提升热轧运卷小车能力的措施

孙利忠

(新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂 )

1 问题的提出

八钢公司热轧生产线自2005年投产以来,热轧板坯一直采用220mm断面连铸板坯。为适应市场需要,通过增加单卷重量,进一步提高产量。结合热轧加热炉宽度实际情况,采取增加板坯厚度来增加单卷重量。根据热轧产线设备能力,采用厚度250mm板坯代替220mm板坯,可以增大板坯厚度,提高压缩比,减少板材分层,提高产量和质量,降低生产成本。但是增加钢卷单重后,因1750热轧产线卷取运输区运卷小车的运输能力受限,影响到生产顺行。

2 原因分析

2.1 现状介绍

增加板坯厚度,同时板坯长度不变才能够达到有效增加板坯单重的目的,根据公式:

式中:D-钢卷直径,mm;

r-热轧钢卷卷眼直径,mm;

δ-填充系数,取值1.01,mm;

h-板坯厚度,mm;

l-板坯长度取值10500mm。

由220mm板坯厚度改为250mm板坯,由计算可得当生产220mm板坯时,钢卷直径D为1898mm,当板坯厚度为250mm时,钢卷直径D为2002mm。

八钢热轧产线卷取运输区运卷小车工作流程:钢卷轧制卷取完成后,通过卸卷小车运输到钢卷打捆站,通过一体化打捆机完成打捆工作,再通过运卷小车送往快速运输链。其工艺步序如图1(钢卷运输示意图)所示。

图1 八钢热轧钢卷运输示意图

运输链上卷标高-1875mm,打捆机上横梁25mm。当钢卷直径为1900mm时,钢卷上升后最高处标高将达到+25mm,当钢卷直径达到2000mm时,钢卷最高处标高+125mm和打捆机上横梁干涉,钢卷不能正常打捆和自动运输。

2.2 问题分析

由于打捆站横梁的下标高+25mm和快速运输链的上标高-1875mm相差为1900mm,运卷小车需要在打捆站将钢卷抬升到快速运输链的上标高后水平移动到快速运输链上。打捆机、运卷小车构成的钢卷运输区域如图2。受结构限制,1900mm直径以上钢卷要和打捆设备进行干涉,损坏自动打捆机,钢卷不能正常打捆和自动运输。2025mm,高于打捆机鞍座标高-2075mm;当运卷小车离开打捆机鞍座避开打捆机横梁干涉区域后,再二次上升到标高-1875mm。这样就可以运输到快速运输链上了。但是因原运卷小车不带位移传感器,要实现该功能必须采用其它位置检测方法。

图2 大卷径热轧钢卷运输干涉图

3 解决措施

当板坯单重增加时,成品钢卷直径相应增加,提高板坯厚度必须减少板坯长度起不到增加钢卷单重的效果。按照图2在打捆机鞍座一次上升的高度比原来上升高度减少150mm,即升到标高-

3.1 改进小车运行时序

基于现场生产实际情况,无法对原有设备进行大的改造,因此调整卷取机运卷小车中间高度位置,安装中间停止位置和减速位检测接近开关。通过时序控制功能升级,改造设计卷取机运卷小车自动运行SFC程序。

运卷小车运动步序设计为运卷小车中间等待位置、低位后退,后退到位、开始上升、上升到接卷减速位上升减速,减速到达中间高度停止位停止上升,改进前后运行时序图如图3所示,标高-2025mm,接上钢卷前进,前进到离开打捆机区域,开始上升到上升极限位置,上升到极限位置继续前进,到达快速运输链下降至中间高度,将钢卷卸到快速运输链,开始后退到中间等待位,然后下降到最低位,完成一个循环恢复到初始位置为第二个循环做准备。 利用TDC的SFC程序做控制通过接近开关做为位置检测元件,合并统一工序位置,做到升降统一到3个位置,添加了一个能够上升到标高-2025mm的中间位置。

图3 改进前后运卷小车运行时序图

3.2 采用100mm感应铁控制升降标高

原设置由于没有位移传感器的位置反馈系统,升降采用比例阀开环控制,不能准确达到所要求的-2025mm标高。

在中间高度位置接近开关设置时采用100mm长度的感应铁,采用100mm感应铁设置,升降标高就控制在-2075mm和-1975mm之间。实际应用表明:这个高度可以满足直径2002mm钢卷的运输;同时在开环控制情况下,通过合理调整速度使小车升降、停在中间停止位置,完成对两次上升接大吨位钢卷的运卷小车的控制。

3.3 增加设备安全连锁保护

为了提高设备运行的安全性,从硬件和软件的两个方面加入了设备安全连锁保护。

硬件方面增加了两个同功能的中间停止位接近开关。这样的设计可以在一个停止位接近开关失效的情况下,另一个接近开关提供保护,两个接近开关提高了保护效果。

软件方面从两点考虑:首先,两个接近开关失效运卷小车停止顺序控制不再进行下一步的平移动作;其次在两个接近开关没有同时发出信号时发出警告信号,提醒及时检修和处理,从而大大减少了两个接近开关都失效的概率。

通过程序设计及改进,运卷小车实现了新功能,满足了生产需求。

4 取得效果

通过改造,八钢1750热轧生产原料由厚度220mm×10.5m长度的板坯,提升为厚度250mm×10.5m长度的板坯,生产的钢卷单重增加了13.6%。1750热轧1#、2#卷取机都能够生产大吨位钢卷,可以在大吨位钢卷上实现三卷取机双炉生产。正常生产平均台时产量542 t/h,较220坯型正常生产平均台时产量增加65t/h,按日作业率83.5%核算,日产增加1800t/t。

采用250mm板坯生产的钢卷平均单重达到28.6t,采用组合生产模式平均日产由9700 t提升至11500 t,最高月产达到30.6万t,创历史最好水平。