论文部分内容阅读
【摘 要】简述热装热送系统在宣钢三高线生产线中的技术研究和应用，以及高效的热装热送系统在降低工序损耗，节省能源消耗，节约物流成本等方面的重要性，重点讲述设备故障频发，许多地方原设计不合理，控制衔接不顺畅、生产节奏跟不上的情况下，对热装热送系统的改造和优化。
【关键词】热装热送；改造和优化；高线
1 系统改造背景
连铸坯热装热送工艺，是一项正在发展中的新工艺技术。它利用了连铸坯的显热，节约能源消耗，缩短生产周期，改进产品质量，提高金属收集率，降低生产成本。热装热送系统是钢和材衔接的一个“桥梁”和“纽带”，宣钢三高线热装热送系统是将炼钢连铸热坯通过多道环节，送入加热炉。稍许加热后即可送入轧线轧制。高效的热装热送系统可以大大降低工序损耗，节省能源消耗，节约物流成本等等。三高线热装热送系统，由于热装率的提升，该区域设备已经不能满足生产需要，如设备故障频发，许多地方原设计不合理，控制衔接不顺畅、生产节奏跟不上要求以及现场环境等诸多因素，这些方面严重影响生产秩序。对三高线热装热送系统的改造已迫在眉睫，我们本着以节约成本、节能降耗、提高产量，降低事故率为目的，决定对热装热送系统进行彻底改造。
2 技术改造内容
高强度棒线材工程在投产以后，热装热送系统由于原设计、制造、控制等方面存在诸多不合理的地方，没有充分考虑到过钢节奏的加快和现场环境等诸多因素的影响。随着高速生产线的达产达效、提高平均产量水平、提高生产作业率成为了我们的首要任务。而此时，加热炉及热装热送系统部分设备表现出来的运行不稳定及其使用寿命情况存在很大的隐患问题。
我们依照多年的轧线维护经验，结合三高线的实际情况，进行了进一步改造和优化，并根据高强度棒线材工程自身设备的特点提出适当的方案，实践也证明改造后的设备事故停机率要比改造前大幅度降低，设备运行稳定。
（1）入炉定位系统是热装热送中入炉的一个重要组成部分，是将钢坯由炉外辊道运入加热炉内悬臂辊道上并实现头部定位和尾部超长检测的一套系统。
原先的钢坯入炉定位是由炉口冷检检测到钢尾后，延迟停车来实现。原设计比较简单，定位不够精准，经常出现钢坯头部或尾部刮蹭炉墙，难于发现，当推钢机推入后，钢坯被推斜，处理起来非常困难。定位不准确还会经常导致钢坯头部严重撞击机械限位，导致机械弹性阻尼损坏，或使机械限位使用寿命大大缩短，根据以上问题，我们通过多年的维护经验，根据三高线的实际情况并结合兄弟钢厂成熟方案，我们制定了改造入炉定位系统的一套完美方案。经过电气技术人员反复论证和计算，最终得以实施。
具体方案如下：在悬臂辊道首端和末端炉墙外分别安装了激光测距仪，并分别在炉墙上开约50mm的一个检测孔，通过测距，它能够准确的检测出钢坯到达和离开，并在炉口加装冷金属检测器一台，三个信号分别接入PLC系统，硬件安装完成后，我们开始给它们设计一套完整的程序，首先是炉口冷检检测到钢坯后，入炉悬臂辊道由原来的待料速度提升到装钢速度，标志着装钢开始，钢坯通过第一个激光检测器时钢坯进入炉内，入炉辊道时行待料状态，钢尾通过第一个激光检测器时，悬臂辊道减速，等待停止命令（并联延时停止命令），钢尾通过第一个激光检测器停止。通过这两个激光检测器之间的距离可轻易的判断钢坯超长，并报警。这样，使钢坯能够准确停止并定位，保护机械限位，方便推钢机将钢坯推到步进梁上。通过反复调试，不断改进，更好的满足生产节奏的需要，改造圆满完成。
（2）热送旋转盘是热装热送系统的重要组成部分，热送辊道将热料送入旋转盘之后，旋转盘需要旋转90°，才能将热料送到热送辊道二上，原先的旋转盘旋转到位后，依靠转臂本身与接近开关进行定位，但由于转臂感应面积较小，感应距离不稳定等问题，时常造成转臂旋转不到位或旋转超过极限位的情况，使热送过来的钢坯无法运送到链式提升机上，需要重新手动调整转臂位置，严重影响过钢节奏。热送过来的钢坯因为温度高，负责进行定位的接近开关长期受高温影响，使外形变形、器件短路损坏，造成旋转盘无法工作。根据这些情况，具体改造如下：
首先在旋臂下方加装了弧形感应区，使感应面始终与感应开关处于一个感应距离，解决了原先感应区为平面时，感应距离不断变化的问题，并提前了感应时间，增大了感应区域。使旋转盘的定位更加精准。其次，在PLC1中加入新程序，从原先的检测到旋转盘后直接停止改为检测到信号后先减速，延迟2秒后停止，减少了对旋转盘的冲击，并使转臂的停止位正好与链式提升机处于一条直线上，钢坯能够得以顺利运送到位。后在接近开关上方焊接挡铁，在钢坯与开关之间形成隔断区域，防止高温烤炙开关或高温氧化铁皮掉落在开关上，有效的保护了接近开关，改造后经长时间使用验证，改造效果良好，大大减少了更换开关产生的费用和由于开关损坏产生的故障时间，做到了小投入大回报。
（3）加热炉推钢机是用于将钢坯从入炉悬臂辊推到步进梁上，而推钢机的位置控制是由推钢机液压缸内的位移传感器来完成。在生产的过程中，有时会出现位移传感器故障或损坏，致使推钢机无法工作，引起加热炉步进梁故障停机。更换位移传感器或液压缸都需要较长的时间。加热炉内钢坯做保温处理，增加了生产成本。为了避免这种情况的发生，在推钢机的一侧加装了4个检测开关，来分别检测推钢机推出减速位、停止位、返回减速位、停止位。并进一步完善程序，在程序中新增位移传感器、检测开关选择控制点，当传感器出现故障时，可直接从程序中选择备用检测开关，将故障所造成的停机时间从几十分钟减少到5分钟以内，并且减小了更换位移传感器时的工作强度，多次实际验证，改造效果理想。
（4）链式提升机是将钢坯从热送辊道提升至入炉辊道1上，由于原来的控制方式不合理，经常出现热送推钢机一次将多根钢坯推到提升链上，造成提升链卡死或提升电机过电流保护，影响正常过钢。基于这种情况，在提升链接钢处安装冷金属检测器，用于检测是否有钢坯推到提升链上，并在推钢机程序中连锁检测器信号，当冷金属检测器检测到有钢时，程序连锁点打开，推钢机停止，形成步进式推钢，完美解决了上述故障。
3 技术推广应用
加热炉及热装热送系统综合改造项目经过多次生产实际实验，不断地改进、优化使其更加成熟、稳定，使各个设备工艺更适宜于现代化的快速的生产节奏。改造后进一步提高了成材率，降低了事故率，为公司提升产品质量和产量，打下坚实基础。具有实际推广意义。
4 系统运行情况
系统投入运行后，使用情况良好。有效的保护了机械限位，减少了维修时的人力投入和费用。对热送旋转盘的改造，彻底解决了旋转盘定位不准确的问题，减少了更换接近开关所带来的停车时间。对加热炉推钢机的改造，降低了因位移传感器故障产生的停车时间，方便了检修更换工作，降低了维修时的劳动强度，杜绝了因一次推入多根钢坯所造成的故障和维修时的故障时间。
作者简介：
李鑫（1983.1.23—）男，汉族，河北张家口宣化人，河北钢铁集团宣钢公司检修公司，电气助理工程师，本科学历，电气方向。
【关键词】热装热送；改造和优化；高线
1 系统改造背景
连铸坯热装热送工艺，是一项正在发展中的新工艺技术。它利用了连铸坯的显热，节约能源消耗，缩短生产周期，改进产品质量，提高金属收集率，降低生产成本。热装热送系统是钢和材衔接的一个“桥梁”和“纽带”，宣钢三高线热装热送系统是将炼钢连铸热坯通过多道环节，送入加热炉。稍许加热后即可送入轧线轧制。高效的热装热送系统可以大大降低工序损耗，节省能源消耗，节约物流成本等等。三高线热装热送系统，由于热装率的提升，该区域设备已经不能满足生产需要，如设备故障频发，许多地方原设计不合理，控制衔接不顺畅、生产节奏跟不上要求以及现场环境等诸多因素，这些方面严重影响生产秩序。对三高线热装热送系统的改造已迫在眉睫，我们本着以节约成本、节能降耗、提高产量，降低事故率为目的，决定对热装热送系统进行彻底改造。
2 技术改造内容
高强度棒线材工程在投产以后，热装热送系统由于原设计、制造、控制等方面存在诸多不合理的地方，没有充分考虑到过钢节奏的加快和现场环境等诸多因素的影响。随着高速生产线的达产达效、提高平均产量水平、提高生产作业率成为了我们的首要任务。而此时，加热炉及热装热送系统部分设备表现出来的运行不稳定及其使用寿命情况存在很大的隐患问题。
我们依照多年的轧线维护经验，结合三高线的实际情况，进行了进一步改造和优化，并根据高强度棒线材工程自身设备的特点提出适当的方案，实践也证明改造后的设备事故停机率要比改造前大幅度降低，设备运行稳定。
（1）入炉定位系统是热装热送中入炉的一个重要组成部分，是将钢坯由炉外辊道运入加热炉内悬臂辊道上并实现头部定位和尾部超长检测的一套系统。
原先的钢坯入炉定位是由炉口冷检检测到钢尾后，延迟停车来实现。原设计比较简单，定位不够精准，经常出现钢坯头部或尾部刮蹭炉墙，难于发现，当推钢机推入后，钢坯被推斜，处理起来非常困难。定位不准确还会经常导致钢坯头部严重撞击机械限位，导致机械弹性阻尼损坏，或使机械限位使用寿命大大缩短，根据以上问题，我们通过多年的维护经验，根据三高线的实际情况并结合兄弟钢厂成熟方案，我们制定了改造入炉定位系统的一套完美方案。经过电气技术人员反复论证和计算，最终得以实施。
具体方案如下：在悬臂辊道首端和末端炉墙外分别安装了激光测距仪，并分别在炉墙上开约50mm的一个检测孔，通过测距，它能够准确的检测出钢坯到达和离开，并在炉口加装冷金属检测器一台，三个信号分别接入PLC系统，硬件安装完成后，我们开始给它们设计一套完整的程序，首先是炉口冷检检测到钢坯后，入炉悬臂辊道由原来的待料速度提升到装钢速度，标志着装钢开始，钢坯通过第一个激光检测器时钢坯进入炉内，入炉辊道时行待料状态，钢尾通过第一个激光检测器时，悬臂辊道减速，等待停止命令（并联延时停止命令），钢尾通过第一个激光检测器停止。通过这两个激光检测器之间的距离可轻易的判断钢坯超长，并报警。这样，使钢坯能够准确停止并定位，保护机械限位，方便推钢机将钢坯推到步进梁上。通过反复调试，不断改进，更好的满足生产节奏的需要，改造圆满完成。
（2）热送旋转盘是热装热送系统的重要组成部分，热送辊道将热料送入旋转盘之后，旋转盘需要旋转90°，才能将热料送到热送辊道二上，原先的旋转盘旋转到位后，依靠转臂本身与接近开关进行定位，但由于转臂感应面积较小，感应距离不稳定等问题，时常造成转臂旋转不到位或旋转超过极限位的情况，使热送过来的钢坯无法运送到链式提升机上，需要重新手动调整转臂位置，严重影响过钢节奏。热送过来的钢坯因为温度高，负责进行定位的接近开关长期受高温影响，使外形变形、器件短路损坏，造成旋转盘无法工作。根据这些情况，具体改造如下：
首先在旋臂下方加装了弧形感应区，使感应面始终与感应开关处于一个感应距离，解决了原先感应区为平面时，感应距离不断变化的问题，并提前了感应时间，增大了感应区域。使旋转盘的定位更加精准。其次，在PLC1中加入新程序，从原先的检测到旋转盘后直接停止改为检测到信号后先减速，延迟2秒后停止，减少了对旋转盘的冲击，并使转臂的停止位正好与链式提升机处于一条直线上，钢坯能够得以顺利运送到位。后在接近开关上方焊接挡铁，在钢坯与开关之间形成隔断区域，防止高温烤炙开关或高温氧化铁皮掉落在开关上，有效的保护了接近开关，改造后经长时间使用验证，改造效果良好，大大减少了更换开关产生的费用和由于开关损坏产生的故障时间，做到了小投入大回报。
（3）加热炉推钢机是用于将钢坯从入炉悬臂辊推到步进梁上，而推钢机的位置控制是由推钢机液压缸内的位移传感器来完成。在生产的过程中，有时会出现位移传感器故障或损坏，致使推钢机无法工作，引起加热炉步进梁故障停机。更换位移传感器或液压缸都需要较长的时间。加热炉内钢坯做保温处理，增加了生产成本。为了避免这种情况的发生，在推钢机的一侧加装了4个检测开关，来分别检测推钢机推出减速位、停止位、返回减速位、停止位。并进一步完善程序，在程序中新增位移传感器、检测开关选择控制点，当传感器出现故障时，可直接从程序中选择备用检测开关，将故障所造成的停机时间从几十分钟减少到5分钟以内，并且减小了更换位移传感器时的工作强度，多次实际验证，改造效果理想。
（4）链式提升机是将钢坯从热送辊道提升至入炉辊道1上，由于原来的控制方式不合理，经常出现热送推钢机一次将多根钢坯推到提升链上，造成提升链卡死或提升电机过电流保护，影响正常过钢。基于这种情况，在提升链接钢处安装冷金属检测器，用于检测是否有钢坯推到提升链上，并在推钢机程序中连锁检测器信号，当冷金属检测器检测到有钢时，程序连锁点打开，推钢机停止，形成步进式推钢，完美解决了上述故障。
3 技术推广应用
加热炉及热装热送系统综合改造项目经过多次生产实际实验，不断地改进、优化使其更加成熟、稳定，使各个设备工艺更适宜于现代化的快速的生产节奏。改造后进一步提高了成材率，降低了事故率，为公司提升产品质量和产量，打下坚实基础。具有实际推广意义。
4 系统运行情况
系统投入运行后，使用情况良好。有效的保护了机械限位，减少了维修时的人力投入和费用。对热送旋转盘的改造，彻底解决了旋转盘定位不准确的问题，减少了更换接近开关所带来的停车时间。对加热炉推钢机的改造，降低了因位移传感器故障产生的停车时间，方便了检修更换工作，降低了维修时的劳动强度，杜绝了因一次推入多根钢坯所造成的故障和维修时的故障时间。
作者简介：
李鑫（1983.1.23—）男，汉族，河北张家口宣化人，河北钢铁集团宣钢公司检修公司，电气助理工程师，本科学历，电气方向。