热轧粗轧板形调控及质量提升技术(宝钢张仁琪工人农民技术创新)

1推荐2016年度国家科技进步奖(工人农民技术创新)项目公示一、项目名称热轧粗轧板形调控及质量提升技术二、推荐意见该成果经过多年的研究和现场实施攻关，取得了显著效果，特别是在粗轧带钢板形调控、粗轧机低温降轧制、头尾宽度控制、锥形坯宽度控制、辊耗控制、表面质量控制等方面成效显著并为企业带来一定的经济效益。项目提高了产品质量和生产效益，为稳定现场生产提高劳动效率作出了贡献。现在该技术成果正在逐步向宝钢集团向下属各子公司，如不锈钢事业部、梅山等公司，多条热轧产线进行了推广，均取得了显著效果和巨大经济效益。特推荐国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介本项目属于钢铁热轧轧制工艺控制技术领域。本项目主要包括板形调控和质量提升两个方面。板形调控主要涉及带钢打滑、跑偏、镰刀弯、翘扣头、楔形等内容;质量提升主要包括宽度控制和表面缺陷控制。该项目是把操作人员的操作经验和方法加以完善和提高，与工艺控制模型、设备控制技术有机结合，使轧制过程和质量控制更加稳定。主要创新包括：1、发明了粗轧板形调控技术。首创了粗轧机打滑自动控制技术，实现了打滑发生时轧机速度和辊缝的自动调整，减少了打滑造成的卡钢、停机事故；首创了粗轧中间坯纠偏与镰刀弯控制技术，既利用水平轧机前后的由伺服阀控制的侧导板能检测到压力变化和水平轧机液压压上装置能随时调整辊缝的功能，通过侧导板检测到压力的变化判断出中间坯偏那个方向，然后启动液压压上装置调整辊缝来实现纠偏和镰刀弯消除；首创了通过控制原料尺寸精度、规范加热制度、采用合适的辊形、提高轧制控制工艺水平、提高设备管理精度等技术，实现了热轧2带钢的小楔形板形；通过在辊道间和辊道上方安装翘扣头检测装置，实现了翘扣头自动检测，并采用区别不同加热炉抽出的带钢取不同的翘扣头系数的方法，有效的改善了带钢翘扣头，减少了故障的发生；开发了带钢影像纠正方法、保温罩防撞方法和轧辊保护方法，减少了事故发生的频率和事故损失。2、发明了头尾宽度和锥形坯控制技术。采用二次曲线模型对带钢头部和尾部的缩窄进行控制时，较之折线模型更加符合带钢头部和尾部的轧制变形情况，从而也就使得控制过程更加平稳。而更重要的是，当带钢尾部发生超宽时，采用尾部收缩短行程曲线进行控制，有效地解决了带钢尾部超宽的问题，采用该技术后提高了宽度控制精度；锥形坯采用变宽、变速侧压实现矩形坯一样的宽度控制水平。3、设计安装了立辊挡水和涂油装置，有效的解决了硅钢轧制过程中的黑线和翘皮缺陷，毛刺封锁大量减少；通过改进内冷、外冷冷却方式、采用凹凸组合夹送辊辊形等技术，有效的改善了出入口夹送辊的辊面，延长了其使用周期，杜绝了夹送辊对硅钢的划伤缺陷。本项目应用于宝山钢铁股份有限公司热轧厂，包括授权发明专利技术8项，实用新型专利9项，技术秘密41项。该项目的轧辊保护方法已推广到上海1780不锈钢热轧厂；立辊挡水装置、粗轧板形调整方法、高速钢辊使用方法已向梅钢热轧厂1780产线和1422产线进行了技术推广。每年减少质量降级创效378.6万元，减少辊耗创效258.23万元，减少故障停机时间创效421.17万元，减少切割损耗创效201.18万元，2013年-2015年共产生效益6640万元。四、客观评价(1)查新报告①、中国科学院上海科技查新咨询中心的查新结论为：该项目设备与技术研发具有新颖性，经分析，该项目综合技术处于国内领先，并达到国际先进水平。(2)、用户使用报告①、上海不锈钢事业部热轧厂于2011年10月31日出具宝钢股份推广移植项目用户验收证明(参见附件－宝钢股份推广移植项目用户验收证明(降低粗轧工作辊辊耗))，该项目从2011年2月份实施，实施以来粗轧生产辊耗下降明3显，2－10月份累计已经达到0.77kg/t，完成了项目目标。②、梅钢公司热轧板厂于2013年1月出具宝钢股份推广移植项目验收证明(参见附件宝钢股份推广移植项目用户验收证明(立辊冷却水切水技术推广))，2012年11月和12月的翘皮与夹渣预封锁量减少了200吨以上，达到了项目预期目标；于2013年6月出具经济效益评审书(参见附件－宝钢股份推广移植项目立辊冷却水切水技术推广效益表)，批准效益为：76.52万元。③、梅钢公司热轧板于2013年11月和2014年3月、4月、2015年7月分别出具四份宝钢股份推广移植项目验收证明(参见附件－宝钢股份推广移植项目用户验收证明(1780轧线轧辊辊面质量提升技术)、宝钢股份推广移植项目用户验收证明(高速钢轧辊技术在1780轧线的使用)、宝钢股份推广移植项目用户验收证明(粗轧板形控制))、宝钢股份推广移植项目用户验收证明(梅钢热轧1780粗轧区域头尾镰刀弯攻关)，对应产线的辊印封锁率从1.6%下降到0.25%，甩尾轧破封锁率从3.5%下降到2.5%；粗轧打滑废钢事故为零；极限规格轧制量增加30%，轧辊辊耗由0.829kg/吨钢降低到0.589kg/吨；氧化铁皮缺陷废次降发生率由0.92%降低到0.27%；回炉率由6.05%下降到2.37%，每月故障时间减少到42分钟，四个项目都达到了项目预期目标；分别于2013年11月、2014年6月、2015年9月出具经济效益评审书(参见附件－宝钢股份推广移植项目1780轧线轧辊辊面质量提升技术效益表、宝钢股份推广移植项目高速钢轧辊技术在1780轧线的使用效益表、宝钢股份推广移植项目粗轧板形控制效益表、宝钢股份推广移植项目梅钢热轧1780粗轧区域头尾镰刀弯攻关效益表)，四个支撑项目的批准效益为：1118.87万元。(3)与国内外同类研究、同类技术的综合比较由于世界各大钢铁企业对敏感的生产技术指标均采取了严格的保密措施，所以通过检索很难得到相关数据。但通过近期与部分国际先进钢铁企业开展技术交流得到的数据来看，宝钢热轧粗轧板形调控及质量提升技术已经达到了国际先进水平。类别板形控制技术质量控制技术本项目发明了板形自动调整技术和事故自控技术。发明了带钢头尾宽度控制的收缩曲线和锥形坯宽度控制方法；发明了表面质量控制方法。国内情况没有厂家有类似的技术只有带钢头尾宽度控制放宽的曲线。4国际情况新日铁有类似的中间坯纠偏方法，但其只能是单道次控制，而本项目是可逆道次使用，控制要比其先进。只有带钢头尾宽度控制放宽的曲线；锥形坯生产按照矩形坯生产。本项目的水平检索未见有与项目方专利技术完全相同的专利文献报道，该项目设备与技术研发具有新颖性。未见有与该项目创新点完全相同的文献报道，所以，该项目设备与技术研发具有新颖性。评价综合技术处于国内领先，并达到国际先进水平。综合技术处于国内领先，并达到国际先进水平。(1)粗轧板形调控技术由于轧制稳定，1880的有效作业率是也得到了提高。1880与宝钢其他产线及浦项对标产线的有效作业率各项指标的对比如下表：1880产线与对标产线相比，有效作业率略优于其他产线，在非计划停机时间方面，1880则明显优于浦项几条产线。(2)宽度控制技术采用宽度控制方法后，宝钢三条产线的宽度封锁率有了明显的提升，封锁率要优于浦项几条产线。五、推广应用情况宝钢热轧粗轧板形调控及质量提升技术应用于宝山钢铁股份有限公司热轧厂，2013年-2015年共产生效益5444.61万元；技术推广应用于宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部、上海梅山钢铁股份有限公司热轧板厂，共产生效益1088.67万元。(1)宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部使用宝钢热轧粗轧板形调控及质量5提升技术以后，粗轧R2辊耗由0.113公斤/吨下降到0.077公斤/吨。(2)上海梅山钢铁股份有限公司热轧板厂1422机组后使用宝钢热轧粗轧板形调控及质量提升技术以后，带钢表面类缺陷翘皮、分层、夹渣发生量明显降低，返修和降级产品分别减少了1969.055吨和8804.75吨，公司评审年效益72.56万元；(3)上海梅山钢铁股份有限公司热轧板厂1780和1422机组后使用宝钢热轧粗轧板形调控及质量提升技术以后，其辊印封锁率从1.6%下降到0.25%，甩尾轧破封锁率从3.5%下降到2.5%；粗轧打滑废钢事故为零；极限规格轧制量增加30%，轧辊辊耗由0.829kg/吨钢降低到0.589kg/吨；氧化铁皮缺陷废次降发生率由0.92%降低到0.27%；回炉率由6.05%下降到2.37%，4个支撑项目公司评审年效益为1195.39万元。6六、主要知识产权证明目录知识产权类别知识产权具体名称国家(地区)授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态发明一种可逆道次轧制时的中间坯纠偏方法中国ZL200710045347.82011.01.19729382宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明适用于粗轧轧制过程的自动控制打滑方法中国ZL200810207278.02011.11.23869289宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明粗轧轧制过程中带钢翘扣头检测控制装置及方法中国ZL200910052973.92012.07.04992497宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明粗轧机出口保温罩防撞控制方法中国ZL201110006015.52014.06.041414080宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明热轧带钢头部和尾部宽度失宽控制方法中国ZL201110227656.32015.03.041596024宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明一种热轧带钢楔形控制方法中国ZL201210013427.62015.07.221730634宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明一种提高粗轧机轧制节奏的控制方法中国ZL201210132387.72015.03.041596218宝山钢铁股份有限公司张仁其有效发明一种热轧板坯映像可修正的跟踪控制方法中国ZL201210133540.82015.12.091878105宝山钢铁股份有限公司张仁其有效实用新型带有辊面涂油装置的热轧机立辊中国ZL201120298608.92012.05.302226746宝山钢铁股份有限公司张仁其有效实用新型带挡冷却水装置的立辊中国ZL201120152523.X2012.01.112069755宝山钢铁股份有限公司张仁其有效7七、主要完成人情况排名姓名行政职务技术职称工作单位完成单位对本项目技术创造性贡献1张仁其无主任技师宝山钢铁股份有限公司宝山钢铁股份有限公司本项目首创了粗轧机打滑自动控制技术、粗轧中间坯纠偏与镰刀弯控制技术、热轧带钢的小楔形的控制技术、粗轧轧制过程中带钢翘扣头检测控制装置及方法、粗轧机出口保温罩防撞控制方法、热轧带钢头部和尾部宽度失宽控制方法等8项发明专利技术和9项实用新型专利技术，还产生了41项企业技术秘密。八、主要完成单位及创新推广贡献宝山钢铁股份有限公司：本项目包括授权发明专利技术8项，实用新型专利9项，企业技术秘密41项，这些技术都已运用于宝山钢铁股份有限公司热轧厂。其中该项目的轧辊保护方法已推广到上海1780不锈钢热轧厂；立辊挡水装置、粗轧板形调整方法、高速钢辊使用方法已向梅钢热轧厂1780产线和1422产线进行了技术推广。8九、工作简历