重鋼大型設備產線及控制系統(tǒng)情況分析
2012-06-21 10:02:54
1、240萬t煉焦系統(tǒng)
在重鋼新區(qū)焦化240萬t煉焦系統(tǒng)工程中，大力推進設備的國產化。新區(qū)配有三臺煤氣鼓風機，沒有采用進口風機，而是采購于國內沈陽鼓風機廠的風機。規(guī)格為Q=1100m3/min，△H=30kPa，配900kW電機三臺，采用液力偶合器調速，滿負荷生產后，兩開一備。
2、大型儲煤倉自動配料控制系統(tǒng)
為降低煤料揚塵的環(huán)境污染，提高環(huán)保效果，重鋼決定在焦化煤料儲備中采用儲煤倉工藝及自動配料控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由16個?1m的貯槽組成，雙排布置，每排8個煤倉，每個貯量約11800t，總貯量約18.88萬t，相當于1-4號焦爐15天的用煤量。每個煤倉下設6個雙曲線斗嘴，分雙排布置；每個斗嘴下設1臺圓盤給料機，共96臺；每排3臺圓盤給料機對應1臺稱量帶式輸送機，共32臺稱量帶式輸送機。儲煤倉設1套自動配煤裝置，主要由圓盤給料機、稱量帶式輸送機、自動控制系統(tǒng)等組成，生產時按照給定值自動控制各單種煤的流量，確保配煤比連續(xù)恒定。分組配合后的煉焦用煤，經帶式輸送機運至粉碎機室進行分組粉碎。
3、煉鐵系統(tǒng)裝備
重鋼新區(qū)高爐及其配套系統(tǒng)的大部分設備都已實現國產化。 1、2、3號高爐系統(tǒng)分別于2009年12月、2010年11月、2011年9月投產，從生產運行情況看，設備總體運行穩(wěn)定，可靠性好，各項技術經濟指標均達到了國際先進水平。同時大型設備國產化具有價格相對較低及售后服務及時的優(yōu)點。
以2500m3高爐爐頂裝料設備為例：現1、2、3號高爐采用的是中鋼集團西安重機有限公司的產品，與國外同類型規(guī)模的設備相比，其單套價格約節(jié)約200-400萬元，但仍然能達到相應的技術運行指標。
又如磨煤機，重鋼自2001年開始，就使用了上海重型機械廠的HPS系統(tǒng)磨煤機。該項技術是在美國CE公司的RP系列磨煤機的基礎上，根據中國國情和實際情況發(fā)展而來，使其性能在原有基礎上更適應碾磨國內煤質，而且性能更加可靠，檢修更加方便，使用壽命進一步延長。
重鋼新區(qū)電氣裝置大部分采用國產品牌，熱風爐1250kW助燃風機采用10kV高壓變頻器拖動，生產廠家為北京利德華福，整機零件全部自主研發(fā)，主要采用交直交變頻器原理，實現軟啟動，售后服務及時周到，更為重要的是節(jié)能效益明顯，使用半年就收回了成本。
4、780mm熱軋板帶項目
重鋼環(huán)保搬遷熱軋板帶項目選擇了“以我為主，自主集成”的工程建設模式。該模式順利實施的關鍵是標段設計。只有合理的標段設計才能確保通過招投標平臺擇優(yōu)點菜，選擇到最理想的合作方；只有合理的標段設計才能確保突出合作方的技術優(yōu)勢，減少界面，減少扯皮。熱軋板帶項目部在充分吸取國內同類項目建設經驗教訓的基礎上，特別在標段的劃分上進行了創(chuàng)新，屬國內自主集成項目的首創(chuàng)，在標段劃分中主要體現了三個原則：
◆強調以工藝為綱的原則；
◆以功能考核的完整性來明確界定各標段的責任；
◆把標段設計得極具吸引力，可以引起投標方的高度重視，既有利于合同談判，也有利于合同執(zhí)行。
1780mm熱軋板帶工程標段設計堅持圍繞“工藝技術支撐”和“裝備國產化”這兩條主線展開。首先需要確定工藝技術總負責單位，作為項目運作和投產投運的技術支撐。同時考慮到熱連軋生產線是全自動生產線，工藝和自動控制無法切割，為保證運行效果，重鋼將工藝技術總負責和三電總承包組合成了一個標段，這是主要創(chuàng)新點。
公輔系統(tǒng)相對技術含量較低，采取設計、采購、建安分離的自主集成模式雖然管理精力投入較大，但是對于設備采購質量的控制，費用控制上均能取得好的結果。
把工藝技術總負責與三電自動化總承包作為了首先確定的標段，科學貼切地抓住了熱連軋項目成敗關鍵，同時彌補了重鋼對項目不熟悉的弱點，為繼續(xù)推進項目找到了支撐。而后再確定國內著名重型機械制造廠提供機械流體設備的設計和制造，選擇有相關資質的工廠設計院，建設安裝單位以及專業(yè)的爐窯總承包方。最后以這5個標段形成整個項目骨架，完成項目的預先目標，形成項目生產能力和技術無形資產。這種模式被業(yè)界稱為“重鋼模式”。
薄板生產是重鋼的弱勢領域，市場競爭又異常激烈，所以公司層面高度重視1780mm熱軋板帶項目的工藝技術決策，重鋼在各方支持下做了大量的市場調研和技術論證工作，確定了工藝方案的設計思路為“區(qū)域市場優(yōu)先，成本質量穩(wěn)定，國產技術為主，裝備水平均衡。”
4.1市場和產品的定位
重鋼的市場定位是：“區(qū)域市場優(yōu)先”的原則，即以重慶為中心，輻射西南地區(qū)，兼顧周邊地區(qū)的原則。重鋼的產品定位以生產薄規(guī)格高附加值商品卷為主，對應的行業(yè)主要是：建筑、機械加工、汽摩、家電、集裝箱、石化、造船、管線等。但建筑結構用鋼和冷軋基板等通用產品仍是重鋼生產的基本產品，重鋼不能放棄“紅海”搏殺，但要立足市場必須發(fā)揮重鋼“個性化服務”的市場營銷特長，在品種板領域走出一條差異化的市場營銷之路。
定位一——找準契入點：發(fā)揮重鋼的技術優(yōu)勢和裝備優(yōu)勢，做好以船板為主的“市場集群”的重要補充，在寬厚板以幅面和質量占領市場的同時，熱軋板卷以成本、尺寸精度作為補充，實現“整船供貨”的目標。同時搭建高起點的產品開發(fā)平臺。
定位二——找準立足點：瞄準“以熱代冷”市場，以生產3mm以下熱軋薄板精品為主，厚度1.2-1.5mm的薄規(guī)格熱軋卷達到相當比例。薄規(guī)格的熱軋商品卷的需求主要來自集裝箱、各種車廂等制造行業(yè)的直接需求和汽車摩托車制造業(yè)、機械制造業(yè)等行業(yè)對“以熱代冷”板卷的需求。
定位三——找準增長點：重點開發(fā)以X80管線鋼為代表的高強度品種鋼。生產X80級以上管線鋼占10％以上。支線輸油、輸氣用管線鋼是目標市場。
4.2規(guī)模和裝備水平的定位
建設一條年產300萬t的1780mm半連續(xù)熱軋板帶生產線。裝備以國產化設備為主，打造國內一流的熱軋板帶精品生產線。工藝流程：3座步進式加熱爐+除鱗箱+（預留二輥粗軋機R1）+立輥軋機E2+四輥可逆粗軋機R2+熱卷箱+切頭飛剪+立輥軋機F1E +精軋機F1-F7+層流冷卻+3座卷取機+鋼卷運輸+平整分卷機組。
4.3
配置及參數的定位
以產品定位和規(guī)模為基本依據，以具備產品開發(fā)能力為目標，努力追求整條生產線的設備配置和能力參數的最佳匹配。
軋機能力的配置：為具備更大的產品開發(fā)能力，軋機能力當然越大越好。但一味地增大軋制力和主電機功率并不能實現良好的愿望，反而還會帶來極大的浪費。根據有限元校核結果，制約軋機能力無限放大的薄弱環(huán)節(jié)在軋機的主傳動系統(tǒng)，這和重鋼的實踐經驗是吻合的。
軋輥磨床的選擇：一臺進口的軋輥磨床價格是國產磨床的3倍以上，維護檢修的成本很高。重鋼主要選擇以國產磨床為主，一方面因為國產磨床技術發(fā)展很快，在磨削精度和磨削效率上已經很接近進口磨床水平；另一方面過分高的磨削精度并不適合規(guī)�；笊a，軋機的剛度、軋機的輥系裝配精度、AGC的輥縫控制精度、產品的精度需求與它并不完全匹配，這就會造成浪費。
5、重鋼中厚板廠4100mm生產線
中厚板廠4100mm生產線采用了大量的新設備、新工藝、新技術，整個工程設備安裝量達到40000t以上，是我國第一條全面國產化集成的冶金軋鋼生產線。
為保證4100mm生產線設備水平和自動化水平能夠達到行業(yè)先進水平，在設備供應方法獨創(chuàng)了點菜式總包的項目管理模式，確定了加熱爐和熱處理爐由北京賽能杰公司分包；粗、精軋機由中國二重集團分包；AGC控制系統(tǒng)由東北大學分包；分段剪、雙邊剪、定尺剪、圓盤剪由沈重集團分包。點菜式總包項目管理模式確保整個項目從自合同簽訂到試生產僅用了3年多時間，創(chuàng)造了同行業(yè)環(huán)保搬遷進度的奇跡。
4100mm生產線是我國第一條全面國產化集成的冶金軋鋼生產線，整個生產線采用了大量的自主創(chuàng)新設備：
①加熱爐采用先進的步進式蓄熱型加入爐，并且整個加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)產生的蒸汽全部接入新區(qū)余熱發(fā)電系統(tǒng)內，使整個加熱系統(tǒng)和余熱發(fā)電系統(tǒng)形成了能源閉環(huán)系統(tǒng),大大提高了能源利用率。
②加熱爐控制系統(tǒng)由二級系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)和一級自動執(zhí)行控制系統(tǒng)構成，實現了加熱爐區(qū)域自動跟蹤、自動加熱、自動進出鋼以及整個燒嘴控制的全自動化，大大提高了加熱爐系統(tǒng)的自動化水平。
③軋線自動化系統(tǒng)完成了與測寬儀、測厚儀、加熱爐、ACC系統(tǒng)和L3級MES系統(tǒng)的自動通訊，實現了粗軋級壓下電動APC、粗軋完成后自動測寬、精軋機自動AGC控制、AGC系統(tǒng)與測厚儀自動反饋系統(tǒng)、兩機自動高壓水功能、兩機自動雪橇功能，軋制鋼板自動化投運比在92%以上。
④4100mm生產線精整車間和熱處理車間4臺噴印設備可以實現三級MES系統(tǒng)計劃數據自動下達，實現了自動噴印功能，從根本上實現了讓設備執(zhí)行了按爐送鋼制度，減少了人為出錯幾率。
⑤全廠網絡規(guī)劃采用全新的三級網絡構架，實現了一級、二級、三級網絡的無縫鏈接。
6、重鋼中厚板廠2700mm生產線
從工藝設計方面，中厚板廠2700mm新生產線較老區(qū)廠房整體提高了3m，新廠房更加明亮，更加大氣；從板坯跨至成品收集跨，生產線長度由原來的600m擴展到現在的835m，整個生產線拉長了235m左右，廠房面積由原來的6.5萬m2擴展到現在的8.56萬m2，整個廠房工藝總圖設計徹底改變了老產線有很多過渡彎道的不合理布局狀況，使整個工廠布局更加合理、更加簡潔和高效。
中厚板廠2700mm新生產線在原有利舊設備基礎之上，使用了大量的利舊改造設備，在增加投資不多的情況下，有效提高了利舊設備的裝備水平。
另外，中厚板廠2700mm新生產線為減少工人勞動強度，提高工作效率，增加了一些新裝備，包括自動火切設備、板坯噴印機、冷熱去毛刺機、定尺剪、拋丸機、3套成品噴打印機等。這些新裝備的應用將大大提高作業(yè)線的工作效率。
7、控制系統(tǒng)
自動化控制系統(tǒng)按信息化建設的總體要求進行設計開發(fā)，采用 “三級控制系統(tǒng)”的總體設計方案，實現現場各種數據的采集、邏輯控制、模擬調節(jié)等控制功能；各種工藝參數的監(jiān)視、設定、修改操作和報警；實時和歷史數據記錄存儲、分析及再現，數據統(tǒng)計計算分析和工藝報表的打印等功能。
控制系統(tǒng)軟件分為PLC控制程序和WINCC 監(jiān)控程序，通過對工藝流程的深入了解和控制技術的消化吸收，獨立自主開發(fā)控制系統(tǒng)程序。采用具有開放性、通用性、標準化的操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、網絡技術，完善了程序的結構、優(yōu)化了控制功能，有效減少了因控制系統(tǒng)故障引起高爐休風時間，全面實現了控制系統(tǒng)的國產化，方便了生產維護，提高了企業(yè)的市場競爭力。
重鋼環(huán)保搬遷項目中大量的大型裝備、控制系統(tǒng)國產化在保證項目質量、產品性能的前提下，不但節(jié)約了項目投資，整合了國內優(yōu)質資源，同時也大大降低了設備的使用成本。
