自动化专业生产实习报告.doc

目 录1 实习的目的、任务、内容及要求- 1 -1.1实习目的- 1 -1.2 实习任务- 1 -1.3实习内容及要求- 1 -2 实习单位介绍- 3 -2.1 炼铁总厂- 4 -2.2无缝钢管厂- 5 -2.3冷轧厂- 6 -2.4大型厂- 6 -2.5计量厂- 7 -3工厂生产工艺- 9 -3.1炼铁总厂- 9 -3.1.1生产工艺- 9 -3.2无缝钢管厂- 11 -3.2.1无缝钢管生产工艺- 11 -3.3冷轧厂- 13 -3.3.1轧机与酸洗技术- 13 -3.3.2冷轧工艺流程- 14 -3.4大型重轨车间- 18 -3.3.1工厂简介及产品- 18 -3.3.2生产工艺环节- 19 -4.课堂知识相关- 21 -5.实习总结- 23 -6.参考文献- 24 -II1 实习的目的、任务、内容及要求1.1实习目的生产实习是自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节。学生在较系统地完成了公共基础课、技术基础课和部分专业课的学习后，通过生产实习，使学生进一步巩固和深化学过的基础理论和专业理论知识。学会运用所学知识分析现场实际问题，培养积极探索和不断进取的创新精神，为后续课程的学习和毕业设计打下坚实的基础。学生通过生产实习，可以进一步接触和认识社会，提高社交能力，树立劳动观念、集体观念、纪律观念和创业精神。1.2 实习任务本次实习安排在鞍山钢铁股份有限公司进行，主要包括：炼铁总厂、冷轧厂、大型厂、无缝钢管厂、计量厂等。（1） 通过现场参观，熟悉冶金工业生产工艺流程和典型控制系统的构成、功能及特点：了解冶金工业企业的基础自动化、过程自动化、管理自动化系统和生产组织管理系统的组成结构、典型设备。（2） 通过听取相关工程技术人员和企业管理者的报告，了解现代工业企业的各种管理、工艺、控制现状和未来发展趋势。1.3实习内容及要求实习内容：（1） 企业安全教育；（2） 现场专家和工程技术人员讲课；（3） 参观考察生产流程；（4） 现场实习。通过实习，要达到以下目的：（1） 了解企业的生产环境、生产过程的基本特点。了解企业的产品结构、产品特点、产品销路和生产成本。了解企业生产过程的组织、计划、供能、物料配送的特点。了解企业生产经营发展历史、现状、地位及远景规划。（2） 了解企业生产过程的基本原理、方法、原则。熟悉典型企业生产工艺流程、主要工艺指标。熟悉各种传动设备、控制设备和辅助设备的技术数据、应用场合及使用特点。了解并熟悉各种实际控制系统和控制方法。分析图纸和技术文件。（3） 如有必要，可以应企业要求，完成一些技术服务工作，或提出建议和意见。2 实习单位介绍鞍山钢铁集团公司总部坐落在辽宁省鞍山市，鞍山地区铁矿石资源丰富，已探明的铁矿石储量约占全国储量的四分之一。周围还蕴藏着丰富的菱镁石矿、石灰石矿、粘土矿、锰矿等，为黑色冶金提供了难得的辅助原料。中长铁路和沈大高速公路穿过市区，大连港、营口港、鲅鱼圈港与海内外相通，交通运输条件便利。 鞍钢始建于1916年，前身是日伪时期的鞍山制铁所和昭和制钢所。1948年鞍钢成立，是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业和最早建成的钢铁生产基地，被誉为“中国钢铁工业的摇篮”、“共和国钢铁工业的长子”。60年来，鞍钢为国家经济建设做出了巨大贡献，累计生产钢3.81亿吨、铁3.75亿吨、钢材2.77亿吨；上缴利税1245亿元，相当于国家对鞍钢投入的23倍。鞍钢累计向祖国各地输送了近6万名优秀干部、工程技术人员和技术工人，为各地培养了11万余名各类人才。经过六十年的建设和发展，目前钢铁主业已形成鞍山、鲅鱼圈、朝阳三大生产基地的发展格局，具有钢、铁、钢材2500万吨的综合生产能力，成为以汽车板、家电板、集装箱板、船板、重轨、石油管、管线钢、容器板、冷轧硅钢等为主导产品的精品钢材生产基地。能够生产16大类钢材品种，120个产品细类，600个钢牌号，42000个规格的钢材产品，广泛应用于国民经济各领域。鞍钢股份公司和鞍钢集团矿业公司两大主体单位。鞍钢股份公司为鞍钢集团控股上市公司，分别在深圳和香港上市。鞍钢集团矿业公司为鞍钢集团全资子公司。精品基地：鲅鱼圈钢铁项目位于辽宁省营口市鲅鱼圈区，是鞍钢全流程自主设计、集成、施工建设的一座现代化精品钢材生产基地。拥有能源动力、焦化、烧 结、炼铁、炼钢、轧钢以及原料仓储、成品码头、水库、铁路运输、理化检验等公辅配套设施设备，具备年产650万吨铁、650万吨钢、200万吨宽厚板和450万吨热轧板等系列钢铁产品的生产能力。主要生产未来市场需求有较大增长空间的高档次、高附加值的高强度板、 造船板、舰艇板、桥梁板、容器板、工程机械板、管线板等专用中厚板及高端热轧薄板等精品板材，满足建筑桥梁结构、造船、机械、压力容器和管线等行业对高质量宽厚板及薄规格品种板材的需求，将板材产品生产规模化、系列化、高附加值化。特别是建设素有“轧机之王”、世界上最大规格的5500mm宽厚板轧机，填补了国内空白，产品满足了国民经济的特殊需要。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目的建设坚持自主创新与集成创新相结合，加强集成创新和消化吸收再创新，大力应用了具有自主知识产权的技术及国产装备。在项目建设的各个系统各个领域大量运用鞍钢自主创新和自主集成成果，实现了重点领域和关键 环节的一系列新突破，成为中国首个自主设计、技术总负责、工艺技术最先进、装备水平和产品档次最高的现代化全流程钢铁厂。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目建设的目标定位于世界一流钢铁精品生产基地和具有行业引领意义的实践循环经济与可持续发展的绿色概念钢铁工厂。在建设过程中，全面落实“减量、再利用、循环”的循环经济“3R”原则，通过技术装备大型化、现代化，全面实现清洁生产工艺，通过循环经济运行模式 ，最大限度地增强对铁素资源、能源、水资源和固体废弃物的循环和再利用能力，年自发电量比例达到56，水循环利用率达97.8%，固体废弃物的综合利用率达到99.3，从根本上解决发展与环境的矛盾冲突。积极推进太阳能、风能、海水淡化等新能源的开发利用， 在厂区安装3台风力发电机组，年总发电量将达到825万千瓦时。在7处办公楼安装太阳能加热设备，解决现场职工洗浴用热水。研究实施海水淡化，满足鲅鱼圈分公司办公大楼及管控中心的生活用水及杂用水需求。使鲅鱼圈钢铁项目清洁生产指标达到国际先进水平，成为名副其实的绿色钢铁概念工厂。2006年5月17日，国务院正式批准鞍钢鲅鱼圈钢铁项目，2008年9月10日正式投产运行。该项目的建成投产，优化了鞍钢产品结构和产业布局，全面增强鞍钢产品的竞争力，全方位满足用户在品种规格方面的不同需要，对辽宁实施“五点一线”发展战略和振兴东北老工业基地具有重大意义和影响。鞍钢鲅鱼圈基地由鞍钢股份公司鲅鱼圈分公司管理。2.1 炼铁总厂炼铁总厂是鞍钢股份有限公司下属的主体生产厂之一，始建于1917年，有着92年的历史，是世界上单厂产能最大的炼铁厂。主要产品为烧结矿、球团矿和生铁，副产品主要有水渣、高炉煤气、炉尘等。1949年6月27日，为新中国炼出了第一炉“争气铁”。在不同的历史时期，党和国家领导人都极为关注鞍钢炼铁事业的发展。1953年12月24日，毛泽东主席写信给鞍钢全体职工，祝贺7号高炉等“三大工程”胜利竣工。1978年9月，邓小平同志视察炼铁厂7号高炉。1990年10月27日，江泽民总书记视察11号高炉，勉励鞍钢职工“发扬工人阶级光荣传统，齐心协力搞好老企业技术改造，为社会主义建设多做贡献”。刘少奇、李先念、李鹏、乔石、李瑞环、温家宝、曾庆红等党和国家领导人多次视察高炉，给鞍钢炼铁广大干部职工以极大的鼓舞。 从新中国成立到现在，炼铁总厂已为国家生产合格生铁3.8亿多吨，培养出了以炼铁专家、原冶金部副部长周传典为代表的一大批领导干部、管理专家和技术人才，为祖国钢铁事业的发展做出了巨大贡献。炼铁总厂不仅是祖国钢铁事业的摇篮，也是英雄辈出的地方。这里凝结着全国第一代著名劳动模范老英雄孟泰生活和奋斗的足迹。“艰苦奋斗、爱厂如家、为国分忧、无私奉献”的孟泰精神，激励着一代又一代炼铁人。涌现出全国人大代表韩维先、张前江、王二江，全国劳动模范胡康振、范传昌、王二江、杨金山，全国杰出青年岗位能手阚玉屏、全国青年岗位能手金国一、全国技术能手刘太东等一大批学孟泰先进人物，孟泰精神已经成为炼铁总厂的厂魂。 近年来，炼铁总厂以加速实施“四个转变”，创建“四型企业”为重点，大力推进体制创新、技术创新和管理创新，弘扬孟泰精神，打造一流团队，努力把炼铁总厂由单厂产能规模最大的炼铁企业，打造成为技术最精、指标最优、消耗最低、竞争力最强的世界一流炼铁厂。 2.2无缝钢管厂鞍钢股份公司无缝钢管厂，是新中国第一座无缝钢管厂。于1953年12月26日正式竣工投产，是闻名全国的鞍钢“三大工程”之一，被誉为新中国无缝钢管的“摇篮”，是国内重点无缝钢管生产企业之一。 鞍钢股份公司无缝钢管厂主要产品包括：石油油管、外加厚石油油管、GP石油油管、AG80隔热石油油管、石油套管、GP石油套管、石油接箍管、石油钻杆管、管线管；结构管、流体管、高中低压锅炉管、高压化肥管、石油裂化管、地质钻探管、军工用管、航天航空用管、汽车半轴管、液压支柱管、高压气瓶管、机械加工管等。 鞍钢股份公司无缝钢管厂，高度重视产品质量。1997年，通过ISO9002质量管理体系认证；1998年，通过美国石油协会API认证；2001年，通过ISO14001环境体系认证；2002年，通过GB/T28001职业健康安全管理体系认证。已经形成一整套完善的职业健康、环境保护、安全管理、产品质量保证体系。1999-2004年，获得中国冶金产品实物金杯奖。2002-2005年，连续4年获辽宁省用户满意企业。生产的高端石油管系列产品大量打入国内重点油田和北美、欧洲、澳洲、东南亚等国际市场。2.3冷轧厂鞍钢大型厂始建于1933年，是中国钢轨和大型材生产历史最为悠久的生产厂家，1953年12月26日，作为鞍钢历史上著名的“三大工程”之一重建复工。至今已有50年的生产历史，生产技术有了很大进步，产品质量不断提高，为国家生产和提供优质重轨以及大型材近4000万吨。50年来，大型厂经过了多次扩建和改造，尤其是2001年精整加工线改造以及2002年12月8日万能生产线的建成，标志着鞍钢大型厂装备水平和轧制技术已达到世界一流水平，处于国内领先地位。目前，鞍钢大型厂拥有2条热轧生产线，重轨和型材精整加工线各1条，主要产品分为：轨类钢、大型材、H型钢等三大系列，130多个品种规格，年生产能力可达100万吨。冷轧厂针对汽车行业、家电行业、门业、搪瓷业、建筑业、制造业等行业的特点，已经成功地开发了德国标准 St 系列、日本标准 SP 系列、超低碳、超深冲 IF 钢系列、链条用钢系列、低碳低硅冷板系列、搪瓷钢系列、自行车用钢板系列、烘烤硬化钢系列、含磷钢系列、客车车厢用钢板系列、家用电器钢板系列、低合金系列等具有高附加值的冷轧钢板产品。2.4大型厂鞍钢股份大型厂重轨生产线始建于1953年，是我国恢复建设时期著名的鞍钢三大工程之一，在半个世纪里为共和国铁路建设作出了举足轻重的贡献。从1997年到2001年，我国铁路运输实施4次大幅度提速，建成高等级、高速度的铁路大动脉成为我国十五期间铁路发展的重点。顺应这一潮流，鞍钢股份重轨生产线从2001年年初开始了历史上最大规模的技术改造。 重轨生产线的改造分两期进行。一期改造侧重于后部精整工序，引进德国西马克公司世界先进水平的平立复合矫直机和四面压力矫直机，解决了钢轨平直度不高以及两端存有矫直盲区的技术难题；采用国际先进的重轨加工线纵向布局，使生产线具备了生产50米长重轨的生产能力；建设了具有平直度检测、涡流和超声波探伤等多功能的现代化钢轨在线检测中心。这次改造于2001年4月1日竣工投产，一举令产品规格和控制精度实现了历史性的突破。二期改造于2001年6月开工，瞄准生产时速300公里以上的高速、高强度钢轨，在国内首家引进世界先进技术水平的钢轨万能轧机。 经过两次历史性的技术变革，鞍钢股份跨入了国际先进重轨生产企业行列，建成了拥有世界先进技术装备、集生产与科研于一体的高速重轨精品基地，成为国内重轨生产品种最全、档次最高的钢铁企业。凭借高纯净度、高强度、高精度、高平直度的产品性能，形成了明显的市场竞争优势，鞍钢股份重轨在国内稳居三分之一以上的市场份额。2.5计量厂鞍钢股份有限公司计量厂是鞍钢的计量工作专业厂。主要从事仪表、衡器、计算机等检测控制系统的设计、安装、调试、维护以及检修、检定等工作，承担着鞍钢各类能源和物资计量数据采集和管理的重要任务，汇总鞍钢各生产过程、外购外销和厂际间发生的能源和物资传递方面的信息，作为生产组织和购销结算的主要数据。计量厂现有包括生产管控中心设备，现场检测设备，分析系统，过程控制系统以及控制设备等80000余台套，这些设备构成了鞍钢股份自动化测量和控制以及能源和物资结算的基础，每年对6万台监测装置实施检定与校准工作，确保设备运行准确可靠。 计量厂是鞍钢量值传递中心，拥有一批国家授权的检定人员和58项企业最高计量标准，可开展长度、力学、热学、电学、流量、化学、无线电、时间频率、环保等9个专业的计量检定/校准业务。拥有实验室面积近1000，包括400恒温恒湿室，东北地区最大的水流量检定装置，6kN、60kN和1000kN二等标准测力机3台，共有最高标准器具100余台（套）。 2007年7月1日，由计量厂设计、开发、施工的拥有自主知识产权的鞍钢股份生产管控中心投入运行，该中心是鞍钢自主开发的第一个现代化、信息化的生产指挥中心，是集生产、能源、环保、运输于一体的调度系统。建筑面积306平方米，由36块等离子屏幕墙、18个调度席位、1000门电话系统构成的调度指挥平台。年创经济效益1052.75万元。能够对整个鞍钢生产、能源、环保、运输系统集中管理，优化调度；对鞍钢主要生产线设备进行实时监控，为公司生产决策及调度指挥提供科学依据。2008年12月1日，生产管控中心大屏幕系统入选中国企业新纪录。2008年计量厂兴建鞍钢股份鲅鱼圈生产管控中心，该中心由能源动力管理系统、能源电力调度系统、大屏幕系统、能源安全生产视频监控系统、厂区周界红外报警系统、GPS车辆定位系统、大气噪声检测系统等7个系统组成，在能源管理与生产管理有机结合的过程中，按照监控与管理两大项功能，以计算机网络为支撑，使管理人员依据准确、可靠、实时监测的计量数据，实现控制与管理。2009年7月1日，鞍钢股份鲅鱼圈生产管控中心正式投入运行。3工厂成产工艺3.1炼铁总厂3.1.1生产工艺90%以上的铁是通过高炉炼铁来生产的，靠直接还原(DR)法取得平衡对高炉操作进行过改进，预计到2015年BF铁的生产会减少15%20%。影响这方面的主要因素是环境规则。这些较严格的规则首先影响炼焦厂。另一个影响高炉使用的主要因素是涉及到的基建投资费用较高。BF炼铁还是炼钢中能源消耗量非常大的阶段、并要求重视包括CO2散放物的环境问题。人们希望世界钢铁生产在可预见的未来一段时间内稳定增长。按照IISI的记录，为了持续这种钢铁生产的增长标准，有必要保证足够地供应所需要的金属物质，即热铁水、废钢和直接还原铁。因现有高炉寿命达到极限，优质废钢用尽，到2010年可能需要提高金属生产能力约2亿吨/年。这些因素已经大大影响炼铁技术的发展，从传统BF过程到小规模的、更加环保的过程，例如直接气体还原和熔融还原过程。能取代高炉的任何交替工艺必须足以达到经济竞争力所要求的大生产能力。使用竖炉法还需要球团矿阶段，并面临球团矿碎裂问题。流化床法经历了许多另外问题，包括颗粒粘结，导致传输线堵塞和流态化损失；不能处理精矿大小的细颗粒；满足好几个阶段的要求，因为要均匀混和在炉底上还原的不同程度的颗粒，这使在一个阶段实现高程度的冶炼处理效率更低(造成基建投资费用较高)；均匀粒度要求；淘析损失和粉尘浮获效率问题；不可直接生产铁水。循环流化床法可以能更好地处理颗粒，但是要面临许多同样的问题，加上反应器和管道的严重磨损和侵蚀，这是由于气-粘混合物的高速流动造成的，还遭受因不同粒度颗粒在停留时间内有较大差别引起的不均匀冶炼处理。另一方面，熔融还原法会遇到下列问题预还原要求，将产生出许多与上述讨论的有关气体还原法问题；由液态氧化铁腐蚀法造成的耐火材料问题。鞍山钢铁公司炼铁厂炼铁工艺工成流程大致如下图： 图1-1炼铁工艺流程 炼钢厂转炉炼钢控对象一般包括高炉本体、炉顶、热风炉设备、炉顶上料,槽下、TRT等。生产控制流程如下图： 图1-2生产控制流程3.2无缝钢管厂3.2.1无缝钢管概述及生产工艺轧制技术是型钢生产的重要一环，直接影响产品的质量和综合力学性能，高精度的轧制技术是获得优质产品的保证。单就重轨而言，其断面形状较为复杂，目前国外先进工业国家广泛采用万能轧制法来生产。 万能轧制法是利用万能轧机上下左右四个轧辊，在水平和垂直两个方向上对重轨同时进行加工，改善了金属的变形状态。万能轧制的目的在于更好地压缩重轨的踏面和底面，使钢坯中残余的树状组织尽可能细化，防止裂纹产生，阻止裂纹的扩展。其优点是轨头和轨底的压缩比大，轧制效果好，产品断面尺寸精度高，表面质量好，轧制过程中，易于调整。高速铁路是铁路运输发展的趋势，60年代日本建成世界上第一条高速铁路，成为日本岛的交通大动脉。从80年代起，欧洲的德国TGV、德国的ICE高速列车相继开行，推动了全欧洲主干线的高速化，致使全球范围内以高速为目标的铁路建设高潮正在兴起 。 上个世纪90年代中期以来，我国经历了4次铁路运输大规模的提速，客运列车时速从平均5060km/h ，提高到80100km/h ，几大干线的客运时速超过了100km/h。1997年广深160km/h高速铁路建成通车，1998年我国第一条时速200km/h的秦沈客运专线开工建设；时速为300km/h的京沪高速铁路也在研究之中。 铁路运输的快速发展使重轨生产厂面临新的机遇和挑战。目前国内重轨生产基地主要有鞍钢、攀钢、包钢等，与攀钢和包钢相比，鞍钢大型厂原800横列式轧机的总体装备水平较低， 产品实物质量无法满足国内铁路快速发展的需求，鞍钢在国内重轨市场的竞争力受到了严峻的挑战，因此，对鞍钢大型厂重轨生产线进行全面改造势在必行。 2001年2月1日开始，鞍钢大型厂重轨生产线改造全面开工。该工程分二期进行，一期工程计划投资2亿元，在原有厂房内改造精整加工线；二期工程投资5亿元，新建万能轧制线。主体设备：万能轧机机组、平一立复合矫直机均引进德国SMS公司。该生产线于2002年12月8日全线试车成功，标志着世界上第条短流程重轨万能轧制生产线开始投入大生产。 无缝钢管的方法以及用于实施 该制造方法的制造设备，该方法以通过简化的制造工序和制造设备以低的制造成本制造具有良好的生产性和优于现有 产品的性能的无缝钢管。$本发明的制造方法由包括依次连续的下述的工序构成， 从钢坯制造到产品的工序和制造设备由连续的一条线路连接。由连续铸造法制造横断 面形状为圆形的钢坯的工序；将钢坯冷却到 Ar1 相变点以下温度的工序；将钢坯加 热到可穿孔的温度的工序；以 200秒以下的应变速度进行穿孔轧制、制造空心管坯 的工序；通过连续延伸轧机和精轧机直接连接地配置的轧机、以预定的平均应变速度、 加工度以及终轧温度对空心管坯进行延伸轧制和精轧从而制造钢管的工序；在 Ar3 相 变点以上的温度对钢管进行再结晶处理的工序；从 Ar3 相变点以上的温度对钢管进行 淬火的工序；对钢管进行回火处理的工序。 热轧工艺：圆管坯加热穿孔三辊斜轧、连轧或挤压脱管定径（或减径）冷却矫直水压试验（或探伤）标记入库无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。 冷轧工艺圆管坯加热穿孔打头退火酸洗涂油（镀铜）多道次冷拔（冷轧）坯管热处理矫直水压试验（探伤）标记入库3.3冷轧厂3.3.1 轧机与酸洗技术1999 年鞍钢冷轧厂开始引进紊流酸洗技术,至今已拥有了 1676、1780、2130、1450 mm 四条酸洗轧机联合机组,形成年产 600 万吨冷轧薄板的生产能力。较之以前应用的浅槽 酸洗技术,紊流酸洗技术极大地提高了带钢酸洗质量和酸洗速度。 冷轧带钢轧机有单机可逆式冷轧机组(整|R)、多机架串列式冷轧机组(TCM)、全连续 式冷轧机组(erCM)、酸洗一轧机联合机组(CPCM)、双机架可逆式冷轧机组(DSR)等多种 型式。单机架冷轧机的生产能力通常在 20-40 万 ta；串列式冷轧机组、全连续冷轧 机组和酸洗_车 L 机联合机组的生产能力可到 100 万 ta 以上；双机架可逆式冷轧机组 能力在 40 万100 万ta。酸洗一轧机联合机组与串列式轧机和全连续轧机相比，具 有工序简化、减少投资、节能、轧制稳定从而产品质量稳定、生产效率高和生产成本低 等特点，越来越受到重视，成为大中型企业新建和改造的主流生产设备。自从 20 世纪 80 年代初，法国于齐诺尔钢铁公司蒙塔泰尔钢厂和新日铁君津厂几乎同时开发成功酸洗。 轧机联合机组以来，先后已有 20 余套投入运行。国内已建 3 套，由酸洗机组+连轧机组 改为酸洗_车 L 机联合机组的 3 套，正在建设和拟建的 6 套。 酸洗-车 L 机联合机组的主要特点有：(1)简化生产工序和稳定轧制过程。酸洗轧机 联合机组酸洗后的钢卷直接进入轧机，不需涂油，生产工序简化；因为连续轧制，没有 穿带和甩尾的停机，轧制过程比单卷生产稳定。(2)减少投资和减少操作人员。由于不 设置酸洗出口设备、不设置轧机人口设备，不需要中间仓库，减少了设备和土建投资(低 101906)，并减少了操作人员。(3)提高生产率。由于酸洗寺 L 制过程生产连续化， 大大地降低了辅助生产时间，与常规的连轧机相比，约提高生产率 10-25。(4)提高 成品表面质量和工作辊的使用寿命。由于无穿带和甩尾而大大避免了对工作辊的划伤， 也减少了工作辊的意外损伤，从而提高了带钢的表面质量和提高了轧辊的使用寿命。(5) 提高成材率。常规连轧机的头尾是在无张力状态下轧制，通常有 60100m 的带材因厚 度超差而需在后工序切掉，全连续轧机带钢均在张力状态下轧制，其超差部分约 0-6m， 提高了成材率。（6）减少废品率和利于稳定带钢表面质量，由于没有钢管的中间贮存 和酸洗后的涂油，避免了于保管不善或贮存时间过长而造成塌卷、带卷损伤、锈蚀和污 染轧制油等疵病引起的成品率降低和 带钢表面质量降低。(7)降低产品成本，增强竞争 力。由于以上种种特点，酸洗。冷轧联合机组比一般常规轧机的成本要低。轧机技术：（1） 基于神经网络的自学习系统 （2） 高精度轧制的厚度控制技术 （多 ACG） （3） 高精度板形控制技术（窜辊技术、乳化液分段冷却技术）退火工艺 全氢罩式炉技术 热轧：1000卷 薄卷冷轧：500、600 不需要加热系统 3.3.2冷轧工艺流程(1) 加工硬化 由于冷轧是在金属的再结晶温度以下进行的，故在冷轧过程中，板带必然产生加工 和硬化。加工硬化带来的后果是：变形抗力增大，使轧制压力增大；塑性降低，易 发生脆裂。加工硬化超过一定程度后，轧件将因过分硬脆而不适于继续冷轧。因此，钢 板经冷轧一定道次后，往往要经软化处理（再结晶退火，固溶处理等），使轧件恢复塑 性，降低变形抗力，以便继续轧薄。冷轧生产中，每次软化退火之前完成的冷轧工作称 为一个“轧程”。在一定轧制条件下，钢制愈硬，成品愈薄，所需的轧程愈多。 (2)冷轧中采用工艺冷却 冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，故必须采用有效的 人工冷却。轧制速度愈高，压下量愈大，冷却问题愈显得重要。 试验研究与理论分析表明，冷轧板带钢的变形功约有 8488转变为热能，使轧件 和轧辊温度升高。我们关心的是在单位时间内发出的热量即变形发热率 q，以便采取适 当措施及时排除或控制这部分热量。变形发热率是直接正比于轧制平均单位压力、压下 量和轧制速度的。因此，采用高速、大压下的强化轧制方法将使发热率大为增加。如果 此时所轧的又是变形抗力较大的钢种，如不锈钢、变压器硅钢等，则发热率就增加得更 加剧烈。因此必须加强冷轧过程中的冷却，才能保证过程的顺利进行。水是比较理想的冷却剂。因其比热大，吸热率高且成本低廉。油的冷却能力比水差 得多。因此大多数轧机都倾向于用水冷却。增加冷却液在冷却前后的温差也是充分提高 冷却能力的重要途径。若采用高压空气将冷却液雾化，或采用特制的高压喷嘴喷射，可 大大提高其吸热效果，并节省冷却液的用量。冷却液在雾化过程中本身温度下降，所产 生的微小液滴在碰到温度较高的辊面或板面时往往即时蒸发，借助蒸发潜热大量吸走热 量，使整个冷却效果大为改善。 实际测温资料表明，即使在采用有效的工艺冷润的条件下，冷轧板卷在卸卷后的温度有时仍达到摄氏 130150 度甚至还要高，由此可见在轧制变形区中的料温一定比这 还要高。辊温的反常升高以及辊温分布规律的反常或突变均可导致正常辊型条件的破坏， 直接有害于板形轧制精度。同时辊温过高也会使冷扎工艺润滑剂失效（油膜破裂）， 使冷轧不能顺利进行。 综上所述，为了保证冷轧的正常进行，对轧辊及轧件应采取有效的冷却与控温措施。 冷轧带钢板生产工艺流程 ：冷轧板带钢生产的工序和工艺流程于产品紧密相连，随产品的要求不同工艺流程也 有所不同。 冷轧板带钢产品以热轧带钢作为原料，因其表面有氧化铁皮，所以在冷轧前要把氧 化铁皮清除掉，故酸洗时冷轧生产的第一工序。酸洗后即可轧制，轧制到一定厚度，由 于带钢的加工硬化，需进行中间退火，使带钢软化。退火之前由于带钢表面有润滑油， 必须把油脂清洗干净，否则在退火中带钢表面形成油斑，造成表面缺陷。经过脱脂的带 钢，在代有保护性气体的炉中进行退火。退火之后的带钢表面是光亮的，所以在进一步 的轧制和平整时，就不需酸洗。带钢轧至所需尺寸和精度后，通常进行最终退火，为获 得平整光洁的表面及均匀的厚度和调节机械性能要经过平整。带钢在平整之后，根据订 货要求进行剪切。成张交货要横切，成卷交货必要时要纵切。 综上所述，一般用途冷轧板带钢的生产工序是：酸洗、冷轧、退火、平整、剪切、 检查缺陷、分类分级以及成品包装。 冷轧 1#线整体工艺流程 图 3-1酸洗-轧机联合机组主要设备简介(1) 酸洗机组 本酸洗机组从奥地利引进，采用浅槽盐酸酸洗工艺，设计年产能力 180 万吨，带钢 宽度 800-1630mm。 (2) 转向塔 通过采用两个转向塔，解决了原酸洗和轧机分设两个车间内且不在同一条线上的问 题，使酸洗和轧机相连，实现无头轧制。 (3) 精轧机组 采用五机架四六辊混合机型，其中 0#机架采用六辊 UC 轧机，1#-4#机架为四辊轧机。 (4) 罩式退火炉 冷轧 1#线罩式炉设计能力年产 110 万吨，包括德国 LOI 76 座和奥地利 EBNER4 座分 流喷气冷却全氢罩式炉，德国 LOI 18 座喷水冷却全氢罩式炉。带钢宽度 800-1630mm， 带钢厚度 0.3-3.0mm。 (5) 平整机组及工艺流程 以较小的变形量(通常为 0.03-0.3mm)，对退火后的冷轧带钢进行轧制(平整)，以消 除带钢的屈服平台和轻微的浪形，以及得到要求的表面形貌，这种轧制过程叫平整，或 称为调质轧制。平整机组的主要作用是消除带钢的屈服应力，提高钢板的平直度，消除 不连续的塑性变形，获得均匀一致的带钢表面。 3.4大型重轨车间3.4.1 轧机与酸洗技术鞍钢股份大型厂重轨生产线始建于 1953 年，是我国恢复建设时期著名的“鞍钢三 大工程”之一，在半个世纪里为共和国铁路建设做出了举足轻重的贡献。从 1997 年到 2001 年，我国铁路运输实施 4 次大幅度提速，建成高等级、高速度的铁路大动脉成为 我国十五期间铁路发展的重点。顺应这一潮流，鞍钢股份重轨生产线从 2001 年年初 开始了历史上最大规模的技术改造。2003 年 4 月 1 日，中国第一条万能轧制钢轨生产线 在鞍钢股份大型厂通过中方验收，正式投入大批量生产。至此，历时两年的两期大规模 技术改造，拥有世界先进技术装备水平，集精炼、精轧、精整于一体的高速重轨生产精 品基地在鞍钢股份建成。经过两次历史性的技术变革，鞍钢股份跨入了国际先进重轨生 产企业行列，建成了拥有世界先进技术装备、集生产与科研于一体的高速重轨精品基地， 成为国内重轨生产品种最全、档次最高的钢铁企业。 随着国家对铁路系统的电气化改造与全国铁路的提速，列车时速最高可达300千米 每小时，一般列车时速也高达120200千米每小时，这样对铁轨有着很高的要求，其所 用到的铁轨就是重轨。重轨顾名思义，其长度与重量比一般铁路大，重轨的规格有50M 与100M，每米重60千克。其轧制要求高，轧制难度大。 鞍钢大型厂的这套重轨生产线 属于热轧生产线，其与前面的板材生产类似，但有不同的地方。其生产过程大致如下， 下线的红热钢坯经过加热炉后送入1150轧机轧制，再送入1100轧机轧制后，钢坯界面由 方形变成“工”型，上两个轧机也称开坯机。后在送入万能轧机进行轧制，轧制后成为 生产所需的形状，外形与对称性满足要求。在送入打字机打上钢轨编号，再经过预弯机， 矫直机，送入检测中心，后来经过整形，便可以出厂了。 三大系列产品 重轨系列、型钢系列、军工系列重轨系列： 43、50、60公斤/米，包括桥梁轨、道岔轨、电车轨、轻轨、 型钢等，占 生产比重的80%。 生产线为万能轧机。 型钢系列：I、L、 H型钢，15-20公斤/ 米，生产线为800轧机。 军工系列：球形钢、扁形钢。生产线为600轧机。 3.4.2 生产工艺环节1 加热炉 对于钢坯，轧机对于袋轧钢坯有一定要求，对钢坯温度也有一定要求，故先用加热 炉对钢坯进行加热，加热到工艺要求温度，其中应该包含有相应的温度检测环节，同时 要考虑温度的大滞后环节。 2 1150 /1100 轧机 1150：直流轧机，4600kw 1100：3600kw 3 万能轧机 万能轧机是整个钢轨轧制生产线最重要的环节之一。万能轧机分为三个部分，第一 部分是初轧机，主要任务是将上一道工序的坯料在进行轧制，使其更符合要求规格，钢 坯进入初轧机时，形状与要求相差很大，故对于初轧机其轧制力也很大，电机电流也很 大，工作频率快。第二部分为加工轧机，用于加工钢轨的边缘，形状，加工“工”型，经 过这个轧机钢轨基本成形。第三部分为精轧机，用于对钢轨作最后精加工。 其应用到的控制系统估计有以下几种，有轧制力检测环节，作用同前。位置检测环 节也是必不可少的，在万能轧机中轧制过第二部分要往复三次进行轧制，前两次不经过 精轧机，第三次经过精轧机，这就需要逻辑控制。此外冷却装置也是必不可少的。控制 器的选取上，采用了两种控制器，一种为fest，主要用于控制一些主令开关，电磁阀， 是一种相对粗略的控制。另一种控制器用的是TCS，用于精密的控制，像对电机，电磁 阀的控制。 4 预弯机钢轨经过轧制后要进行冷却，若不经过处理直接冷却，由于钢铁的热胀冷缩会使钢 轨发生弯曲变形，要对其先进行预弯处理。预弯机由39个小调节爪组成，每一个调节爪 有一个电机带动，变频器控制电机，由PLC与显示屏组成人机界面，利用触摸向PLC输 入预弯数据，控制器控制个变频器工作，此外，为了更好控制电机，采用了一个小的速 度反馈控制速度。 图 4-1 生产工艺简图 图4-2 控制流程图 、4 课堂知识相关通过对鞍钢的五个生产车间的实习参观，我们大体熟悉了生产总的工艺流程，了解 了其中应用到的控制系统。 1 执行机构与主要控制系统 在工业生产中，应用最多的执行机构是电机与调节阀，正因为这种调节阀，决定了 主要的控制系统有以电机为执行机构的电机拖动控制系统与调节阀为执行机构的流量 控制系统。 电机拖动控制系统又分为直流调速系统与交流调速系统。电机调速控制系统核心是控制电机转速。对于直流控制系统，控制交直便流系统来控制电机成为常用的 控制方式。交流控制系统采用的是变频器控制。电机速度检测是一个重要环节，好的检 测环节可以提供好的准确的检测信号，工业上常用的使用光电码盘测速。光电编码器是 一种集光、机、电为一体的数字检测装置，它是一种通过光电转换，将输至轴上的机械、 几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置（角度）的检测。具 有精度高、响应快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显著的优点。 流量控制是通过控 制调节阀开度大小来控制流量。 2 计算机控制系统 随着电子计算机的广泛应用，计算机控制系统成为重要的控制系统。在现场参观中 我们接触到的控制系统都为计算机控制系统，在这里简单对计算机控制系统加以简介。 计算机控制系统的应用给车间带来很大变化，以往的机械仪表被数字仪表替换，大的继 电器式控制柜被小巧的 PLC 代替，集中的检测控制给操作上带来了方便，计算机控制系 统的应用，使得工业生产中的逻辑控制变得更加灵活。 对于一个计算机控制系统，由 硬件与软件。硬件上核心是数字控制器，同时，还有信号转换接口，网络接口等。各个 检测器输出的是模拟信号，执行机构接受的是模拟信号，而数字控制器应用的是数字信 号，接口转换可将这两种信号进行转换，即 A/D、D/A 转换电路。 计算机控制系统可以 是闭环的