板坯去毛刺机工作原理浅析

2015-10-21丁东如

建筑工程技术与设计 2015年20期

丁东如

【摘要】鄂钢板坯铸机由于各种原因，造成部分钢种毛刺去不干净，不仅严重影响了产品质量，也增加了人工清理的难度，结合现场实际提出改造方案，并付诸实施，并最终成功解决问题，为后续的板坯轧制创造条件。

【关键词】辊面划伤辊身裂纹尖角锤刀对射激光检测开关触点拉弧粘去头去尾控制精度

一、概述

现代化的大型板坯连铸设备一般均采用火焰切割机将铸坯切割的方式定尺分段，以满足軋制工艺要求。切割过程中产生的氧化渣在随融熔钢液流动时往往会漫延至切割缝下沿两侧，并附着在铸坯下表面形成毛刺。这种毛刺中含有较多的氧化渣成分，硬而疏松，表面粗糙不平，其中还可能包容硬度极高的颗粒。在随后的输出及进入下一道工序时，这种毛刺不仅可能对辊道、轧辊等设备造成诸如撞击、辊面划伤、辊身裂纹等伤害，而且由于氧化渣会夹杂在热轧钢板的首尾部而影响轧材的质量，降低成材率。因此，去毛刺效果的好坏直接影响铸坯的表面质量

二、去毛刺机的技术参数及工作原理

2.1去毛刺机技术参数

驱动轴的旋转速度：～900 U/min （可调）

马达功率： 45 kW

去毛刺宽度： 2408 mm

去毛刺转子的光圈外径： 485 mm

液压提升缸的垂直行程：总行程100 mm（受调节螺栓的限制）

去毛刺时间：不需停止板坯运动即可进行在线去毛刺。在板坯运输到存放堆场的期间进行去毛刺。

板坯底缘偏差：离辊道中心线的公差范围为+/-3 mm

2.2去毛刺机工作原理

鄂钢炼钢厂板坯现场使用的去毛刺机为NUMTEC锤刀式去毛刺机，这种机型结构简单，占用空间少。它是利用高速旋转的一组尖角锤刀，通过2对射激光检测开关对铸坯位置的准确判断。

当铸坯头部前进到第1光对射激光检测开关时，去毛机辊开始高速正向启动，高速旋转将锤刀通过离心力甩开，当铸坯头部前进到第2光对射激光检测开关时后，按照设定头部位置计算，此时钢坯头部切口应该刚好到达去毛刺辊上端时，去毛刺辊开始高速旋转向上抬起，抬起到位后（限位检测）延时1秒开始下降，下降到位后（限位检测）停止旋转，此过程完成钢坯的头部去毛刺过程。

当铸坯尾部前进到第1光对射激光检测开关时，去毛机辊开始高速反向启动，高速旋转将锤刀通过离心力甩开，当铸坯尾部前进到第2光对射激光检测开关时后，按照尾部设定位置计算，此时钢坯尾部切口应该刚好到达去毛刺辊上端时，去毛刺辊开始高速旋转向上抬起，抬起到位后（限位检测）延时1秒开始下降，下降到位后（限位检测）停止旋转，此过程完成钢坯的尾部去毛刺过程。

由此可见，位置信号检测及设定对去毛刺控制过程起到关键作用

三、去毛刺机控制系统

3.1控制系统组成

控制系统硬件包括西门子公司S7 300型PLC、去毛刺辊驱动控制LENZE变频器，以及Numtec公司成套装置，该PLC通过以太网与铸机主PLC进行通讯，完成与去毛刺相关的辊道控制。

3.2控制方式

整个工作过程设定为自动、半自动以及就地手动控制。自动控制为去毛刺机连同前后段辊道一起联动。半自动则是操作工可以通过面板来设置相关参数从而让去毛刺让其自动完成整个过程，手动则是纯手动操作，一般用于维修及特殊需要场合。去毛刺工艺分为：去头部毛刺，去尾部毛刺，同时去头部和尾部毛刺三种工作方式，以满足不同工艺需求。

四、存在的问题

4.1去毛刺机控制动作不正常，主要表现在：

（1）对射激光检测开关被碰动或紧固不牢靠，造成信号检测不好，进而造成去毛刺辊不能自动启动运行；

（2）去毛刺辊甩出油污落到去毛刺辊抬起/落下限位，并沾上毛刺和氧化铁皮，造成信号误检测，进而造成去毛刺辊上升后没有自动下降，去毛刺辊没有自动抬起等；

（3）去毛刺辊抬起/落下动作频繁，造成控制继电器触点拉弧粘连或接触不好，进而造成去毛刺辊抬起/落下动作异常。

4.2部分钢种毛刺去不干净，表现在：有时头部去不干净，有时尾部去不干净，有时二则均去不干净。

五、解决方案

5.1对去毛刺机控制设备进行改造优化，保证控制设备动作可靠稳定。主要完成以下几个方面改造：

（1）完成对射激光检测开关防护紧固工作，保证信号检测稳定可靠，避免去毛刺辊不能自动启动运行动作条件；

（2）完成去毛刺辊抬起/落下限位检测防护改造工作，保证信号检测稳定可靠，避免去毛刺辊抬起/落下动作异常情况；

（3）在毛刺辊抬起/落下控制继电器增加续流二极管，避免触点拉弧现象，从根本上消除触点粘连或接触不良情况，避免去毛刺辊抬起/落下动作异常情况。

5.2针对不同钢设置最优的控制参数，保证设备控制精度，定期对设备进行维护更换，主要完成以下几个方面工作。