包钢薄板厂实习小结

包钢薄板厂实习小结

包钢薄板厂实习报告

班 级：机械

姓 名：

学 号：

指导老师：2003级3班 2003041342

目 录

一、实习地点和实习时间

二、实习的目的和意义

三、实习企业的背景

四、实习内容

五、总结

毕业实习报告

一、实习地点和实习时间

于2015年3月8日在包钢薄板厂参观实习。

二、实习的目的和意义

此次实习实地考察了包钢薄板厂连铸机结晶器，了解工作原理为毕业设计搜集资料。

三、实习企业的背景

包头钢铁(集团)有限公司CSP生产线项目，是国家捆-绑引进的三套薄板坯连铸连轧项目之一。其主要技术装备由德国SMS、SIMENS、LOI等公司引进，部分装备国内配套制造。包钢薄板坯连铸连轧工程是采用现代成熟CSP技术建设的二机二流薄板坯连铸连轧生产线，设计上解决了原有CSP生产线轧机生产能力远大于铸机生产能力的问题，与之配套的二炼钢系统，设计年产钢200万t，CSP系统年产板坯198万t，年产成品板卷94．51万t。产品为厚度1．2～20mm、宽度98O～1 560mm的热轧板卷，钢种包括冷轧低碳钢、管线钢、热轧结构钢和硅钢等。

平面布置、工艺流程

1 CSP生产线平面布置

由于二炼钢系统与薄板坯连铸连轧系统同期毗连建设，部分公辅设施一并考虑，CSP生产区域由精炼连铸跨、均热跨和轧制跨、精整跨组成。

2 工艺流程(图)

图 包钢CSP生产线流程

主要设备特点

1 冶炼部分

在转炉炼钢车间内布置一座210 t顶底复吹转炉，在精炼连铸跨内布置一座钢水扒渣站，一座200 t LF钢包精练炉以及两流薄板坏连铸机，分别预留了2号转炉和脱气装置的位置。转炉采用首钢1997年购买的美国加州钢厂设备，具有顶底复吹工艺，装有副枪操作设备，可实现气动挡渣功能和溅渣护炉技术，冶炼过程可以实现动态计算机控制，抬炼和精炼部分配有专门的除尘装置，以保护环境。

两机两流的立弯式薄板坯连铸机由SMS公司提供，采用漏斗式结晶器，结晶器长度为1.1m；铸机冶金长度为7．14m，弯曲半径为3.25 m，采用了60t大容量双流中间罐。结晶器可实现在线调宽和液面自动控制，浇铸过程还采用了保护浇铸、自动称量及液芯压下技术，通过流芯压下，可以把结晶器出口65 mm的铸坯厚度压至50 mm，以保证某些产品在质量方面的需求。

2 轧制部分

在串列布置的均热、轧制两个跨间内，主要装备有2座直通辊底式均热炉、1台事故剪、1台高压水除鳞机、1台立辊轧边机、F1～F6高刚度热带钢连轧机组、温度厚度宽度自动检测仪、2台地下卷取机和层流冷却装置。其中辊底式均热炉由德国LOI公司设计，国内制造完成，F1～F6高刚度热带钢连轧机组由德国SMS公司设计，部分国内制造，主电机和传动控制装置全部由德国SIMENS公司引进。

经过剪切头尾、定尺的薄板坯可直接进入直通的辊底式均热炉内，炉子加热能力为193 t／h，峰值为228 t／h 铸坯在这里通过加热段、传输段、摆渡段和保温段后即可进入轧制工序。经均热炉加热后的铸坯，在长度和厚度方向的温度差可达到±10℃的目标值，与传统工艺相比铸坯头尾的温度差极小。对应两流铸坯的直通辊底式均热炉，通过对铸坯的摆渡可达到把工艺线“合二为一”的功效。

在轧制部分，采用了约4O MPa的高压水除鳞机，它能够较好地清除铸坯表面的氧化铁皮，保证板材的表面质量。在F1机前设有立辊式轧边机，它可以加工板坯边部的铸态组织，提高板材的边部质量。F1～F6高刚度热带钢连轧机中，F1～F4机架和F5～F6机架分别采用了不同的工作辊径，其中F1～F4为Φ800／Φ72Omm，F5～F6为Φ600／Φ540mm。并预留了F7的位置，这些都为轧制薄规格产品提供了必不可少的设备条件。为了保证带钢产品的尺寸精度和平直度，6架轧机均采用了高刚度机架，各机架均装备有CVC工作辊横移系统，WRB液压弯辊系统，AGC厚度自动控制系统，HGC液压辊缝控制系统，ALC自动活套控制及PCFC板形凸度和平直度测试控制系统。整条生产线采用全交流传动系统，连轧机组各机架主电机全部采用AC电机，主传动采用可控硅交交变频调速系统，它具有电机单机容量大，控制性能好，效率高，维护简便等优点。

成品钢带通过F6机后输出辊道上的层流冷却系统，实现不同钢种带钢性能的控制。卷取机为地下式，采用全液压控制，侧导板、架送辊和助卷装置采用液压控制，使带钢在卷取过程中边部整齐。

在原有的主轧跨内设计有薄、厚两种规格的横切机组，现改为异地建设，在平整跨内布置有引进意大利MINO公司的平整机。

3 自动控制

为了对整条生产线实现高效控制，对自动化系统按分级别、分区域，统一的方式进行系统组态设计，特别系统其功能分为3级，即基础自动化，过程自动化，生产管理自动化。控制系统分为6个区域，分别是精炼控制区，连铸控制区，加热控制区，连轧控制区，精整控制区，水处理控制区。

目前控制系统的最高级别仅达2．5级(简称PCQ，即生产控制和选题评估计算机系统)，它的主要功能包含生产计划、产品质量控制、质量评估、合同的安排、生产过程的优化，并将分析数据通过网络传到下级系统。

过程控制计算机系统主要功能是完成控制过程的模型计算、模型选择、智能化网络、优化处理、物流跟踪、质量判断，并向下一级别传送设定值。

基础自动化主要是负责传动控制、仪表控制、工序控制和人机对话功能，各种参数的检测功能及与上级计算机的通讯功能。

以上系统通过以太网相联，采用TCP／IP数据协议进行数据通讯，可实现全自动、半自动和手动对整条CSP生产线进行控制。

包钢CSP生产线的特点

1 在国内首次采用二机二流的薄板坯连铸机对应一套连轧机组的配置方式，从目前国内外投产和在建3O套CSP生产线的情况看，有7套是200万t级的，有23套是100万t级的。实践和最新研究证明，200万t级的CSP配套生产企业，其技术和经济上最为合理，两条铸机作业线配置一套轧制作业线的生产能力强大，更易于发挥高刚度轧板机的作用和产能，运行成本更低，产品更具市场竞争力。

2 采用两座直通辊底式均热炉与两台连铸机相配，两流之间采用一个摆动旋转渡口，把一座在炉内加热好的铸坯摆渡到另一座对应于轧线的均热炉内，其摆动周期短，同步性能好，设备运行可靠。通过计算机对铸坯加热、输送方案的调配，实现由两台连铸机不问断地向连轧机组供坯。

3 为了能够稳定地生产薄规格产品，在设计上，这套CSP生产线除了考虑轧机紧凑布置和控制轧制过程中温降外，还采取了两项重要的措施；其一、预留了精轧机组F7机架的位置，以提高机组的可能轧薄能力；其二，成品输出辊道采用了多组不同的辊间距，以保证生产薄规格产品时带钢不上翘、不下扎，轧制过程稳定。

4 在52．8 m的层流冷却段上，采用1个喷淋区，34个微调区，8个精调修正区的方法，试图解决多数CSP产品屈强比偏高和部分产品性能超上限的问题。

四、实习内容

2015-3-08随老师来到包钢薄板厂，实地考察薄板厂连轧连铸设备和生产过程。老师带我们参观了回转台、大胞、中胞、连铸机结晶器振动台，向我们讲解连铸机结晶器的工作原理和结构，得知该系统按正弦波运动并可以实现多种速度。最后我们看连铸机结晶器液压系统图纸，明白了该系统如何振动，如何实现多种速度。通过网络搜集有关资料并结合参观中的到的资料，我对包钢薄板厂连轧连铸设备的认识总结如下。

连铸机分为方坯连铸机及板坯连铸机，包钢薄板厂的是板坯连铸机。连铸机在正常浇钢时，必须要保证结晶器能够以一定的频率及振幅进行振动。主要目的是为了使钢水顺利的在结晶器中凝结成具有一定坯壳厚度的带有液芯的钢坯，而不至于将钢水凝结在结晶器铜板上，造成粘钢，漏钢等事故发生。而且结晶器的振动又可以加速钢水中夹杂物的上浮，促使钢水更加洁净，提高铸坯内部质量。同时，结晶器振动也可以在熔融的保护渣的配合作用下，增大结晶器铜板与凝固的坯壳间的负滑脱力，减少摩擦力，使钢坯更利于下行，从而使整个浇钢过程更加顺滑、稳定。结晶器液压振动较以往的振动方式具有很先进的特点，包括：频率可调、振幅可调整、振动曲线可调整及高振频低振幅等特点。这些特点就能够充分满足整个连铸工艺对包括钢坯振痕在内的表面质量及部分内部质量的要求。

结晶器（Mold）液压振动控制系统见图1。结晶器液压振动主要是在结晶器两侧装有两个液压缸，这两个液压缸分别有两个液压伺服机构（比例阀）来控制（如图中HydraulicActuator），这样就可以通过液压缸的快速升降从而带动整个结晶器也快速的上下振动。在每个液压缸上装有一个高精度的位置传感器（如图中Cylinder pos feedback），用于检测液压缸中塞杆的移动位置，从而有效确定塞杆移动的长短，经过控制器的计算，得到振动的振幅。同时在液压缸两侧装有压力传感器，主要用语测算结晶器与铸坯之间的摩擦力。

位置控制是由控制器（如图Simatic C7）对具有比例效应的液压伺服机构的电磁阀的控制来实现的，控制器向电磁阀输出不同等级的控制信号（4-20mA），这个控制信号通过液压伺服机构（比例阀）就可控制液压缸产生不同距离的位置移动；同时这种控制器还要对各振动液压缸之间的机械同步进行有效监控，不至于产生两个缸动作不一致或者动作幅度不统一的错误。这种监视主要来自于位置传感器的反馈信号，通过反馈值与校正值的比较就可以得到有效的同步信号值。每个液压缸上位置传感器反馈的位置信号通过放大器与振动控制器（如图Simatic C7）连接，该放大器输出为与控制器液压缸行程成比例的4-20mA的信号。控制器的输出同样为模拟信号，控制液压执行器（伺服比例阀）。

每个液压缸活塞杆两侧的压力传感器把实际测量的压力转换成电信号，传给振动控制器，控制器计算每一侧的振动摩擦力，然后再将这个结果传给计算机二级控制系统，计算机二级控制系统可以将此数据用作模型计算，从而有效的估计出保护渣的性能及粘结漏钢等生产事故。

液压振动控制器PLC为独立专用模块式PLC（如图Simatic C7）。采用这种独立式控制器的主要优点为：具有快速的动态反应能力；高度的可靠性；易于与不同的控制系统进行模块式的组合，具有通用性特点。同时，因为采用这种独立的控制器，使我们整个系统的启动时间更短，维护更容易。

包钢板式连轧两铸机为两机两流的立弯式薄板坯连铸机由SMS公司提供，采用漏斗式结晶器，结晶器长度为1.1m；铸机冶金长度为7．14m，弯曲半径为3.25 m，采用了60t大容量双流中间罐。结晶器可实现在线调宽和液面自动控制，浇铸过程还采用了保护浇铸、自动称量及液芯压下技术，通过流芯压下，可以把结晶器出口65 mm的铸坯厚度压至50 mm，以保证某些产品在质量方面的需求。连铸机结晶器振动装置为液压振动系统，整套装置由德国西马克提供，由于该装置产生的运动速度为正弦波型，所以，该振动装置不会产生刚性冲击及柔性冲击。但当振动量超出允许范围后，将使装置零部件产生附加的动载荷，从而加速磨损，缩短零件的使用寿命。

包钢引进德国西马克的薄板坯连轧连铸机，采用了PID和模糊逻辑控制方式，实现连铸机结晶器钢水自动检测与控制。在该系统中，液面检测装置采用Co-60检测仪；钢水液面控制功能是通过编程在PLC软件中完成的；从中间包注入结晶器的钢水流量是由伺服控制的液压缸驱动的中间包塞棒来调节和控制的。

五、总结

首先感谢杨老师为我们安排此次参观，也感谢包钢薄板厂的接待。毕业实习是大学教育最后一个极为重要的实践性环节。通过实习，使我们在社会实践中接触与本专业相关的实际工作，增强感性认识，培养和锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识，独立分析和解决实际问题的能力，把理论和实践结合起来，提高实践动手能力，为我们日后毕业走上工作岗为打下一定基础。此次实习实地考察了包钢薄板厂连铸机结晶器，了解工作原理及结构组成为本毕业设计搜集资料。

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