zé)傳動控制、儀表控制、工序控制和人機對話功能，各種參數(shù)的檢測功能及與上級計算機的通訊功能。

以上系統(tǒng)通過以太網(wǎng)相聯(lián)，采用TCP／IP數(shù)據(jù)協(xié)議進行數(shù)據(jù)通訊，可實現(xiàn)全自動、半自動和手動對整條CSP生產(chǎn)線進行控制。

包鋼CSP生產(chǎn)線的特點

1 在國內(nèi)首次采用二機二流的薄板坯連鑄機對應(yīng)一套連軋機組的配置方式，從目前國內(nèi)外投產(chǎn)和在建3O套CSP生產(chǎn)線的情況看，有7套是200萬t級的，有23套是100萬t級的。實踐和最新研究證明，200萬t級的CSP配套生產(chǎn)企業(yè)，其技術(shù)和經(jīng)濟上最為合理，兩條鑄機作業(yè)線配置一套軋制作業(yè)線的生產(chǎn)能力強大，更易于發(fā)揮高剛度軋板機的作用和產(chǎn)能，運行成本更低，產(chǎn)品更具市場競爭力。

2 采用兩座直通輥底式均熱爐與兩臺連鑄機相配，兩流之間采用一個擺動旋轉(zhuǎn)渡口，把一座在爐內(nèi)加熱好的鑄坯擺渡到另一座對應(yīng)于軋線的均熱爐內(nèi)，其擺動周期短，同步性能好，設(shè)備運行可靠。通過計算機對鑄坯加熱、輸送方案的調(diào)配，實現(xiàn)由兩臺連鑄機不問斷地向連軋機組供坯。

3 為了能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品，在設(shè)計上，這套CSP生產(chǎn)線除了考慮軋機緊湊布置和控制軋制過程中溫降外，還采取了兩項重要的措施；其一、預(yù)留了精軋機組F7機架的位置，以提高機組的可能軋薄能力；其二，成品輸出輥道采用了多組不同的輥間距，以保證生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時帶鋼不上翹、不下扎，軋制過程穩(wěn)定。

4 在52．8 m的層流冷卻段上，采用1個噴淋區(qū)，34個微調(diào)區(qū)，8個精調(diào)修正區(qū)的方法，試圖解決多數(shù)CSP產(chǎn)品屈強比偏高和部分產(chǎn)品性能超上限的問題。

四、實習(xí)內(nèi)容

2015-3-08隨老師來到包鋼薄板廠，實地考察薄板廠連軋連鑄設(shè)備和生產(chǎn)過程。老師帶我們參觀了回轉(zhuǎn)臺、大胞、中胞、連鑄機結(jié)晶器振動臺，向我們講解連鑄機結(jié)晶器的工作原理和結(jié)構(gòu)，得知該系統(tǒng)按正弦波運動并可以實現(xiàn)多種速度。最后我們看連鑄機結(jié)晶器液壓系統(tǒng)圖紙，明白了該系統(tǒng)如何振動，如何實現(xiàn)多種速度。通過網(wǎng)絡(luò)搜集有關(guān)資料并結(jié)合參觀中的到的資料，我對包鋼薄板廠連軋連鑄設(shè)備的認(rèn)識總結(jié)如下。

連鑄機分為方坯連鑄機及板坯連鑄機，包鋼薄板廠的是板坯連鑄機。連鑄機在正常澆鋼時，必須要保證結(jié)晶器能夠以一定的頻率及振幅進行振動。主要目的是為了使鋼水順利的在結(jié)晶器中凝結(jié)成具有一定坯殼厚度的帶有液芯的鋼坯，而不至于將鋼水凝結(jié)在結(jié)晶器銅板上，造成粘鋼，漏鋼等事故發(fā)生。而且結(jié)晶器的振動又可以加速鋼水中夾雜物的上浮，促使鋼水更加潔凈，提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。同時，結(jié)晶器振動也可以在熔融的保護渣的配合作用下，增大結(jié)晶器銅板與凝固的坯殼間的負滑脫力，減少摩擦力，使鋼坯更利于下行，從而使整個澆鋼過程更加順滑、穩(wěn)定。結(jié)晶器液壓振動較以往的振動方式具有很先進的特點，包括：頻率可調(diào)、振幅可調(diào)整、振動曲線可調(diào)整及高振頻低振幅等特點。這些特點就能夠充分滿足整個連鑄工藝對包括鋼坯振痕在內(nèi)的表面質(zhì)量及部分內(nèi)部質(zhì)量的要求。

結(jié)晶器（Mold）液壓振動控制系統(tǒng)見圖1。結(jié)晶器液壓振動主要是在結(jié)晶器兩側(cè)裝有兩個液壓缸，這兩個液壓缸分別有兩個液壓伺服機構(gòu)（比例閥）來控制（如圖中HydraulicActuator），這樣就可以通過液壓缸的快速升降從而帶動整個結(jié)晶器也快速的上下振動。在每個液壓缸上裝有一個高精度的位置傳感器（如圖中Cylinder pos feedback），用于檢測液壓缸中塞桿的移動位置，從而有效確定塞桿移動的長短，經(jīng)過控制器的計算，得到振動的振幅。同時在液壓缸兩側(cè)裝有壓力傳感器，主要用語測算結(jié)晶器與鑄坯之間的摩擦力。

位置控制是由控制器（如圖Simatic C7）對具有比例效應(yīng)的液壓伺服機構(gòu)的電磁閥的控制來實現(xiàn)的，控制器向電磁閥輸出不同等級的控制信號（4-20mA），這個控制信號通過液壓伺服機構(gòu)（比例閥）就可控制液壓缸產(chǎn)生不同距離的位置移動；同時這種控制器還要對各振動液壓缸之間的機械同步進行有效監(jiān)控，不至于產(chǎn)生兩個缸動作不一致或者動作幅度不統(tǒng)一的錯誤。這種監(jiān)視主要來自于位置傳感器的反饋信號，通過反饋值與校正值的比較就可以得到有效的同步信號值。每個液壓缸上位置傳感器反饋的位置信號通過放大器與振動控制器（如圖Simatic C7）連接，該放大器輸出為與控制器液壓缸行程成比例的4-20mA的信號�？刂破鞯妮敵鐾瑯訛槟�擬信號，控制液壓執(zhí)行器（伺服比例閥）。

每個液壓缸活塞桿兩側(cè)的壓力傳感器把實際測量的壓力轉(zhuǎn)換成電信號，傳給振動控制器，控制器計算每一側(cè)的振動摩擦力，然后再將這個結(jié)果傳給計算機二級控制系統(tǒng)，計算機二級控制系統(tǒng)可以將此數(shù)據(jù)用作模型計算，從而有效的估計出保護渣的性能及粘結(jié)漏鋼等生產(chǎn)事故。

液壓振動控制器PLC為獨立專用模塊式PLC（如圖Simatic C7）。采用這種獨立式控制器的主要優(yōu)點為：具有快速的動態(tài)反應(yīng)能力；高度的可靠性；易于與不同的控制系統(tǒng)進行模塊式的組合，具有通用性特點。同時，因為采用這種獨立的控制器，使我們整個系統(tǒng)的啟動時間更短，維護更容易。

包鋼板式連軋兩鑄機為兩機兩流的立彎式薄板坯連鑄機由SMS公司提供，采用漏斗式結(jié)晶器，結(jié)晶器長度為1.1m；鑄機冶金長度為7．14m，彎曲半徑為3.25 m，采用了60t大容量雙流中間罐。結(jié)晶器可實現(xiàn)在線調(diào)寬和液面自動控制，澆鑄過程還采用了保護澆鑄、自動稱量及液芯壓下技術(shù)，通過流芯壓下，可以把結(jié)晶器出口65 mm的鑄坯厚度壓至50 mm，以保證某些產(chǎn)品在質(zhì)量方面的需求。連鑄機結(jié)晶器振動裝置為液壓振動系統(tǒng)，整套裝置由德國西馬克提供，由于該裝置產(chǎn)生的運動速度為正弦波型，所以，該振動裝置不會產(chǎn)生剛性沖擊及柔性沖擊。但當(dāng)振動量超出允許范圍后，將使裝置零部件產(chǎn)生附加的動載荷，從而加速磨損，縮短零件的使用壽命。

包鋼引進德國西馬克的薄板坯連軋連鑄機，采用了PID和模糊邏輯控制方式，實現(xiàn)連鑄機結(jié)晶器鋼水自動檢測與控制。在該系統(tǒng)中，液面檢測裝置采用Co-60檢測儀；鋼水液面控制功能是通過編程在PLC軟件中完成的；從中間包注入結(jié)晶器的鋼水流量是由伺服控制的液壓缸驅(qū)動的中間包塞棒來調(diào)節(jié)和控制的。

五、總結(jié)

首先感謝楊老師為我們安排此次參觀，也感謝包鋼薄板廠的接待。畢業(yè)實習(xí)是大學(xué)教育最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)。通過實習(xí)，使我們在社會實踐中接觸與本專業(yè)相關(guān)的實際工作，增強感性認(rèn)識，培養(yǎng)和鍛煉我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，獨立分析和解決實際問題的能力，把理論和實踐結(jié)合起來，提高實踐動手能力，為我們?nèi)蘸螽厴I(yè)走上工作崗為打下一定基礎(chǔ)。此次實習(xí)實地考察了包鋼薄板廠連鑄機結(jié)晶器，了解工作原理及結(jié)構(gòu)組成為本畢業(yè)設(shè)計搜集資料。

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