[發(fā)明專利]一種加熱爐內(nèi)板坯檢測的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110201706.0
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102888505A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅;戴儒明;顧華;戎戈
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;G05B19/05
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金加熱爐內(nèi)板坯的控制方法，具體地，本發(fā)明涉及一種各類厚板加熱爐中所使用的出料側(cè)激光檢測器的控制方法，所述方法為對于冶金系統(tǒng)的作為厚板軋機(jī)工程步進(jìn)式加熱爐爐內(nèi)激光檢測方法的改進(jìn)。

背景技術(shù)

在冶金加熱爐領(lǐng)域，厚板加熱爐作為厚板軋機(jī)的第一道工序，居于十分重要的地位，其工作正常與否，直接影響軋機(jī)效率及板坯質(zhì)量。與之有關(guān)地，厚板加熱爐出料側(cè)的激光檢測控制系統(tǒng)在整個加熱爐生產(chǎn)過程中十分重要，其控制的好壞直接影響到加熱爐正常出鋼生產(chǎn)節(jié)奏，該控制信號參與PLC系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)聯(lián)鎖。

通常，厚板的加熱爐為雙排布料，為滿足對兩排料的分別檢測，爐內(nèi)激光器必須傾斜交叉安裝。如圖1所示，爐內(nèi)激光檢測器的發(fā)射器發(fā)射一激光束，經(jīng)爐墻兩側(cè)窺視孔被加熱爐另外一側(cè)的接收器接收。同時，圖示的鋼坯經(jīng)爐前核對、稱重、布料后入爐，再經(jīng)步進(jìn)梁活動梁作往復(fù)矩形運(yùn)動，搬運(yùn)至出鋼側(cè)，以便出鋼。

如下圖2所示：

注：圖中1所示為：加熱爐步進(jìn)梁，它是由活動梁2和固定梁3組成。在每座爐子里有2座獨(dú)立的步進(jìn)梁結(jié)構(gòu)。步進(jìn)梁的活動梁，它是由液壓站提供液壓動力。

板坯在加熱爐內(nèi)移動是通過固定梁和載有板坯的步進(jìn)活動梁進(jìn)行的，如上圖3所示，步進(jìn)活動梁相對于固定梁作周期動作。如圖4所示，步進(jìn)活動梁通過升降油缸驅(qū)動整體上升到位后，再通過平移油缸驅(qū)動前進(jìn)，然后通過升降油缸驅(qū)動下降，最后通過平移油缸驅(qū)動后退。步進(jìn)梁完成一次循環(huán)，也就是爐內(nèi)板坯完成了一次定距離的搬運(yùn)過程，通過往復(fù)“矩形”軌跡運(yùn)動，將入爐板坯一步步“搬運(yùn)”至出爐側(cè)。其中，每次上升的高度為200mm，也即高于固定梁面100mm(每一次循環(huán)中)前進(jìn)的行程為600mm。

圖中3所示為步進(jìn)梁的固定梁，它是初建爐子時用耐材砌成的固定結(jié)構(gòu)，其框架上裝由耐高溫的鋸齒狀的墊鐵。板坯入爐后按照一定布料方式，存放在步進(jìn)梁的固定梁墊鐵上，再經(jīng)活動梁“搬運(yùn)”。另外，設(shè)計(jì)中固定梁的高度比活動梁高出100mm。

圖中4、5組成了出料側(cè)激光檢測器信號檢測系統(tǒng)，它包括：由固定安裝在爐體上激光發(fā)射器發(fā)射光源，經(jīng)窺視孔到對面窺視孔處固定安裝在爐體上的檢測器接收裝置。圖中4、5交叉設(shè)置，每座爐子出料側(cè)有2套，當(dāng)爐內(nèi)板坯“搬運(yùn)”至此，擋住了光源，(該信號檢測系統(tǒng))輸出一信號到PLC，認(rèn)為該坯已到出料側(cè)，等待出鋼。

在PLC系統(tǒng)中，該控制信號參與步進(jìn)梁動作聯(lián)鎖，當(dāng)步進(jìn)梁活動梁動作，板坯遮住激光源時，完成一次循環(huán)后停止動作，等待出鋼，同時該信號參與過程控制中爐內(nèi)板坯位置跟蹤。

另外，厚板步進(jìn)加熱爐采用了雙排布料方式和全箱型結(jié)構(gòu)，采用側(cè)燒嘴和頂部燒嘴供熱，分為8個控制段。在爐型結(jié)構(gòu)和外形上與熱軋帶鋼加熱爐相似，其中同樣也是出料側(cè)的加熱段溫度為最高。

以往激光控制系統(tǒng)工作如下：

(1)爐內(nèi)板坯經(jīng)步進(jìn)梁“搬運(yùn)”至出料側(cè)，遮住激光信號(該激光信號遮住的動作是在自動模式下出鋼的必不可少、用于自動檢測板坯是否被搬運(yùn)到爐門口位置的動作)，同時輸出一信號至PLC控制系統(tǒng)；

(2)在以往的自動模式下，根據(jù)此信號參與步進(jìn)梁動作流程聯(lián)鎖，也即當(dāng)步進(jìn)梁控制系統(tǒng)收到此實(shí)時信號，走完當(dāng)時的一次循環(huán)后停止動作；反之，當(dāng)此信號突然消失，步進(jìn)梁又開始繼續(xù)動作，開始下一次循環(huán)。(對于在固定梁上墊鐵有磨損缺陷的情況下，在極薄厚板，例如，120mm厚度薄坯(120mm厚度的薄坯屬于寶鋼厚板加熱爐中最薄板)生產(chǎn)時，有可能板坯超出激光檢測區(qū)間，此時有很大安全隱患)

(3)等待出鋼條件滿足后，出鋼機(jī)動作開始自動出鋼。

(4)然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在實(shí)際過程中，爐子內(nèi)出料側(cè)區(qū)域在長期連續(xù)的高溫下，固定梁上的墊鐵高度有磨損，且部分墊鐵有丟落，導(dǎo)致存放在該區(qū)域的固定梁上的板坯實(shí)際高度偏低。另外，爐子內(nèi)遇到生產(chǎn)規(guī)格為120mm厚度的最薄板坯時，常發(fā)生板坯被“搬運(yùn)”到激光檢測區(qū)域時，當(dāng)步進(jìn)梁的活動梁將板坯托起上升過程中，激光檢測到該類坯，激光接通，再當(dāng)前進(jìn)后下降時，又“逃脫了”激光的檢測“區(qū)間”。此時，操作人員未及時發(fā)現(xiàn)，而步進(jìn)梁在自動模式下繼續(xù)動向前，爐內(nèi)的板坯將被“搬運(yùn)”至爐外而撞上出料爐門或掉入爐膛內(nèi)，由此，往往導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

由于爐子是連續(xù)式生產(chǎn)，一般情況下，一年內(nèi)僅有1-2次爐修安排，遇上述問題時，由于爐膛內(nèi)高溫而無法及時修復(fù)。

厚板加熱爐引用了國內(nèi)外熱軋加熱爐通用的出料側(cè)激光控制方法。如何在厚板加熱爐實(shí)際生產(chǎn)中，確保厚度規(guī)格小。例如120mm薄板厚度的安全生產(chǎn)，是一個急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容