上海寶冶:首套精品長尺輕軌智能加工生產線打造綠色鋼鐵
來源:上海寶冶集團 作者:潘柏佺 發布時間:2021年01月27日 訪問量:
+ . -

  2020年9月4日,河北永洋特鋼集團精品輕軌線一次性熱負荷試車成功,實現了全線工藝設備的貫通,標志著這條具有國際先進水平的輕軌生產線將全面進入試生產階段。永洋特鋼精品輕軌線項目不僅是由上海寶冶工藝技術總負責的世界首套國內首推的采用萬能法半連軋工藝生產輕軌的生產線,同時還配備了由上海寶冶自主研發的智能冷卻系統成套設備——智能復合式長尺輕軌及普通斷面型鋼冷床。該冷床為國內首套智能化輕軌長尺冷床,采用了上海寶冶自主研發的長尺輕軌智能預彎技術、智能預彎自主學習技術、風冷和水霧冷卻雙強冷技術、智能取鋼技術等先進技術。

  自主冷床助力“中國速度”

  目前,全國有1/3的高鐵鋼軌產自由上海寶冶設計的包鋼軌梁廠。但在2004年,仍存在一些影響成才率和產品性能的“卡脖子”問題,其中冷床處理效果差的問題尤為突出。當時,根據包頭鋼鐵(集團)有限公司軌梁廠橫列式軋機改造項目產品大綱的要求,對進入矯直機的型鋼及鋼軌的溫度提出了更高的要求,需將由軋機軋出約900℃的型鋼冷卻到80℃以下(鋼軌冷卻到60℃以下),并要求型鋼或鋼軌有較小的彎曲度,以方便矯直機的咬入。然而當時國內使用的冷床,無論是進口設備還是國產設備,處理效果均不理想。上海寶冶的工程師們意識到,要滿足這些要求,就需要一套既能用于工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼、乙字鋼等普通斷面型鋼的冷床,還需要能夠同時滿足百米長尺高速鋼軌的冷卻,要求具有非對稱軋件預彎、軋件防劃傷,用以改善非對稱斷面冷卻后彎曲度,同時保障高效、高質量等要求。

  上海寶冶的工程師們根據業主要求和行業痛點,特別是百米鋼軌的矯前彎曲度大,矯后平直度差,殘余應力大,鋼軌穩定性差等問題,提出了根據不同的產品要求,在冷卻過程中采用自動預彎、強制冷卻等附加功能。同時為提高冷床的使用效率,并解決產品表面劃傷問題,對現有冷床應用情況進行了分析研究,自主創新和集成創新相結合,在鋼軌預彎、冷卻模式、冷床的傳動形式等方面實現了新突破,首創研發了高速鐵路百米高速鋼軌復合式步進冷床設備,具有完全自主知識產權,并在包鋼軌梁廠高速鐵路百米鋼軌生產線成功應用。

  通過實際應用,百米高速軌的挑出率(合格率)達到了91%以上;通過預彎,實現將非對稱截面軋件冷卻后的彎曲度從25-35‰縮減至5‰,具有結構緊湊、功能完善、冷卻效果好、停位準確、工作時振動小、噪聲低,運行可靠,制造安裝方便、便于維護、易于操作、投資少等特點,該成果實現了產業化,應用前景廣闊,取得了很顯著的經濟效益和社會效益,助力中國高鐵跑出“中國速度”。

  此后,上海寶冶持續加強對型鋼冷床設備技術的開發研究及推廣應用,大力推進綠色鋼鐵生產,引領當今型鋼、鋼軌生產冷卻設備的技術潮流,達到了國際領先水平。至今,上海寶冶高速鐵路百米鋼軌用復合式步進冷床設備,申請并授權專利4件,正在申報專利2項。2013年經中冶集團成果鑒定,達到國際領先水平。2014年獲得中冶集團科技進步二等獎、內蒙古自治區科技進步一等獎;2015年獲中國冶金科學技術三等獎、青島市科學技術二等獎。該技術成果應用的包鋼軌梁1#線熱軋工藝改造工程和包鋼軌梁廠高速鐵路百米鋼軌生產線工程分別榮獲了2007年度冶金行業優秀工程設計二等獎、2008年內蒙古自治區優秀勘察設計一等獎、2016年冶金行業優秀工程設計一等獎。

  與時俱進引領智能化冷床新突破

  隨著工業自動化、智能化技術的普遍應用以及對工程項目投資和產能的要求越來越高,上海寶冶通過不斷地自主創新,又成功研發并應用了型鋼冷床智能預彎技術、水霧冷卻技術、智能取鋼技術,實現了型鋼冷卻技術的突破提升,再次引領了技術潮流。

  智能預彎技術,是借助3D掃描裝置輸出點云數據檢測軋件實際彎曲形狀及其溫度變化,輸入給軋件彎曲模型。軋件彎曲模型根據軋件溫度、軋件長度幾何尺寸及鋼種成分,計算軋件自然彎曲曲線,并輸出給冷卻過程控制計算機。冷卻過程控制計算機根據軋件自然彎曲曲線,自適應學習確定反向彎修正系數,計算預彎小車行程,并將小車行程設定值輸出給冷床PLC系統。

  水霧冷卻技術,是上海寶冶通過與專業實驗室合作,完成并獲得了主要鋼種的CCT曲線,根據不同的鋼種和產品規格,對應不同的水霧冷卻工藝,避免相變過程組織應力與冷卻過程熱應力的疊加確保產品的組織性能不受影響。在軋件進入噴霧冷卻前、噴霧冷卻結束都要進行溫度檢測,進行精細化冷卻控制。

  智能取鋼技術,是通過在冷床出口下料小車處設置激光測距儀,能夠檢測到每一支鋼的實際位置,自動控制小車取料行程,完成智能取鋼,實現冷床全自動化生產。

  近年來,上海寶冶不斷地改進完善復合式型鋼步進冷床設備技術并推廣應用(實施),設計、供貨的復合式型鋼步進冷床設備除了在包鋼軌梁1#和2#線生產線應用以外,還在唐鋼大型型鋼生產線、鞍鋼800軍用球扁鋼生產線、石橫特鋼型鋼生產線、河北永洋精品輕軌線生產線、河北永洋精品重軌生產線等一批具有行業影響力的項目上得到應用,有效替代了國外的預彎技術,取得了很顯著的經濟效益和社會效益。

  上海寶冶十多年來通過不斷的創新研發,實現了型鋼冷卻設備從模仿跟隨到亦步亦趨,從自主集成到創新超越,已形成了完善全面的復合式型鋼步進冷床技術,具有自主知識產權,引領了品牌和技術潮流,打造了國際領先的核心裝備產品,代表“冶金建設國家隊”,有力的支撐了產業升級。


中冶微信號

輕推
欢乐颂小说 中科匯聯承辦,easysite內容管理系統,portal門戶,輿情監測,搜索引擎,政府門戶,信息公開,電子政務