王茂伟
河钢集团承德钢铁集团股份有限公司板带事业部卷板作业区河北承德067102
摘要：本文就板带以及型钢轧制中的实际特征进行了深入的分析，并就其合理高效的使用数字化技术的方式进行了系统的分析。首先使用数字化技术制作出热轧制体系的框架体系图、板带热轧制参考信息模拟系统以及型钢热轧制参考信息模拟系统的基础框架图，并根据所制作出的框架图进行实际热轧制过程之中的分析和参考。针对于目前生产率最高的型钢型号的实际制造过程，对粗轧制、精细轧制以及轧制之后冷却的整体制造过程应用数字化技术进行虚拟处理，最终得出数字化技术在各种型钢产品轧制的方案设计以及实际制造过程中的实际应用情况。
关键词：板带及型钢轧制；数字化技术；实际应用
引言：近年来我国各个发展领域中数字化技术的应用越来越广泛，数字化技术对各个发展领域产生越来越大的实际影响，显著提高生产质量和效率，人们对数字化技术的重视度也越来越高。数字化技术在板带以及各种型钢制造中的应用效果也非常的突出，从方案设计、实际生产制造以及完成成品等各个环节都有数字化技术的身影，尤其是在模拟分析、参考数值设置以及系统框架图的制造方面都有很好的应用，对型钢产品的研发以及技术革新都具有非常重要的现实意义。本文就数字化技术在板带以及各种型钢制造过程中的实际应用进行了深入的分析。
一、应用数字化技术搭建型钢轧制体系的基础构架图
型钢的热轧制制作工程较为复杂，包含众多的制作工序，包括设计轧制方案、变形、轧制等过程，最终制作出来的型钢产品在基础性能、尺寸、内里以及表层构造等方面都会因为轧制材料、性能转变以及轧制技术等有着显著的差异[1]。型钢轧制材料经过多重加工工序最终形成型钢产品的整个过程中影响因素较多，包括生产状态、轧制技术、轧制设施以及控制体系等，并且在其轧制的过程中所涉及的因素较多，包括大量的数据信息、各种学科知识的应用。所以，应当首先分析不同建设项目所需求的型钢材料本身的性能以及尺寸，然后根据实际需求设计型钢轧制方案以及各种轧制生产参数，以确保所生产出来的型钢材料与实际需求的型钢材料相符。但是整个分析测验以及开发程序相对来说是非常复杂的，靠传统的测验开发方式是非常费时费力的，并且也很难达到实际需求的标准，而合理的应用数字化技术建立型钢产品的设计开发、分析处理以及完善评测的完整系统具有非常重要的作用。整个开发系统图包括材料信息、数据模型、生产模型以及设施信息等。在整个基础上，针对型钢产品的生产工艺进行规划和设计，然后运用数字化技术建立模型，形成从轧制材料、轧制技术、生产设施到生产操控系统化的完整系统[2]。
二、板带产品在进行热轧制制造时应用数字化技术
（一）应用数字化技术制作板带产品热轧制模拟系统
综合日常正常生产的热轧制设施的基础参数、PDI信息、轧制技术、把控冷却标准等重要的轧制数据，应用数字化技术搭建起完善的数字化热轧制系统，使板带轧制生产的全过程都能够通过数字化模拟系统展现出来。以常规后台测算体系LS-DYNA为数据模块，开发轧制材料数据库、模拟信息库以及轧制技术等的系统平台，使后台测量体系与GUI实现信息传递[3]。
（二）板带热轧制过程分析处理
板带坯体通过加热变形到轧制成品可以分成四个阶段：出炉到空气中除磷冷却、水中高压除磷冷却、去鳞处理后返温处理以及定宽处理。分析各个阶段的实际数值对提高板带产品的质量具有很重要的作用。将各个阶段的轧制力参考数值与实际测算出的轧制力数值进行分析对比，通过对比发现，模拟参考数值的误差很小，低于5％[4]。板带热轧制全过程中的温度降低曲线如图1所示。
图1实际测算轧制力与模拟轧制力参考数值分析图
（三）板带热轧制冷却之后的残余力
板带经过热轧制全过程之后进行冷却处理之后的板带中心位置以及板带表层温度的测量结构。根据分析得出板带的型号差异对其冷却结果造成的影响很大，如果发生冷却不一致的情况，会导致板带变形、翘边等问题的出现，严重影响板带质量以及后期的使用。
（四）预测板带热轧制之后的性能转化
板带在进行热轧制时各种元素的转化会对最终制造出的板带的基础性能造成一定的影响，比如铁晶体的尺寸等。所以，搭建起精准的奥氏体转化模拟模型对整个轧制系统的分析具有非常重要的作用，能够确保板带制作的精准精确。
三、型钢产品在进行热轧制制造时应用数字化技术
（一）应用数字化技术制作型钢产品热轧制模拟系统
型钢产品的热轧制技术主要是孔状体系设计与辊状体系设计。断面类型的型钢产品其孔状体系的设计因素以及制作工艺较为复杂，根据传统的分析方式很难把握其金属流动的具体规律，因此在研发新型产品时通常难以掌握规律，难度很大，单单靠重复试验来进行新型产品的研发效率很低，并且产品质量难以保障。应用数字化技术搭建起型钢热轧制的系统模拟图能够很大程度上提高研发效率，并且设计参数较为精准。将金属材料数据库、轧制工艺模型库、轧机及导卫参数库信息都导入CAD，经过精准的计算，可以得到有效的数据。
（二）在重型型钢产品的研发以及把控尺寸等方面应用数字化技术
在重型型钢产品以及断面型型钢产品的研发和分析时应用数字化技术将整个热轧制过程分为分模块设立模拟模型。经过分析评估与实际测算得出的数据差异值很小，方可应用到实际的制造过程中。
四、结束语
板带以及型钢产品的研发如果单靠传统的开发方式是很难进行的，涉及到的因素太多，但是通过应用数字化技术能够快速高效的搭建起热轧制系统模拟图，并通过分析数值非常方面的进行新型产品的研发，也能够显著降低开发成本。
参考文献：
[1]吴迪.赵先生.宋玉明.闻雷.孙玲.方坯、板带坯和型钢中间坯感应焊接无头轧制研究[J].钢铁研究学报，2016（10）：112-114.
[2]王国栋.控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想[J].专家论坛，2016（12）：20-22.
[3]康永林.朱国明.陶功明.张思勋.高精度型钢轧制数字化技术及应用[J].钢铁研究专刊，2017（3）：52-54.
[4]康永林.朱国明.汪水泽.陶功明.张思勋.数字化技术在板带及型钢轧制中的应用[J].轧钢研究专栏，2017（12）：156-157.