白艷峰

（河鋼宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司二鋼軋廠，河北 宣化 075100）

鑄坯熱送系統(tǒng)[1]是連接連鑄機(jī)出鋼工序與軋機(jī)加熱爐工序的系統(tǒng)，主要承擔(dān)的任務(wù)是將連鑄機(jī)生產(chǎn)的高溫鑄坯（約700℃）不經(jīng)過冷床冷卻直接通過輥道送至軋鋼加熱爐，該系統(tǒng)可大大降低工序間鑄坯的溫度損失，提高軋鋼成材的質(zhì)量并降低相關(guān)工序的成本。

河鋼宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司（全文簡稱宣鋼）二鋼軋廠熱送系統(tǒng)由中冶連鑄設(shè)計(jì)施工，承擔(dān)1號連鑄機(jī)與2號高強(qiáng)度棒材生產(chǎn)線間的鑄坯熱送任務(wù)。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中由于沒有考慮連鑄機(jī)生產(chǎn)能力與軋機(jī)生產(chǎn)能力的匹配問題，因而產(chǎn)生了較大的問題。1號連鑄機(jī)為12機(jī)12流全弧形連鑄機(jī)，共有兩個中包，每個中包可同時生產(chǎn)6流鑄坯，其中1號中包對應(yīng)1-6流鑄坯，稱為一跨；2號中包對應(yīng)7-12流鑄坯，稱為二跨。改造前的熱送模式為在連鑄機(jī)一跨移鋼車與冷床之間增加可控制的輥道（稱為熱送輥道），在熱送生產(chǎn)模式下崗位操作人員使用移鋼車將鑄坯移至熱送輥道上后啟動輥道，將鑄坯通過3組輥道送至軋鋼生產(chǎn)線。熱送輥道可同時輸送4支鑄坯。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，連鑄機(jī)一跨的生產(chǎn)能力約為60支/h（視定尺長度略有不同），而軋鋼生產(chǎn)線生產(chǎn)能力要求鑄坯數(shù)為80支/h，因此一跨的生產(chǎn)能力不能滿足軋鋼生產(chǎn)線的要求。而二跨的鑄坯無法通過熱送形式送達(dá)軋鋼生產(chǎn)線，只能通過原始的方式經(jīng)由冷床冷卻后使用天車吊運(yùn)至平車或汽車運(yùn)送至軋鋼生產(chǎn)線，期間的溫度損失較大，同時產(chǎn)生了大量的運(yùn)轉(zhuǎn)和物流的成本?；谏a(chǎn)的實(shí)際情況，對舊有的熱送系統(tǒng)進(jìn)行了改造，增加了可將二跨鑄坯移至熱送輥道的拉鋼機(jī)，并對二跨的鑄坯熱送模式進(jìn)行了改造。

1 改造的總體思路

鑄坯熱送系統(tǒng)承擔(dān)將連鑄機(jī)生產(chǎn)的高溫度鋼坯通過輥道直接送給軋鋼工序的加熱爐的任務(wù)，為減少工序之間的溫降，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本提供保障。

由于在設(shè)計(jì)階段沒有考慮連鑄機(jī)與軋機(jī)之間的生產(chǎn)節(jié)奏的匹配問題，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)了熱送速率無法滿足軋機(jī)生產(chǎn)要求的問題。本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)在于增加了拉鋼機(jī)的自動控制系統(tǒng)[2]，將連鑄機(jī)二跨的鑄坯也實(shí)現(xiàn)熱送，同時對于二跨的熱送模式進(jìn)行了大幅度的優(yōu)化，無論從定尺長度及冷床的自動橫移方面均滿足了生產(chǎn)的要求，使得連鑄機(jī)的熱送鑄坯數(shù)恰可滿足軋機(jī)的要求。

針對實(shí)際情況，確定改造對策如下：首先，現(xiàn)有的連鑄機(jī)一跨為軋鋼生產(chǎn)線單獨(dú)熱送無法滿足軋鋼生產(chǎn)線的要求，因此考慮將二跨的鑄坯移動至一跨熱送輥道上，增加拉鋼機(jī)單體設(shè)備以實(shí)現(xiàn)此功能，主要為變頻器控制的電機(jī)拖動鏈條實(shí)現(xiàn)；其次為了精確的控制二跨移鋼車的位移，保證移鋼車每次將3支或4支鑄坯移至拉鋼機(jī)，在二跨移鋼車中間部位增加停止限位來實(shí)現(xiàn)移鋼車的自動停車控制；再次為了對熱送鑄坯數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在熱送輥道煉鋼段與軋鋼段之間安裝紅外計(jì)數(shù)器；最后由于二跨7-12流可能同時生產(chǎn)為軋鋼生產(chǎn)線提供的鑄坯及其他型號的鑄坯，因此對二跨攝像定尺系統(tǒng)進(jìn)行修改，改為可分別設(shè)定各鑄流定尺長度的運(yùn)行模式。

2 連鑄熱送優(yōu)化改造

2.1 增加拉鋼機(jī)單體設(shè)備的自動化控制

拉鋼機(jī)的控制方式為變頻器控制，其控制模式共分自動、手動、就地三種，分別安裝了拉鋼到位和返回到位兩個限位對其進(jìn)行自動停車的控制，同時鋪設(shè)線纜將拉鋼機(jī)PLC與熱送輥道PLC進(jìn)行通訊，將拉鋼機(jī)[3]的運(yùn)行信號作為熱送輥道允許轉(zhuǎn)動的連鎖條件之一，避免一跨熱送時與二跨拉鋼產(chǎn)生沖突。拉鋼機(jī)自動運(yùn)行模式下拉鋼機(jī)的到位與返回均為自動，即崗位操作人員觀察到鑄坯位置合適后按下拉鋼按鈕，拉鋼機(jī)將鑄坯拉到熱送輥道位置，停留5 s時間后（為了保護(hù)電機(jī)與變頻器）自動返回，返回至返回到位限位后自動停止。為了避免限位信號失效，還給拉鋼機(jī)增加了延時停止的功能，經(jīng)實(shí)際測試?yán)摍C(jī)在正轉(zhuǎn)（帶負(fù)載）的情況下運(yùn)行時間為63 s，反轉(zhuǎn)（空載）的情況下運(yùn)行時間為61 s，相應(yīng)的設(shè)定了不同的延時時間，避免限位故障或者線路故障導(dǎo)致設(shè)備損壞的情況。圖1為拉鋼機(jī)運(yùn)行模式程序段。

圖1 拉鋼機(jī)運(yùn)行模式程序

圖1為拉鋼機(jī)部分程序，可以看到拉鋼機(jī)共分為手動、就地、自動三種運(yùn)行模式，三種模式的切換通過操作臺上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)確定。

2.2 二跨移鋼車增加熱送模式限位

二跨移鋼車原設(shè)計(jì)為將7-12流鑄坯移送至2號冷床，增加拉鋼機(jī)后需要將3支或4支鑄坯反向移送至拉鋼機(jī)小冷床上。為了使移鋼車恰好可以移送3支或4支鑄坯，在移鋼車軌道中間位置安裝二個限位，分別位于9、10流之間和10、11流之間，信號進(jìn)入相應(yīng)PLC當(dāng)中，參與到移鋼車橫移聯(lián)鎖當(dāng)中。同時在移鋼車[4]操作臺上增加一個模式選擇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，用以區(qū)分熱送“6+3”模式、“8+4”模式和冷床模式，當(dāng)鑄坯移送冷床位置時，選擇開關(guān)打至冷床模式位置，則所加限位失效。相應(yīng)的在上位機(jī)操作畫面上也可以對各種運(yùn)行模式進(jìn)行選擇。各種功能均在PLC當(dāng)中編制程序加以實(shí)現(xiàn)。

圖2為移鋼車各種運(yùn)行模式及限位連鎖的相關(guān)程序段。

圖2為改造后的2號移鋼車熱送模式的部分程序，可以看出其熱送限位在系統(tǒng)當(dāng)中的作用，在熱送模式下無論移鋼車在前進(jìn)方向還是返回方向均可正確停在熱送限位的位置。

圖2 2號移鋼車熱送限位程序

2.3 增加熱送鑄坯計(jì)數(shù)器。

由于熱送輥道為全封閉系統(tǒng)，輸送鑄坯方式不同于原有物流系統(tǒng)輸送鑄坯[5]，在輸送鑄坯支數(shù)統(tǒng)計(jì)方面不能采用原有的人員手工計(jì)算的方式，因此通過自動化方式實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。方式為在熱送輥道煉鋼段與軋鋼段之間輥道兩側(cè)開孔，安裝一臺紅外熱金屬檢測器，兩側(cè)分別為信號發(fā)送端和接收端，當(dāng)鑄坯從輥道上經(jīng)過時由發(fā)送端和接收端之間經(jīng)過，遮擋住它們之間的紅外信號，則接收端向PLC發(fā)出一個信號，在PLC當(dāng)中將此信號進(jìn)行累加，并將數(shù)值顯示到監(jiān)控畫面當(dāng)中，便實(shí)現(xiàn)了鑄坯計(jì)數(shù)的功能。

圖3為鑄坯計(jì)數(shù)部分程序。如圖所示由于熱送輥道同時輸送3支鑄坯，因此使用一個自動加3的加法器對鑄坯數(shù)進(jìn)行累計(jì)，同時將累計(jì)數(shù)值顯示到崗位操作人員的監(jiān)控畫面上。

圖3 鑄坯計(jì)數(shù)部分程序

2.4 調(diào)整二跨攝像定尺系統(tǒng)

在熱送模式下，二跨6個流當(dāng)中有3個流（7～9流）的鑄坯需要被熱送至軋鋼生產(chǎn)線，其他3個流(10～12流)視情況可能生產(chǎn)其他的規(guī)格的鑄坯，這就需要將攝像定尺系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，將系統(tǒng)調(diào)整為不同的流可以設(shè)置為不同長度定尺。

3 結(jié)論

系統(tǒng)投運(yùn)后生產(chǎn)模式由原有的單跨熱送改為全熱送，熱送率由原來的每小時60支上升為每小時80支。且鑄坯計(jì)數(shù)系統(tǒng)的投用大大降低了原有人工技術(shù)的繁瑣與困難，為工序間的結(jié)算提供依據(jù),保證了鑄坯輸送的及時性和準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)應(yīng)用之后，系統(tǒng)熱效率提升了25%，年創(chuàng)效180萬元。