Peiner 型材廠現(xiàn)代化的萬能中型型鋼軋機

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Moderne Konzepte für gestandene Profilstrassen am Beispiel der Universalmittelstrasse UMIT der Peiner Traeger GmbH

Peiner
6 h- s5 f7 B$ B9 I# g. j型材廠現(xiàn)代化的萬能中型型鋼軋機

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( Dr. Joerg Wehage )

3 k: a4 k; v  s& h

& A4 c( w$ J2 w$ p2 c! }0 e& t: W) B
女士們、先生們：
! `0 @9 E% o, d* s8 e3 h; J. f今天能在這里向各位介紹我們的設備感到十分自豪，在歐洲和其他一些國家27年以來對Peiner
0 z$ c, f" M# P5 d0 c' y& G; N型材廠的設備是非常熟悉的。并且我們還準備根據(jù)需要改造軋鋼設備使之更現(xiàn)代化和有效的。許多技術的進步與發(fā)展、高水平、訓練有素和充滿活力的員工隊伍是我們?nèi)〉贸煽兊闹匾A。對此我們要繼續(xù)發(fā)展并給予加強。
下面首先要對我們裝備有一個簡短的介紹，然后介紹二種新裝備。連軋機組的微張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和型材斷面測量系統(tǒng)。
1. 自建廠以來設備的發(fā)展
: `9 c" U! @  h8 u$ D5 T& Z$ N小鎮(zhèn)Peine
與著名的Peiner
型材廠的產(chǎn)品生產(chǎn)有非常緊密的聯(lián)系。這個廠的歷史可以追溯到1858年建立的 Ilseder
Huette
工廠和1872年投產(chǎn)的軋鋼廠。1914年在Peine
- D- S0 [3 k, R! O' k. d7 I$ L鎮(zhèn)上生產(chǎn)出了世界第一根平行邊的H型鋼。
: \) g" h. O5 K0 w# ?4 G今天在Peine
  f9 c2 w( Y+ p鎮(zhèn)，我們有二臺連鑄機，萬能中型軋機和重型軌梁軋機。使用這些軋機我們生產(chǎn)全部尺寸規(guī)格范圍的鋼梁、U型鋼、箱型鋼板樁、礦井用鋼梁和系列的特殊斷面型材。
8 _- J+ R% b# t# y( j* U) D# r. |1975年11月，當時的Peine-Salzgitter
公司利用約一年半的時間，在Peine
3 p5 |7 ~9 I8 ?3 k5 e建了一個新的萬能中型材軋機。該軋機在80年代中期進行了擴建，以擴大產(chǎn)品范圍。1990年建了新的堆料設備。1994－1995年對冷床進行了現(xiàn)代化改造。1998年建了新的高效率步進式加熱爐。

2. 今日的產(chǎn)品
目前萬能中型軋機的品種包括：
) X" b& S* H2 h1 w4 x＊
1 j( r$ l7 \8 @) m1 @寬翼緣H型鋼，1PB 100－260 和按英標及美標生產(chǎn)的類似產(chǎn)品。
＊
! ~, u, s2 I+ N% l; N歐洲H型鋼，1PE 100－450
和按英標及美標生產(chǎn)的類似產(chǎn)品。
＊
7 J" F  e/ d; `平行翼緣的U型鋼，UPE 80－400 和斜翼緣U型鋼UNP 100－400
7 r% T7 _" O1 m" G, H! o8 E平行翼緣的U型鋼是Peiner
$ R- K9 Y+ ^4 @. ~鋼梁廠開發(fā)的產(chǎn)品，有更薄的腹板和更厚的翼緣，其優(yōu)點是在減重10.4%的情況下，翼緣方向的剛度增加19%，可裝配性比UNP斷面的型材更好。并與IPE型材有相同的尺寸。
其他產(chǎn)品還有
＊
" M- |( p6 w$ ]( `. b: c, |, A( [礦用鋼梁 GI 100－130，GIP 100－130，TH70/34－44
9 B2 G2 V# g+ t' R- II149E
等。
# S" d1 _8 B% Z) ]: [4 \1 D; G" r＊
鋼樁墻的連接件用鋼。
＊
8 M, e; |. }1 L, A3 ]! \. k特殊斷面型材，如：作為鐵路路基建設的Y型枕木用鋼。
3 D+ o: _: R9 a$ t! w  [自然，我們生產(chǎn)的所有產(chǎn)品是按歐洲也即德國的相關型鋼標準交貨，類似的還有其他的3個型鋼標準，該標準所規(guī)定的產(chǎn)品也在我們的供貨范圍內(nèi)。一些用于壓力機構件、汽車制造、鋼結構建筑使用的特殊斷面型材也可以生產(chǎn)。這套萬能中型軋機還可以根據(jù)與用戶的協(xié)議、根據(jù)型材的公差范圍和通用標準公差1/3的尺寸進行生產(chǎn)。根據(jù)下一步企業(yè)的發(fā)展，我們將不僅在Peine
7 g+ Q/ S8 `6 ?9 u  E/ H/ k* c生產(chǎn)型材，我們還會根據(jù)用戶相應的需求提供預生產(chǎn)和預加工的鋼結構件。

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3. 設備布置
整個軋線呈Z型布置，包括以下設備：
. |% K! m0 s& z/ Z＊        一臺250T/h 的步進式加熱爐，用于初軋與連鑄坯加熱，最大長度可達14米。
: Q$ d; x& h2 I2 Y' Y* h- z3 g＊        一臺二輥可逆粗軋機，可對鋼坯進行5－9道次粗軋，軋輥直徑1220mm，輥身長度2200mm。
* ?7 y! B; ?, ^' D, t) T) \＊        一套有6個萬能機架和3個立軋機架的連軋機組。
! ^1 }( s1 t+ S+ j4 {( w% U/ g0 n  W＊        一臺4-曲柄式切斷剪，可以將最大出口長度310m切成4個冷床長度。
＊        一臺斷面測量儀。
＊        一臺帶有試樣鋸的78m的步進冷床。
4 X9 W; w# Y- A+ C＊        一臺9輥矯直機
＊        一座收集臺架。
＊        鋸切區(qū)，有三臺冷鋸，最大鋸切直徑2000mm。
0 r" i, q2 X& ?2 `2 X3 O  ~3 k＊        一臺堆料機，可以雙排或單排堆垛，長度6－35m。
! L. I* K" @" @$ t＊        三臺帶式打捆機。
＊        五臺裝卸臺架。
這套軋機按三班倒生產(chǎn)，每周15班，則一年產(chǎn)量約為80萬噸。
在連軋機組上，采用萬能軋制的方式生產(chǎn)型材，萬能機架借助于水平和立軋加工翼緣和腹板的厚度。期間的立軋機架只控制翼緣的寬度，因此效率不是很高。
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4.        微張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)
在連軋機組上生產(chǎn)鋼梁，其質(zhì)量好壞很大程度上與采用何種方式調(diào)節(jié)轉速有
6 Z( m! C) e& ?4 @0 y  }關。
! |2 H! U  N( p5 W機架間的張力會在軋件全長上產(chǎn)生尺寸的波動，機架間的堆鋼也應當避免，以防止因軋件從軋線上拱起產(chǎn)生的干擾。
7 ]; b* |' p6 W3 a% [! ?7 M現(xiàn)在的操作工即使在沒有控制裝置的條件下，也能使這種生產(chǎn)線運轉。但是我們的經(jīng)驗表明，采用一種優(yōu)秀的控制策略，能使尺寸波動降為最小。一些來自于生產(chǎn)條件變化的干擾，例如產(chǎn)品規(guī)格變化、溫度波動、軋機條件的變化（軋制速度變化）都能非常有效地排除掉。
2000年和2001年，對連軋機組的電控設備進行了數(shù)字化改造。老的模擬式的張力控制系統(tǒng)被一套新的數(shù)字式控制系統(tǒng)所代替，該系統(tǒng)的承包商是奧地利VAI公司。
9 O$ X; L6 f3 f* e新的控制系統(tǒng)所包括的可選擇的控制策略，不僅有力矩存貯法（MZS），而且還有采用軋制力矩與軋制力的比例控制（MZR）。還有一些特殊的算法，如偏心補償、自動原始厚度修正和特殊的張力調(diào)節(jié)回路等，保證了最優(yōu)的控制條件。
該系統(tǒng)基于西門子的 Simadyn D技術。Anhaus 公司的在線測量系統(tǒng)也被同時安裝。大量的實測數(shù)據(jù)，如電機數(shù)據(jù)（轉速、電流、轉矩）、水平軋機和立式軋機的軋制力（通過電阻應變片獲得）和不同的材料
流數(shù)據(jù)都可以被使用。
  d  x3 p# z1 s1 G$ n6 Z控制的概念是基于一個轉數(shù)調(diào)整單元和一個力矩調(diào)整單元，轉數(shù)調(diào)整單元由比例轉數(shù)值的級聯(lián)模量組成。力矩調(diào)整單元產(chǎn)生成比例的轉數(shù)附加給定值，它通過級聯(lián)模數(shù)把轉數(shù)鎖定到設定值。每個機架有各自的調(diào)整模數(shù)，以調(diào)整到轉數(shù)給定值，而控制值則通過單個機架級聯(lián)，這樣對所有機架而言都有相同的控制模數(shù)。這個控制思想的優(yōu)點是系統(tǒng)有簡易明了的自動編碼和統(tǒng)一的寫參數(shù)方式。
特殊功能對立軋機架也很需要，其是作為附加的下級模數(shù)應用的。對立軋機架可以非常簡單地進行轉數(shù)調(diào)整。力矩限制或直接選用MZS/MZR 的功能。
  y7 R2 N/ s( J# `/ O微張力控制系統(tǒng)（MZS）
7 u) Y! N3 @+ Q: b9 `MZS的基礎是力矩存貯方法。即假設某一個機架的力矩在下一個道次開軋前后，其軋制力矩應為恒定值，從而保持最小的機架間張力。當然這種方法只有在軋制條件恒定，即入口軋件斷面恒定，變形抗力恒定（取決于材料的溫度）的條件下才有效。而這些條件在軋制過程中往往難于完全保證。
& g, K' p* W- @! b為對控制的效果進行優(yōu)化，MZS將對下一機架軋前和軋后瞬間的軋制力矩進行比較，并只能在一個非常短的時間內(nèi)進行控制。而對軋件長度的其他部分則保持轉數(shù)恒定。至于轉數(shù)的變化則在下一道次進行并借助傳級再傳到其它機架。
微張力調(diào)整（MZR）
+ X- a" m6 L$ Y) g5 J: F  G  XMZR基于比率方法實現(xiàn)，假設軋制力矩與軋制力之比保持恒定。
0 p' k, n' S  ?2 qMWalz = FHlH + FVlV                                                                    (1)                                               
控制條件可以用下式描述：
M = Mmotor(n) - Mwalz(n) + Mzug(n-1,n) - Mzug(n,n+1) .min                              (2)
兩個軋制力和電機力矩可以直接測量得到，為確定2個力臂，方程(1)改寫成：
5 n! u& A8 n: k/ b, V, Y5 }5 p¦Á = lH / (lH + lV) mit MWalz = [FH ¦Á + FV(1- ¦Á )] lges                           (3)
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' M6 n6 b! A1 C' y總力臂可以在機架間無張力、即在軋件進入下機架道次之前得到。相關系數(shù)α借助于一個優(yōu)化算法得到，它在整個軋件長度上有效且隨時可供下一塊鋼使用。
5 F6 Q9 j+ o) I+ v8 E調(diào)整由前饋和反饋調(diào)節(jié)耦合而成。當軋件處于第一機架的開軋道次和倒數(shù)第二機架之間時，第一機架是引導機架，它的轉數(shù)保持恒定。所測得的力矩變化將通過下一機架轉數(shù)的變化來調(diào)整并通過串級傳遞到隨后的機架。
; _8 O+ I9 o8 b# m# Z5 H6 a當傳遞到倒數(shù)第二個機架時，則全部其間的機架都切換到反饋調(diào)節(jié)狀態(tài)。而當末架也調(diào)整完畢時，引導機架和倒數(shù)第二機架也都切換到反饋調(diào)節(jié)狀態(tài)。
/ L' Y( C0 v) P為優(yōu)化MZR的控制，設有一個附加的末架穩(wěn)定回路和反饋－張力優(yōu)化系統(tǒng)。
! m# D/ X0 j# D% B% }5 m9 z為確認控制的質(zhì)量，要進行MZR的效率檢查。為此，把最后三個機架的轉速調(diào)到比以前的調(diào)制值相差約10轉/分。這種差異，將在下一塊鋼軋制中立即被確認并在開軋時得到調(diào)整。

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5.        斷面測量儀的使用。
軋機機組的工作效果很大程度上取決于能否在變換尺寸規(guī)格和軋件材質(zhì)時快速可靠地調(diào)整斷面幾何形狀。最幾年，通過采用現(xiàn)代化的計算機技術已經(jīng)能開發(fā)出高效的、實時測量斷面幾何形狀的測量儀器。
今年在我們軋機上安置了Danieli 自動化公司的Hiprofile-測量儀。該儀器安裝在精軋機架和冷床之間，
能在惡劣的環(huán)境中直接、無延遲地測量所有通向冷床上的熱軋件。檢測時軋件運行速度為6－8米/秒。
該測量儀器的工作原理是光切原理。工作時6個高能激光器圍繞軋件斷面產(chǎn)生一個輪廓線并通過檢測相機測量。測量數(shù)據(jù)経計算機處理，以輪廓圖或根據(jù)型鋼標準以幾何參數(shù)的方式給出，后者是經(jīng)過溫度修正的。
每秒鐘大約進行30次測量，并給出軋件全長幾何參數(shù)的再現(xiàn)圖，其精度與實測的斷面尺寸和大小有關，一般是0.15－0.2mm，該精度是經(jīng)過特殊驗收程序得到證明的。
# W4 N! b$ h2 I8 K與以往生產(chǎn)新產(chǎn)品時軋機機組的調(diào)整辦法不同，本企業(yè)基于從軋件全長獲取的信息，能更快、更好地決定如何調(diào)整水平、立式機架以及軋制軸線。
通過引入斷面形狀測量儀和微張力調(diào)整，在更換尺寸規(guī)格時，軋機的待機時間縮短了一半，而在更換軋件材質(zhì)時，根本取消了待機時間。

6.結論。
7 D* g6 I! l5 O- n女士們、先生們，
5 F, r+ \1 {8 `- s8 ~2 r我們相信，以下兩個數(shù)字足以表明27年來，UMIT取得了何種的成功。在1975年每個工作日的產(chǎn)量為200噸，而現(xiàn)在超過了3150噸。
今天的Peiner鋼梁廠的中型型鋼軋機和重型軌樑軋機的綜合能力，已經(jīng)能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的100型到1100型的鋼梁。通過有效的投資手段，Peine 已經(jīng)成為了把現(xiàn)代化技術觀念變成現(xiàn)實的企業(yè)。降低成本的手段、現(xiàn)代化和滿足用戶苛刻要求的產(chǎn)品，是我們保持和進一步發(fā)展目前領先地位的基礎。

2 I3 d! D3 ]6 |5 p8 q（唐  荻譯  陳其安校）

一兩酒

唐  荻原來不是搞板材連鑄連軋的，搞型鋼了？
8 G% L) s, E0 i( C4 ^# m( t: r3臺立軋機我覺得多了。
重慶大俠：一臺帶有試樣鋸的78m的步進冷床。
' I1 A$ L# G) B! T) w. }這個取樣鋸和普通的熱鋸有什么特殊之處，邊鋸邊取樣？

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沒有什么特殊,這個東西在柳州中型被仿制,是大馬院的作品,是個擺鋸,用于切頭和取樣,切頭現(xiàn)在不用,取樣現(xiàn)在也沒有用,麻煩,是利用冷床動作間隙,和上鋼裝置的間隙時間來配合生產(chǎn)線用,對中國人操作習慣來將,他們的取樣還停留在用氧割來,最好設在入口處,設置一臺軌道式的摩擦砂輪鋸就可以,

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其實我個人認為,立軋機架是不是軋邊機????
3 u1 s. X1 G  U1 M如果是這樣,那么他的軋邊機的作用相當于傳統(tǒng)軋制中的控制孔
% Z, P6 e9 j6 B( `# ~0 V控制孔的作用是為了彌補在延伸過程當中腰和腿(翼緣)變形的不均勻性而進行的局部壓縮,另外還又個作用是對邊部進行壓縮加工,避免在軋制當中由于沒有加工形成的自由面(外端)由于鑄造缺陷在此形成應力集中而放大缺陷造成廢品,
所以在這種鋼材生產(chǎn)當中人們改造自然的能力受到限制,只能用一種彌補的辦法,解決,
那么知道了他的作用,我們可以肯定的說,軋邊機采用的多少,取決于對該工藝變形的領悟程度,也同時考驗了煉鋼的質(zhì)量,但是從另外一個角度講,多一架就多一份穩(wěn)定,多一份塌實.
/ c! i4 ^, A' ^' Z呵呵,說的不一定對,請各位點評