6流方坯连铸机自动热送直轧系统

徐 涛

（承德钢铁集团有限公司，河北 承德 067000）

河钢承钢120吨连铸直送钢坯系统之前是人工操作，通过控制各流辊道，来达到控制直送钢坯的顺序。但是由于人工操作疏忽常有发生，钢坯走出拉矫机的先后顺序记错情况时有发生，或者本身拉拉速低，导致钢坯温度不合格，岗位疏忽的情况下，将钢坯直送到轧线，导致轧线生产事故的发生。连铸自动热送直轧钢坯系统是通过热检、高温记对钢坯温度的检测，和plc通过计算对钢坯出拉矫机的时间计时，从而自动选择直送钢坯流数的顺序，然后通过直送辊道热检对钢坯行走距离的判断的综合数据，来达到精准判断直送钢坯的选择。保证送坯的准确性。

连铸机钢坯热送直轧系统涉及到的工艺为：6流方坯连铸机持续不断的生产钢坯，每流每根出来的方坯要通过输送辊道、出坯辊道、汇集辊道、热送辊道后，可以直接热送到轧机直接进行轧制。根据工艺的要求，每流生产出来的钢坯温度要求都在950℃以上，拉速保证在2.5m/min以上，才能满足轧机的轧制要求，为了保证钢坯的温度，要求每根钢坯都要快速准确的通过输送辊道的输送，不能出现钢坯滞留在输送辊道的现象，也不能出现钢坯输送过于密集，导致钢坯扎堆的现象。所以精准自动控制的情况下会提高送钢坯的热送率，降低下线率。

1 设计目的

原120吨连铸辊道热送过程中利用对射光栅检测有坯信号,实现钢坯的自动热送。自动热送钢坯的关键是辊道上有无钢坯的准确检测,然而热送时钢坯的温度高,再加上热送隧道内通风不畅,温度极高,对射光栅极在高温环境中极易损坏,损坏后无法判断辊道上有无钢坯,不能实现自动热送钢坯,影响生产,而且为了确保实现自动热送,需要频繁的更换元件,备件消耗量提高,而且作业次数增多,对维护人员的安全也存在隐患,因此开发设计一种使用寿命长,能够耐高温的检测装置是本领域急需解决的问题。

本厂使用的自动直送钢坯系统是通过计算每个流输送辊道线速度，来确定坯子位置，通过人工抽检测量钢坯的温度。但是由于钢坯运行时，在辊道存在打滑、卡坯、切割枪未把坯子切开和设备故障等原因，定位经常发生偏差。并且使用投入自动时也必须保证输送辊道没有钢坯。所以使用时，相当繁琐操作不灵活，伴随着设备老化和设备故障出现，岗位操作失误率很高，导致后期放弃使用，人工手动送坯，因此，人工操作测温和输送钢坯存在劳动量大，自动化程度低，效率低，成本高等问题。

本实用新型目的是设计一种6流方坯连铸机自动热送直轧系统，在输送辊道上增加钢坯位置检测装置和红外测温仪等设备，能够精确的判断钢坯位置和温度，实现钢坯自动热送直轧的目的。

2 技术方案（如图1）

图1 为本实用新型结构示意图；

具体实施方式：输送辊道一组（9）的入口位置各个流安装一个钢坯切割完毕信号的接地开关（1），输送辊道二组（10）的出口位置各个流安装一个红外检测钢坯的装置（2），输送辊道三组（11）接近出口位置各个流安装一个红外测温仪（3）和位置检测装置（4），出坯辊道（12）的出口位置安装气动驱动的升降挡板（5），汇集辊道（13）两侧安装固定挡板（15），热送辊道（14）的入口位置安装钢坯位置检测装置（6），并在热送辊道（14）的中间偏后位置安装钢坯位置检测装置（7）和（8）。

一种6流方坯连铸机自动热送直轧系统，其特征在于所述的输送辊道一组（9）、二组（10）、三组（11）、出坯辊道（12）、汇集辊道（13）包含驱动电机、齿轮减速机、链条、圆形辊道。气动驱动的升降挡板（5），包含机械挡板、气动气缸、电动阀门，其中电动阀门与PLC控制器信号连接。钢坯位置检测装置（2）（4）（6）（7）（8）、钢坯温度检测仪（3）、钢坯切割完毕接地开关（1）分别与PLC控制器信号连接，PLC控制器又分别控制输送辊道一组（9）、二组（10）、三组（11）、出坯辊道（12）、汇集辊道（13）的电机。

在棒线轧机正常状态准备好情况下，出坯辊道12、输送三组辊道11和升降挡板5打到自动状态，汇集辊道13和热送辊道14是运行状态。是热送时所需要的基础条件。

第一部分是通过切割枪，把拉矫机拉出的钢坯切割后，通过检测设备启动热送一辊道。钢坯输送到输送三组辊道上，等待下一步热送。具体的过程是6流方坯开始生产后，各流方坯被切割枪切割完毕后，每流的切割枪切割完毕信号1反馈后，相继启动输送一组辊道9、输送二组辊道10、以及输送三组辊道11，当各流方坯输送到输送三组辊道11且位置检测装置3反馈后，输送三组辊道11、输送二组辊道10、输送一组辊道9相继停止。方坯在输送三组辊道11上等待热送。

第二部分是把符合工艺要求的输送三组辊道上的钢坯，热送到轧机。具体过程是利用温度检测仪器4检测钢坯的实时温度，判断是否符合工艺要求。而符合热送要求的，根据热送规则是首先判断各流方坯的输送顺序，切割枪切割完毕信号1反馈后开始计时，来计算钢坯热送排列顺序，也就是输送三组辊道11的启动热送顺序，如果检查同时进入，则按1流到6流排列顺序，1流优先。坯子出输送三组辊道11的位置检测装置3时计时结束清0进入下一个循环，这是热送钢坯输送顺序计算。其次，主要是通过控制输送3辊道启停来实现自动热送某个流钢坯。输送3的启动条件为：热送辊道14坯子数量小于等于2根时；出坯辊道12、汇集辊道13无钢坯时；位置检测装置6号和位置检测装置7号检测无钢坯时，可以自动通过计算顺序开始启动要输送3单流辊道。钢坯走出输送三组辊道11出口热检时停止输送三组辊道11各流辊道的运行。这样控制的目的是防止钢坯热送过快，坯子之间距离近，出现工艺事故。最后，不符合要求的等待下线，自动停止出坯辊道运行，升降挡板5上升，操作画面抱出故障，提示温度不合格钢坯下线时。通过位置检测装置6号和位置检测装置7号检测，可以计算直送辊道钢坯数量。

益效果是：能够实现切割完毕的钢坯自动热送到轧机直接轧制；自动判断钢坯位置；计算钢坯数量；自动判断热送辊道卡坯；精确时时跟踪热送钢坯温度，防止由于操作人员操作失误造成直送辊道堆坯；操作钢坯下线和热送灵活，并且减少工人操作的劳动强度和失误率。

3 存在问题该系统试生产中存在的主要问题

（1）铸坯在存在质量问题或者温度不达标的情况下，还是需要人工手动下线。

（2）辊道设计不是很节能，需要继续优化。

（3）操作人员对新设备的操作熟练程度还有待提高,操作人员未能全面掌握该设备的性能。

（4）由于生产节奏快，如果钢坯出现质量问题，工作人员不一定及时发现，送人轧机，这也造成了一定的能源浪费和质量异议。

4 结语

连铸热送技术与传统的技术生产加热炉工艺相比，节约了大量的能源资金。铸坯在切成定尺后，一般表面温度在950℃以上，利用这部分热量将切成定尺后的铸坯趁高温直接送进轧机，因此人们提出了连铸坯热送工艺，既利用连铸坯的热量配合相应的措施与轧制工序紧密衔接。与连铸坯冷装相比，连铸坯热送热装的主要优点是。

（1）由于生产连续性紧密性，这也可以节省传统加热炉能源和运输费用和人工成本。也可以减少钢坯的库存量和倒库成本。

（2）提高成材率，节约能源消耗。由于热送热装减少了坯料的加热时间，减少了铁的烧损和氧化，提高了成材率。

（3）简化了生产工艺流程，节省厂房和劳动力，投资费用减少。

（4）由于简化了生产工艺，减少了工序，提高了产品质量。

铸坯质量好由于连铸冷却速度快、连续拉坯、浇铸条件可控、稳定，因此铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能也稳定。用连铸坯轧成的板材，横向性能优于模铸，深冲性能也好，其他性能指标也优于模铸。近年来采用连铸已能生产表面无缺陷的铸坯，直接热送轧成钢材。