钢铁企业如何在不长时间停机的前提下，使其轧机满足日益增长的市场需求？什么样的技术能同时满足生产更宽带钢、实现更高表面质量、提供更宽广的高强钢产品组合，及提高大幅度效率等多项挑战？西马克对塔塔欧洲钢铁冷连轧的现代化改造，完美解决了这些难题。
塔塔钢铁欧洲公司位于荷兰艾梅登（IJmuiden）的冷连轧升级改造无疑是个非常成功的案例，展示了如何在尽量减少停产的情况下，将既有产能提升至先进技术水平。塔塔钢铁公司未新建轧机，而是改造1971年投运的现有冷连轧设备，并因此显著提升了效率、产品质量和市场竞争力。该项目成功的关键在于精准的项目规划和分阶段实施。整个改造分为三个明晰阶段并分步实施，机组在绝大部分时间内持续运行。
对五机架冷连轧机进行全面升级的目标是将单卷轧制改为高效的连续轧制。升级后，产能提升到190万吨/年，同时显著减少超差长度并大幅提高带钢表面质量。不过，真正的成就在于其实施改造的方式。
西马克工程设计经理Ralf Schlote先生说："我们的客户期望更多样化的产品、更高的工艺稳定性和更可持续的生产模式。为满足这些要求并将停机时间降到最低，改用连续轧制是关键。”
集成测试：具有高附加值的数字化调试
项目成功的一个重要因素是对自动化系统进行真实且实时的三维设备模拟，并在X-Pact®即插即用集成测试的基础上，对改造方案进行前期详尽的定义。设备和自动化软件在西马克集团位于门兴格拉德巴赫的测试中心进行，对整个生产过程借助数字孪生系统进行全面测试。仿真模拟过程涵盖了包括从入口段到连轧机，再到卷取机和后续的卷材运输系统在内的整个物流。通过集成测试过程中，对机组控制系统进行测试和优化，同时在实际控制台上对用户操作和维护人员进行培训，真正实现新系统无缝集成，调试时间也大为缩短。
整个改造在机械设备方面也进行了周密考量。出口段加装了两台新的钢卷转运梭车和一套翻卷装置以及配套的自动化系统，以确保改造期间生产物流不间断。
首次停机：为后续升级奠定基础
首次停机旨在为后续升级作业尽量减少生产停机而奠定坚实基础。首次停机期间， 出口段拆除了步进梁系统以为新增出口设备腾出空间。在这个为第二次停机做准备的阶段内，五个轧机机架完成机加工，辅助设备升级到更高的自动化水平。这些改造为后续实现完全连续轧制奠定了必要条件。此外，还安装了新的高压变压器，确保后续产能提升后对电力的需求。
Ralf Schlote先生表示："改造的第一阶段对整个项目的成功至关重要。在这个阶段内，我们建立了后续改造为连续轧制所必需的结构和技术基础"。
在不中断当前生产过程前提下，同步实施改造
接下来，在不中断当前生产的前提下，我们实施了连续轧制与提高轧制效率的关键技术。新的入口段完成安装和调试，包括安装将单卷焊接成无头带材以支持连续轧制的 西马克X‑Roll® 激光焊机。此外，还安装了一个新增的卧式活套，以向连轧机持续稳定地输送带钢。
为在后续改造最终阶段尽量减少停机，在本阶段内就敷设了大量电缆，并安装新的电缆桥架；出口段安装并调试新增的卡罗塞尔卷取机。此外，新建的回转式离线检查站也投入使用，可对轧制后的带钢进行快速且精确的质量检查。
最终转变阶段
该最后阶段中，轧机机架进行了全面升级、完成了向连续轧制的转变。其工作范围包括：
- 安装更小直径的工作辊和CVC®plus窜辊系统，以实现理想的带材板形。
- 集成斜楔无级调整系统，实现灵活的轧制线控制。
- 优化工作辊弯辊系统，实现更精确的带材厚度和板形控制。
- 安装高精度X-shape板形测量辊和控制系统，以满足严格的板形要求。
- 采用先进的多区冷却系统，确保最后一个轧制道次的目标板形。
- 新换齿轮箱和传动轴对传动系统进行现代化改造，以保持高强钢生产所需的稳定张力。
- 采用X-Pact®工艺自动化套件，在一级和二级系统中提供优化的轧制策略，并在带钢换带过程中实时下发设定参数，从而有效减少超差长度。
随着卡罗塞尔卷取机的最终上线，出口段的一项重大创新成为现实。新上的可移动芯轴外支撑技术确保了带钢卷取过程中张力稳定，即使对于最高强度等级的带钢亦能可靠实现。此外，新增的连轧出口段配备了钢卷自动运输系统。
“该改造项目的成功表明，对现有设备进行现代化改造不仅比新建设备更具成本效益，而且还能带来决定性的技术优势。将单卷轧制的连轧机改造成连续轧制工艺是一项全方位的挑战，但只要有正确的规划和合适的合作伙伴，就能成为成功典范。”西马克工程设计经理Ralf Schlote先生总结。
