CN102489517A - 在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法，它是在润滑剂喷涂站的芯棒润滑剂喷环前端增加一台固定式激光温度检测仪，当芯棒在润滑前辊道上纵向移动过程中，固定式激光温度检测仪上的光栅全长对芯棒测温，测量到的温度值以4～20mA的信号传送到PLC系统，通过模拟量输入模块接收4～20mA的温度信号并转换为PLC系统认可的数字量信号，PLC系统根据接收到的信号进行判断，判断出芯棒轧制区域和控制投入时机，控制润滑喷涂空气加压泵，将石墨润滑剂高压雾化后通过环形喷嘴喷涂在芯棒的轧制区，降低石墨润滑剂的使用量和减少环境污染源。
Description
技术领域
本发明涉及热轧无缝钢管连轧生产领域，具体涉及一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法。
背景技术
随着钢管行业的发展，用户对钢管质量要求越来越高，除了重视钢管外径、壁厚、外表面等要求，用户越来越关注钢管的内表面质量，因为钢管内表面缺陷更隐蔽，一旦出现问题后果更严重。在芯棒上喷涂石墨润滑剂是轧制过程中改善钢管内表缺陷和壁厚均匀度的重要手段。现有的芯棒在线石墨润滑剂喷涂方法存在以下问题：
一、石墨润滑剂在芯棒上喷涂的长短主要依据人工进行设定，并要根据工况不断进行调整，如果不根据工况随时进行调整，就会造成喷涂量不够或过多。如附图3所示，管子在6机架连轧管机组13的轧制过程中，从预穿线送来的带芯棒毛管11被放置于轧制线的限动链12上，高温的毛管11与芯棒4只有部分接触，芯棒4的其余部分是空闲的，不与毛管11接触，在轧制过程中，毛管11向芯棒4前后延伸，因为是限动轧制，所以毛管11主要是向前延伸，覆盖住芯棒4头部，而向后延伸很少，只有在限动链抛钢时，芯棒4后部才有少部分快速插入毛管11里面。所以在管子的轧制过程中，只要芯棒4与毛管11接触部分有石墨润滑剂就行了，空闲部分如果喷上石墨润滑剂就会造成浪费，而且对环境也会造成污染。
二、来料毛管11根据规格不同其长短也不同，轧制中与芯棒4接触长短也不同，现有的芯棒在线石墨润滑剂喷涂方法不能根据前道工序来料的长短自动调节石墨润滑剂的喷涂量，这样不但增加了钢管生产的质量风险，又增加了钢管生产成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法。
本发明的技术方案是：一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法，它是在润滑剂喷涂站的芯棒润滑剂喷环前端增加一台固定式激光温度检测仪，当芯棒在润滑前辊道上纵向移动过程中，固定式激光温度检测仪上的光栅全长对芯棒测温，测量到的温度值以4～20mA的信号传送到PLC系统，通过模拟量输入模块接收4～20mA的温度信号并转换为PLC系统认可的数字量信号，PLC系统根据接收到的信号进行判断，判断出芯棒轧制区域和控制投入时机，控制润滑喷涂空气加压泵，将石墨润滑剂高压雾化后通过环形喷嘴喷涂在芯棒的轧制区。
其具体工艺路线为：
a、芯棒通过芯棒循环冷却水槽进行冷却保温，保温温度80-120℃；
b、芯棒在冷却水槽被分离和提升设备移送到干燥台架上进行干燥，然后由横移链运送到润滑前辊道拨料钩上，等待润滑前辊道芯棒工位空出，如果润滑前辊道工位无芯棒，则润滑前辊道拨料钩将芯棒拨入润滑前辊道，否则等待；
c、表面待喷涂石墨润滑剂的芯棒被润滑前辊道送往润滑剂喷涂站的环形喷嘴，芯棒穿过环形喷嘴到达快速移送链；当润滑前辊道输送芯棒时，固定式激光温度检测仪上的光栅全长对芯棒测温，对应芯棒温度值的4～20mA信号被送入PLC系统；当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒的头部时，PLC系统启动润滑剂喷涂站的润滑喷涂空气加压泵，将石墨润滑剂通过环形喷嘴雾化后喷涂到芯棒表面的轧制区；当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒尾部时，润滑前辊道停止，等待下一根芯棒，同时PLC系统对润滑剂喷涂站的润滑高压气泵发出停止指令；在对芯棒喷涂石墨润滑剂过程中，PLC系统经过智能判断可随时对高压气泵发出停止指令；
对润滑喷涂空气加压泵的控制是通过对芯棒温度检测来实现的，首先，通过逻辑判断润滑前辊道上的芯棒是否属于刚开始生产或换规后的冷芯棒，然后决定检测到的温度信号是否参与控制，如果属于冷芯棒，润滑喷涂空气加压泵的停止只由设定的时间控制；如果属于正常连续生产过程，那么，当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒尾部非轧制区时，停止对润滑喷涂空气加压泵加压，从而停止对芯棒喷涂石墨润滑剂。
d、当芯棒头部到达快速移送链时，快速移送链启动，将芯棒接走并快速定位，送往下道工序；为防止芯棒表面上的石墨润滑剂被刮擦，快速移送链的线速度与润滑前辊道的线速度要相匹配。
本发明提供的在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法所采用的喷涂系统设置在芯棒循环冷却区域，由工作站、固定式激光温度检测仪、PLC系统和包括润滑喷涂空气加压泵及环形喷嘴的润滑剂喷涂站组成。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、通过对芯棒本身的全长温度检测区分出芯棒轧制区与空闲区域，确保润滑剂准确喷涂在芯棒轧制区。
2、通过PLC系统控制石墨润滑剂喷涂投入时机，降低石墨润滑剂的使用量和减少环境污染源。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
附图1为本发明提供的喷涂方法流程示意图；
附图2为本发明提供的喷涂系统配置图；
附图3为半浮芯棒6机架连轧管机组轧管平面图。
具体实施方式
一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法，它是在润滑剂喷涂站的芯棒润滑剂喷环6前800mm处增加一台固定式激光温度检测仪5，当芯棒4在润滑前辊道3上纵向移动过程中，固定式激光温度检测仪5上的光栅全长对芯棒4测温，测量到的温度值以4～20mA的信号传送到PLC系统9，通过模拟量输入模块接收4～20mA的温度信号并转换为PLC系统9认可的数字量信号，PLC系统9根据接收到的信号进行判断，判断出芯棒4轧制区域和控制投入时机，控制润滑喷涂空气加压泵10，将石墨润滑剂高压雾化后通过环形喷嘴6喷涂在芯棒4的轧制区。
其具体工艺路线为：
a、芯棒4通过芯棒循环冷却水槽进行冷却保温，保温温度80-120℃；
b、芯棒4在冷却水槽被分离和提升设备移送到干燥台架1上进行干燥，然后由横移链运送到润滑前辊道拨料钩2上，等待润滑前辊道3芯棒工位空出，如果润滑前辊道工位无芯棒4，则润滑前辊道拨料钩2将芯棒4拨入润滑前辊道3，否则等待；
c、表面待喷涂石墨润滑剂的芯棒4被润滑前辊道3送往润滑剂喷涂站的环形喷嘴6，芯棒4穿过环形喷嘴6到达快速移送链7；当润滑前辊道3输送芯棒4时，固定式激光温度检测仪5上的光栅全长对芯棒4测温，对应芯棒4温度值的4～20mA信号被送入PLC系统9；当固定式激光温度检测仪5上的光栅检测到芯棒4的头部时，PLC系统9启动润滑剂喷涂站的润滑喷涂空气加压泵10，将石墨润滑剂通过环形喷嘴6雾化后喷涂到芯棒4表面的轧制区；当固定式激光温度检测仪5上的光栅检测到芯棒4尾部时，润滑前辊道3停止，等待下一根芯棒，同时PLC系统9对润滑剂喷涂站的润滑高压气泵10发出停止指令；在对芯棒4喷涂石墨润滑剂过程中，PLC系统9经过智能判断可随时对高压气泵发出停止指令；
对润滑喷涂空气加压泵10的控制是通过对芯棒4温度检测来实现的，首先，通过逻辑判断润滑前辊道3上的芯棒4是否属于刚开始生产或换规后的冷芯棒，然后决定检测到的温度信号是否参与控制，如果属于冷芯棒，润滑喷涂空气加压泵10的停止只由设定的时间控制；如果属于正常连续生产过程，那么，当固定式激光温度检测仪5上的光栅检测到芯棒4尾部非轧制区时，停止对润滑喷涂空气加压泵10加压，从而停止对芯棒4喷涂石墨润滑剂。
d、当芯棒4头部到达快速移送链7时，快速移送链7启动，将芯棒4接走并快速定位，送往下道工序；为防止芯棒4表面上的石墨润滑剂被刮擦，快速移送链7的线速度与润滑前辊道3的线速度要相匹配。
本实施例提供的在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法所采用的喷涂系统设置在芯棒循环冷却区域，由工作站8、固定式激光温度检测仪5、PLC系统9和包括润滑喷涂空气加压泵10及环形喷嘴6的润滑剂喷涂站组成。
其中，工作站8采用研华工控机，人机界面采用施耐德监控软件VIJEO LOOK V2.6来实施，通过人机界面实现喷涂时间设定，同时通过该软件还可实现芯棒温度检测的实时曲线纪录。PLC系统9配置采用施耐德Quantum系列PLC，编程软件采用与之配套的Unity Pro V2.3 XL软件。固定式激光温度检测仪5的温度检测范围0～1200℃，输出信号为4～20mA或离散量输出。
Claims (1)
1.一种在线控制对芯棒喷涂石墨润滑剂的方法，其特征是：它是在润滑剂喷涂站的芯棒润滑剂喷环前端增加一台固定式激光温度检测仪，当芯棒在润滑前辊道上纵向移动过程中，固定式激光温度检测仪上的光栅全长对芯棒测温，测量到的温度值以4～20mA的信号传送到PLC系统，通过模拟量输入模块接收4～20mA的温度信号并转换为PLC系统认可的数字量信号，PLC系统根据接收到的信号进行判断，判断出芯棒轧制区域和控制投入时机，控制润滑喷涂空气加压泵，将石墨润滑剂高压雾化后通过环形喷嘴喷涂在芯棒的轧制区；
其具体工艺路线为：
a、芯棒通过芯棒循环冷却水槽进行冷却保温，保温温度80-120℃；
b、芯棒在冷却水槽被分离和提升设备移送到干燥台架上进行干燥，然后由横移链运送到润滑前辊道拨料钩上，等待润滑前辊道芯棒工位空出，如果润滑前辊道工位无芯棒，则润滑前辊道拨料钩将芯棒拨入润滑前辊道，否则等待；
c、表面待喷涂石墨润滑剂的芯棒被润滑前辊道送往润滑剂喷涂站的环形喷嘴，芯棒穿过环形喷嘴到达快速移送链；当润滑前辊道输送芯棒时，固定式激光温度检测仪上的光栅全长对芯棒测温，对应芯棒温度值的4～20mA信号被送入PLC系统；当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒的头部时，PLC系统启动润滑剂喷涂站的润滑喷涂空气加压泵，将石墨润滑剂通过环形喷嘴雾化后喷涂到芯棒表面的轧制区；当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒尾部时，润滑前辊道停止，等待下一根芯棒，同时PLC系统对润滑剂喷涂站的润滑高压气泵发出停止指令；在对芯棒喷涂石墨润滑剂过程中，PLC系统经过智能判断可随时对高压气泵发出停止指令；
对润滑喷涂空气加压泵的控制是通过对芯棒温度检测来实现的，首先，通过逻辑判断润滑前辊道上的芯棒是否属于刚开始生产或换规后的冷芯棒，然后决定检测到的温度信号是否参与控制，如果属于冷芯棒，润滑喷涂空气加压泵的停止只由设定的时间控制；如果属于正常连续生产过程，那么，当固定式激光温度检测仪上的光栅检测到芯棒尾部非轧制区时，停止对润滑喷涂空气加压泵加压，从而停止对芯棒喷涂石墨润滑剂；
d、当芯棒头部到达快速移送链时，快速移送链启动，将芯棒接走并快速定位，送往下道工序；为防止芯棒表面上的石墨润滑剂被刮擦，快速移送链的线速度与润滑前辊道的线速度要相匹配；
上述方法所采用的喷涂系统设置在芯棒循环冷却区域，由工作站、固定式激光温度检测仪、PLC系统和包括润滑喷涂空气加压泵及环形喷嘴的润滑剂喷涂站组成。
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