摘要：近年来，我国在钢铁生产，制造以及营销领域的竞争被重新推上了新的高度。市场的风向愈发地偏向买方市场，这就导致用户方对钢铁生产制品的要求越来越高。给产品的价格，质量以及供货方式都带来了新的要求。甚至有部分用户或要求厂方提供及时供货，缩减供货周期。尤其是部分冷轧汽车钢板用户在时间上的要求则更为严格，通过这样的方式实现用户钢铁原材料采购的无库存管理。针对于这样的现状，冷轧板卷生产线必须拥有更高的生产效率和生产质量。

　　关键词：冷轧板卷；生产线；工艺特点

　　冷轧板卷也在生活消费中发挥着越来越重要的作用。冷轧板卷高效率生产线的发展也顺应了我国轧钢技术发展以及市场竞争的核心要求，不仅具有产量高的优良特点，同时还可以显著降低公司的资金投入。采用高效率的生产方法能够显著提高企业的经济效益。因此，为了进一步满足市场的需要，必须对现有的冷轧板卷生产线工艺进行研究和优化，提高单位时间内的产能。

　　1冷轧板卷的优势

　　冷轧不锈钢板具有表面美观的特点，与此同时，它还有较强的使用性能。比如加工性能、综合机械性能以及耐腐蚀性能等，由于冷轧不锈钢板具有众多使用性能，因此被广泛应用于各大行业，包括食品加工、能源环保、石油化工等行业。近年来，我国经济水平不断提高，各大行业领域也不断发展，这也就推动了我国在不锈钢制造及销售方面领域的快速进步，相较于其他材料不锈钢材料是目前人民群众日常生活以及企业经营过程中广泛使用的一种钢铁材料，尤其是景观建设，建筑工程，家具家电以及交通运输等。对我国社会发展起着十分重要的作用，为人们日常生活带来了极大的便利。

　　现阶段，在冷轧不锈钢板卷的生产过程中，大部分制造型企业在生产过程中仍然采用的是较为传统的工艺技术和生产流程这个生产流程。主要是由各自的热带退火酸洗、冷轧、冷带退火酸洗或光亮退火、平整等主要工序分别独立完成。这种传统生产工艺的主要特点是技术成熟、生产过程中灵活性较高，适用于生产多个品种、多种规格的产品。但是也存在着一定的局限性，比如说吨钢投资、生产加工成本较高、投入使用生产周期较长。

　　近年来，一种新型技术应运而生，这种新型生产技术正日趋成熟，逐渐形成了一条连续生产线，这种所谓的冷扎不锈钢连续生产线主要是将冷轧不锈钢生产技术进行组合，将冷扎不锈钢板卷生产的各个环节组成一条连续生产线，摒弃了传统生产工艺所需热带退火酸洗、冷轧、冷带退火酸洗、平整等多条生产线，这种新型的冷压不锈钢板卷生产技术具有众多显著特点，例如生产加工周期短、生产成本低、生产速度快、资金回笼快的特点。此外，与传统的生产工艺相比，它极大地减小了占地面积，减少了人力成本，降低了能源消耗。这种新型冷轧不锈钢连续生产线顺应了时代发展的潮流，轧钢技术也不断向大型、自动化、连续、高效化的方向发展，使得我国冷轧不锈钢板卷技术受到世界冷压不锈钢板卷生产商的广泛关注。

　　2冷轧板卷生产线的基本特点

　　2.1冷轧板卷加工的定义

　　根据生产线工艺流程以及采用技术的不同，冷轧板卷的加工生产线可以分为纵切生产线以及横切生产线两种。其中，横切生产线在生产的过程中，需要将冷轧卷板处于冷加工状态影响，而后通过机器矫正平整后，按照相关冷压板卷生产横切标准的指定尺寸，将若干块钢板进行横切，并将其弄成包装的生产流水线；而纵切生产线主要是将冷轧板卷在冷加工状态下，按照相关冷轧板卷生产纵切标准的特定尺寸范围对其进行纵切。

　　2.2冷轧卷板加工生产线的基本特点

　　冷轧板卷加工生产线具有众多特点。主要包括以下几个方面。

　　第一，对于生产过程中各项指标及尺寸精度要求变得更加严格。在冷轧板卷的加工生产过程中，需要在钢材处于冷状态之下再进行剪切和处理。不同的生产流程和工艺路线采用的剪切

　　精度也存在差异性。以横切为例，采用这种工艺流程生产出的产品精度可以达到0.3mm。而纵切产品的则可以达到0.03mm。因此，生产制造方必须要根据委托方要求的不同，合理选择特定的生产线流程开展生产制造。

　　第二，对钢材内部的应力进行处理和控制。目前，大部分生产线开平板都是在冷压状态下进行作业，只有这样才能够保证作业的过程中板卷内部的应力能够充分消除，消除的应力大约是在60%~80%。消除钢材内应力能够极大的提高冷轧不锈钢板卷的各项机械性能。

　　第三，进一步提高材料的利用率。在生产制造的过程中，所有钢材必须要按照客户的要求剪切尺寸，而且确保定尺后的尺寸与客户方要求的技术规格保持一致，只有这样才能够下一道工序中减少边角料以及头尾的产生，进一步提升了钢材利用效率。与此同时，冷压板卷开平剪切生产线的成材率可以达到98%。

　　第四，轧制成材率上升。在冷压钢厂轧制时若存在部分冷轧板卷存在问题，工作人员会将其判定为废板或者是次板，但是冷压板卷通过冷压板卷加工生产线进行开平。

　　3冷轧不锈钢板卷连续生产线的发展历程

　　1989年，瑞典Avesta企业在生产成本控制工作过程中，通过反复地试验和总结，研制出冷轧板尺寸以及表面质量均高于当时最高标准的成品材料。而当时nyby工厂在原热带区退火酸洗线前方，增设了一台类型冷轧机组。这就代表着世界上第一条冷轧板卷连续生产线的诞生。当时，该工厂生产的最终产品主要应用于冷轧毛坯、水箱、焊管以及仓库和锅炉等方面。但是该工厂只有一台轧机。这就导致一个轧制的最大压下率只有35%左右，因此该工厂通过实践总结出来的连续生产线只能是冷轧不锈钢连续生产线的基础模型，同时，这也是实验性的。

　　经过长期的发展，直到上世纪90年代，美国米德兰工厂经过反复的试验和纠错，研制出一条真正意义上的冷轧不锈钢连续生产线。经过实践表明，该生产线每年可以生产冷轧制品27.5万吨。对其生产工艺和生产流程进行研究不难发现，该生产工艺主要就是热轧黑色皮圈经张力破鳞、抛丸、之后再由两台S6轧机冷连轧、再进行退火酸洗和平整工作，经过这样的一系列操作，可以保证最终的304产品的压下率提高到45%。

　　几年之后，也就是1999年，为了进一步对生产的成本投入进行控制，提高企业自身的核心竞争力，增加409产品的总体产能。帮助公司更快满足欧洲市场对于汽车排气管材料的需求。法国有Ugine公司在工厂内建设了自己的连续生产线，该生产线在生产的过程中，可以在一个轧制道次内生产2B产品，设计年产冷轧不锈钢卷可以超过25万吨。在对这条生产线进行设计时，该公司还充分考虑到了另外两条类似生产线的表面质量问题，并采取相应的技术措施对这类问题进行了改良升级。在除鳞抛丸后，冷轧前增加了酸洗工艺，大大提高了生产制品的表面状况，令其表面质量达到了当时的标准质量水平。

　　这条生产线上有两台“Z”型冷连轧机。AISI304产品一个轧制道次最大压下率为40%，AISI 409L产品一个轧制道次最大压下率为50%。目前生产线运行正常，2002年产量接近25万吨。

　　为了加强技术的革新，开始研发和建设RAP5生产线，该生产线在2003年正式开始热调试。在建立之初，该生产线的理念是不仅要生产一号产品，同时也要生产2B面产品，将加工能力提高到每年110万吨。在建立之初，该生产线能够生产75万吨一号产品，其产品规格为1mm~6mm，40万吨一号产品，直接满足制管、溶剂等行业开展深加工的基本需求。其余的则为35万吨产品，经过二次轧制工艺，生产出具有2B表面的产品，经过测量，该产品最薄为0.8mm。

　　RAP5连续生产线无轧前破鳞、抛丸、预酸洗，并加设三台“Z”冷连轧机。AISI 304产品一个轧制道次的最大压下率可达50%，两个轧制道次的总压下率可达75%。

　　目前世界上冷轧不锈钢带连续生产线的生产技术按有无预酸洗工艺可分为以下两种：

　　首先是Ugine LC2i的连续生产线。轧制前有破鳞、抛丸和预酸洗，一次轧制出2B产品。

　　第二条是Avesta Polarit公司的RAPS连续生产线。轧制前无氧化铁皮破碎、抛丸、预酸洗，热轧黑卷直接用于冷轧。一个轧制道次生产1号产品，两个轧制道次生产2B产品。

　　4冷轧板卷一般工艺流程

　　目前，我国各类冷轧产品的工业流程一般如下图所示，同时根据客户方产品生产要求的差异性，在工艺流程上也会进行一定程度的调整。对整个工艺流程进行综合性分析，其主要生产工序有酸洗、冷轧、退火、平整、剪切、检查缺陷、分级分类以及成品包装。在整个工艺生产流程中，每一个生产环节都有可能导致生产效率和生产质量问题。同时，不合理的工艺流程配置也会导致生产线效率低下。因此，从企业本身的角度来讲，必须要根据客户方的具体要求，合理地对工艺流程进行调整和改良。

　　在冷轧板卷的生产过程中，其工艺流程可以简单分为以下几个步骤。首先，在原料区域，由吊车将冷轧钢卷放到横切机组的原料存放台上，而后人工对绑带进行拆除后，上卷小车从钢卷存放台上把钢卷托起，并将其送到开卷机附近的位置。此时，采用特定的手段，将开卷机卷筒垂直对中后上卷，小车把钢卷送到开卷机中间位置，然后开卷机卷筒涨径时压辊压住钢卷，上卷小车下降并退出作业线。

　　导料台立起拉伸到位，开卷机微动，钢卷打开，并将其头部送至夹送辊。捏合机和开卷机用于点动送料，机头送入剪切机。切下超厚的头部后，头部的废料由手推车收集。板形不错，但也可以根据客户的需求进行剪切。经对中装置对中后，先用三组调直器校正，再用六组19辊调直器对中。经校正后，数控电脑控制定尺、送料夹紧装置送入飞剪进行剪切，横切剪先被剪切，再由剪切皮带机清理，送至堆垛机进行堆垛。堆叠框架预先放置在堆叠机器上。根据设定的张数，堆叠好的成品的托盘会下降，将托盘放在托盘输出轨道上，然后将托盘送到下一个打包工位，用手动打包机打包。包装后，托盘(包括托盘架)将由起重机放到成品堆场进行称重，等待发货。

　　5自动化控制系统在冷轧板卷生产过程中的应用

　　冷轧不锈钢连续生产线在生产的过程中，会经过一系列的措施，将原本冷热退火、酸洗、杂质平整等基本工序进行串联，并最终构成一套功能完备，工序严谨的连续生产线。对这样一条结构复杂影响因素众多的连续生产线进行控制是一项十分复杂的大型工作。因此，自动控制系统以及控制设备组成的维护复杂程度远远超过了传统不锈钢冷轧独立机组的控制系统。其中，以Lc2i生产线为例，该生产线的配套控制系统以15000余个输入输出点，40台plc和hpc以及1600余个传感器和测量仪器，还有十台服务器等设备组成。不仅规模庞大，同时结构十分复杂，是对连续生产线进行控制和管理的核心所在。为了在生产过程中进一步对产品的生产效率和生产质量进行提高，连续冷轧生产线采用了当下最为先进的电气传动以及自动化控制技术，能够在保证产品质量的前提下，进一步提高控制的精准度以及生产效率，以带来更高的经济效益。其优势主要包括以下内容。

　　第一，该控制系统在传动控制方面采用了最为先进的高精度全数字变频器。不仅大大提高了响应的速度和控制的精准度，同时还具备着能耗低，使用范围广的优良特点。第二，系统的基础自动化采用了目前32位高速plc和多CPU并行运行，具有着运行速度高，运行稳定性强的基本要求，能够充分满足当前生产制造的精度要求和工艺生产需要。第三，为了进一步提高生产制品的厚度控制和精度控制。两条生产线均采用了延伸秒流的控制方式，也就是将轧机入口前的s张力机组作为架，并通过s轧制调整轧机入口的速度以及张力，通过这样的措施进一步保证厚度和精度。第四，Lc2i连续生产线还采用了在线物料模拟系统，方便技术人员可以在线模拟整个生产周期的运行以及轧制过程，并判断最终运行的结果和运行产品的详细数据，通过这样的方式为相关人员提供工艺参数修改和设定的数据支撑。第五，通过数字模型以及其他优化方式，进一步保证不锈钢产品生产效率的提高，在每个生产过程中，皆开发利用了许多连续冷轧生产过程模型和控制模型。第六，连续生产线整个生产过程具有效率高、质量高、节奏快以及连续不断的基本特点。每道工序都有几卷钢带在运行，大量的数据需要实时计算、处理、报表生成和存储，必须由L系统进行协调和管理。

　　6结语

　　冷轧板卷在生产的过程中，具有工序繁杂，配合性要求高，控制系统庞大以及自动化要求高的基本特点。针对于这样的情况，必须加强企业自身的技术力量储备，通过一系列的改良措施，提高冷轧板卷生产线的效率和生产质量，这也是通过技术改进提高企业核心竞争力的重要举措。因此，可以积极引进自动化控制系统，形成一条完整的连续生产线，为广大客户群体提供更加多样性，同时更加便捷的冷轧板卷销售服务，提高企业的经济效益和市场竞争力。