SCR连铸连轧生产线在线称重系统研究与应用

2021-02-10丁波

铜业工程 2021年6期

丁波

（江西铜业加工事业部，江西贵溪 335424）

1 引言

随着我国工业的快速发展，低氧光亮铜杆被作为电磁线、微细线、超微细线、镀层线，广泛应用于计算机、通讯、交通等领域，对铜杆的质量提出了越来越高的要求［1］。目前，低氧光亮铜杆的生产方法主要是连铸连轧法，美国南线公司的SCR铜杆连铸连轧生产线在我国是应用最多、最普遍的生产线。近年来，国内外许多学者对SCR连铸连轧生产线都进行了深入的研究。刘洋等［2］研究了SCR连铸连轧铜杆表面铜粉形成机理，并提出了质量控制。杨红军等［3］对SCR连铸连轧铜杆生产线铸造水处理技术进行了研究。

SCR连铸连轧光亮铜杆质量在不断的提升，但是随着市场的竞争不断加剧，成本、生产效率也提出了更高的要求。连铸连轧生产线产能大、效率高，以SCR3000为例，产能600t/d，按照铜杆的包装要求约4t/拖，每件铜杆计量需要皮重、毛重计量，为了提高计量的准确性和工作效率，铜杆的称重计量是当前的一个较为突出的问题。目前，国内外也相继有相关行业研究了在线称重、校准的工作。罗伏隆［4］探讨了电子皮带秤在线校验工作。刘洋等［5］研究了付油计量装置在线检定方法并对影响因素进行了分析。董志刚等［6］介绍了石油专用管在线称重测长喷标设备。

本文以JT连铸连轧公司的SCR3000生产线为研究对象，结合SCR铜杆连铸连轧生产线产品称重计量实践，研究SCR铜杆连铸连轧生产线称重计量磅差产生的原因，以及称重故障的影响因素，探讨生产线称重系统的控制方法，设计在线称重系统。

2 SCR连铸连轧生产线及铜杆称重工况

SCR连铸连轧生产线工艺流程如图1所示，由竖炉、流槽、保温炉、铸机、中间包、铸坯制备机、轧机、杆材清洗通道、集线组成。工艺流程长，自动化程度高，每件铜杆约4t，为了运输均需要底部使用木质托盘，并使用塑料薄膜包装，采用钢带紧固的方式进行包装，包装工序是整个生产线较为复杂、劳动强度较大的工序之一。

图1 SCR生产线工艺流程图

SCR3000连铸连轧生产线产品称重流程示意图如图2，SCR生产线卷曲收线、称重系统由5位(1-5#分别独立控制)输送站组成，正常生产时，铁托盘和木架是通过叉车叉运到1#输送站进行一次称重，再通过轨道输送至2#站开始卷曲收线，收满一卷铜杆成品（4t）后到3#站进行二次称重（二次称重数据相减为产品重量），之后在4#站打包，5#站叉车运走。一次称重时，因1#输送站会与叉车直接接触，叉运过程中铁托盘会撞击到输送站边框上造成剧烈震动，影响称重传感器的稳定数据，同时传感器与支撑座之间有时会出现错位，需人工铁杆翘动秤体复位，造成称重数据误差。

图2 称重流程示意图

随着企业市场竞争的日益加剧，对产品的质量要求越来越高，其中产品磅差问题是导致客户的投诉和退货的重要原因之一，不及时解决将严重影响企业信誉、成本。同时也可能造成企业自身的原料损失。在国内SCR铜杆生产线产能饱和的情况下，严控生产过程中的各个环节，才能在质量和成本方面取得领先优势，减少因磅差原因引起的投诉，控制企业自身的原料损失也是其中重要一环。SCR3000连铸连轧生产线称重系统自2003年投产以来一直存在称重故障（包括磅差投诉），仅2019年因称重系统设备故障引起的磅差投诉达到5起。

3 在线称重系统研究与设计

SCR生产线在线称重系统运行主要步骤包括，产品上秤→称重传感器→稳定信号→控制器→仪表数据总线→PLC→服务器→打印标签。最大稳重范围为5t，分度值为1KG，精度为OIMLⅢ级。在线称重系统采用5位输送站独立控制，过程中将铁盘和木托盘直接叉运在1#站，叉车与1#站接触，影响称重系统的稳定性。为了减少直接接触，提高稳定性，在1#输送站的前面增加0#输送站，改造成6位输送站，铁托盘和木架由叉车叉运到0#输送站，通过轨道输送到1#输送站上再进行一次称重，避免叉车对输送站撞击影响，保证上传信号稳定、重量数据准确。

运用西门编程软件在PLC的FB30-135程序段里新增了I55.4，如图3，前进按钮按下，I55.4导通，Q5.0得电，1#站前进。