CN105316468A - 用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其包括步骤：将坯料在高度方向上多层叠放地放置在上料架上，各层坯料间有间隔，各坯料具有与其对应的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)，z_i表征高度信息；将各坯料的上料位置信息和预设的各坯料处于室式加热炉内的位置信息传输给控制模块；控制模块控制装出钢机根据上料位置信息抓取坯料，并根据室式加热炉内的位置信息控制装出钢机将具有相同x_i，y_i，但不同z_i的各层坯料以叠放方式放置于室式加热炉内；将各坯料的出炉放料位置信息传输给控制模块；加热完成后装出钢机根据各坯料的室式加热炉内的位置信息和出炉放料位置信息从上层到下层坯料依次抓取并送出各完成加热的坯料。

Description

用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于加热设备的控制方法，尤其涉及一种用于加热炉的控制方法。

背景技术

目前，国内钢铁企业在生产制造过程中会较多地采用室式加热炉。室式加热炉的特点是仅有一个加热室和一个炉门。室式加热炉使用天然气燃烧加热。室式加热炉的加热工艺过程包括步骤有：首先将预计入炉加热的板坯放在料架上，接着装出钢机从料架上将板坯抓起，按规定轨迹将板坯放置一层于加热炉内，然后将所有该批次所需加热的板坯全部放入加热炉内后，关闭炉门，开始点火升温，达到工艺规定目标温度及保温时间后，可申请板坯出炉，最后，装出钢机开始将板坯从炉内取出，放在输送辊道上，由输送辊道将板坯送至轧机后开始轧制。

室式加热炉结构较为简单，有的室式加热炉会配置有控制系统，其能够对室式加热炉的温度、压力、温度分布、炉门升降以及优化燃烧进行控制；有的室式加热炉并未配置有控制系统，也没有控制系统之间的数据信息传输和通讯。无论是具有控制系统的室式加热炉或是不具有控制系统的室式加热炉，当板坯在入炉和/或出炉时，仍需要人工操作装出钢机来完成板坯出/入炉这一动作。当板坯入炉时，需要人工观察定位板坯位于加热炉内的位置，板坯由于人为因素而并不能有序地进行放置，由此，炉内空间不能被充分地利用；当板坯出炉时，也需要人工观察出钢机的运行动作情况，并及时调整夹钳的开口度及其高度才能利用装出钢设备将板坯横移出炉外，操作过程繁琐且耗时长。

现有技术中的室式加热炉对于铺设于炉内的一层板坯进行加热，然而对于较薄的板坯，这样的热能利用率极低，加热能耗被严重浪费，由此会降低企业的生产效率。此外，人工操作出钢机会给板坯进入和/或离开室式加热炉带来不确定的人为因素，一方面会影响板坯的加热效果以及室式加热炉的工作效率，另一方面会使得出钢步骤变得复杂繁琐，浪费有效的工作时间。

公告号为CN2368856Y，公告日为2000年3月15日，名称为“一种出钢机”的中国专利文献公开了一种出钢设备。该出钢设备包括平移机构，升降机构及支架，平移机构由动力源(电机、减速器等)，齿条，齿轮和车体组成；动力源驱动车体上的行走传动齿轮转动与固接在支架上的齿条相啮合，以带动与齿轮连接的车体上的车轮运动，车体上的车轮支撑在支架上；升降机构由动力源，提升臂及导向轮组成；动力源带动与之连接的提升臂在车体上的导向轮的作用下上下运动。但是，上述中国专利文献并未记载出钢机与相关控制系统或是与加热装置衔接配合的技术方案，因此，并不能排除人为因素对加热效果和加热效率的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其能够最大程度地利用室式加热炉内的加热空间，以减少室式加热炉的加热能耗，进而提高了室式加热炉的工作效率；能够在没有人工操作的情况下准确地将坯料放置于加热炉内中的某一预设位置，从而避免了人为因素对坯料定位精确度的影响，进而减少了坯料出/入炉所需的时间。

为了达到上述发明的目的，本发明提供了一种用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其包括步骤：

将坯料在高度方向上多层叠放地放置在上料架上，各层坯料之间具有间隔，各坯料具有与其对应的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)，其中z_i表征高度信息；

将各坯料的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)和预设的各坯料处于室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)传输给控制模块；

控制模块控制装出钢机根据上料位置信息抓取坯料，并根据室式加热炉内的位置信息控制装出钢机将具有相同x_i，y_i值、不同z_i值的各层坯料放入室式加热炉内，使其在室式加热炉内仍然叠放设置；

对坯料进行加热直至加热完成；

将各坯料的出炉放料位置信息传输给控制模块；

控制模块控制装出钢机根据各坯料的室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)和出炉放料位置信息从上层坯料到下层坯料依次抓取并送出各完成加热的坯料。

现有的室式加热炉中通常仅在炉内平面铺设一层坯料，然后对其进行加热。然而，有些较薄的坯料很快就能达到预定的工艺参数，这样，在室式加热炉空间内的大量热能会被浪费掉。为了有效地利用室式加热炉空间内的热能，将各坯料位于上料架上的位置信息(x_i，y_i，z_i)和预设的各坯料处于室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)均输送给控制模块，通过控制模块将具有相同位置信息(x_i，y_i)且不同z_i值的坯料相应地抓取放置到位于室式加热炉内具有位置信息(X_i，Y_i)的区域，也就是说，在入炉时，控制模块控制装出钢机抓取坯料是将多层叠放的，具有相同位置信息(x_i，y_i)的坯料一起抓取的。这样，坯料就能够以层叠的方式放置于室式加热炉内，从而实现单位空间内、单位时间内多层坯料的加热，提高了室式加热炉的热能利用率。

另外，在出炉时，控制模块则需要控制装出钢机根据各坯料在室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)和出炉放料位置信息从上层坯料到下层坯料依次抓取，并将各完成加热的坯料送至其对应的出炉放料位置，也就是说，在出炉时，多层叠放的坯料是从上至下一层一层地通过装出钢机的抓取离开室式加热炉的。此时，装出钢机的抓取动作与抓取坯料入炉时的抓取动作是不同的，即装出钢机是多层同时抓取入炉，各层依次抓取出炉。

此外，在出/入室式加热炉的过程中，由于引入了控制模块且每一块坯料均被分配有其所对应的上料位置信息、炉内的位置信息以及出炉放料位置信息，因此，在这两个过程中，无需人工操控装出钢机，完全自动化控制，避免了坯料在炉内定位精确度不高的情况发生。通过控制模块结合坯料的相关位置信息就可以实现坯料在炉内的紧凑、有规律的放置，以充分利用炉内的可使用面积。

较之于现有技术，通过本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法可以使得一个室式加热炉内在同一时间内完成更多坯料的加热，从而提高了室式加热炉的工作效率。

需要说明的是，坯料在高度方向上多层叠放时，需要在各层坯料之间设置一定的间隔，以保证各层坯料在加热过程中均匀受热。

进一步地，在本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法中，上述坯料在高度方向上叠放有两层。

显然地，为了更好地利用室式加热炉内的加热空间和加热能源，还可以将坯料在高度方向上叠放设置三层以上。

进一步地，在本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法中，上述坯料为板坯。

更进一步地，在本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法中，上述板坯的厚度≤120mm。

进一步地，在本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法中，各完成加热的坯料被送出至指定的辊道。

由于控制模块接收了各坯料的出炉放料位置信息，因此，其能够控制装出钢机将加热后的坯料输送至指定的辊道以进行后序轧制步骤，从而实现了室式加热炉、装出钢机和应用于轧线的相关设备的有机配合。

与现有技术相比较，本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法有效利用了室式加热炉高度方向上的热能，一方面提高了室式加热炉的加热能力，另一方面增加了室式加热炉在单位时间内加热坯料的数量。

另外，本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法利用控制模块，以自动化方式实现了坯料的叠放入炉以及坯料的依次出炉，一方面充分使用了室式加热炉的内部空间，另一方面有效提高了坯料的放置位置的准确性，无需人工查看坯料的放置位置。

此外，本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法能够有利地实现各板坯的均匀加热，保证板坯的加热质量，进而确保了钢板的产品质量。

除此之外，由于利用了自动化控制模块，本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法的操作简单可行，过程时间短，能源消耗省。

附图说明

图1为本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法在一种实施方式下的流程示意图。

图2为本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法在一种实施方式下的坯料在室式加热炉中的放置状态示意图。

具体实施方式

下面将根据具体实施例及说明书附图对本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法做进一步说明，但是该说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

图1显示了本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法在一种实施方式下的工艺流程。图2则显示了本发明所述的的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法在一种实施方式下的坯料在室式加热炉中的放置状态。

如图1和图2所示，在本实施方式下的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法中，包括步骤如下：

1)将板坯在高度方向上以上下两层叠放的方式放置在上料架上，并且保持上下两层板坯之间间隔一定距离，各板坯具有与其对应的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)，其中z_i表示高度信息，上下两层叠放的板坯具有相同的上料位置信息(x_i，y_i)，但是两者具有不同的上料位置信息z_i；

2)将各板坯的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)和预设的各板坯处于室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)都传输给控制模块；

3)控制模块控制装出钢机根据上料位置信息抓取板坯，并根据室式加热炉内的位置信息控制装出钢机将具有相同x_i，y_i值但不同z_i值的上下两层板坯放置在室式加热炉内，该放置位置与位置信息(X_i，Y_i，Z_i)相对应，这样，上下两层叠放的板坯在室式加热炉内仍然呈叠放设置，如图2所示，在一个室式加热炉1内放置了两排三列板坯2，每一个矩形或类矩形区域代表一组两层叠放的板坯1#-6#；

4)对板坯进行加热直至板坯达到工艺规定的目标温度和保温时间；

5)将各板坯的出炉放料位置信息(a_i，b_i，c_i)传输给控制模块；

6)控制模块控制装出钢机根据板坯的室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)和出炉放料位置信息(a_i，b_i，c_i)，将第一组两层叠放板坯1#的上层板坯抓取并送至指定的辊道；

7)控制模块控制装出钢机根据板坯的室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)和出炉放料位置信息(a_i，b_i，c_i)，将第一组两层叠放板坯1#的下层板坯抓取并送至指定的辊道；

8)重复步骤6)-7)直至将其余五组(2#-6#)两层叠放板坯由上至下依次抓取并送至指定的辊道，即完成加热板坯的出炉。

另外，为了最大限度的利用加热炉内的加热空间，各组叠放板坯之间的距离可以设定为0.5m左右，板坯与炉侧壁之间的距离也可以设定约为0.5m。

此外，在控制模块的基础上，还可以设置与之连接的报警模块，一旦出/入炉过程中发生任何故障，就可以及时通知操作人员排除故障。

需要说明的是，当上述需要加热的板坯长度有变化时，板坯在室式加热炉内放置了的排数可以进行相应调整。当板坯长度较长时，可以在室式加热炉内仅设一排；当板坯长度较小时，可以在室式加热炉内增设一排或多排。若板坯数量不足时，可以不考虑长度尺寸，采用沿加热炉中心线的对称原则进行分布放置。

本发明所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法有效地使用了室式加热炉内的可用空间，提高了室式加热炉内的加热能力，实现了自动化出/入炉，节省了热量能源，从而提升了生产效率，降低了生产成本。

需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其特征在于，包括步骤：

将坯料在高度方向上多层叠放地放置在上料架上，各层坯料之间具有间隔，各坯料具有与其对应的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)，其中z_i表征高度信息；

将各坯料的上料位置信息(x_i，y_i，z_i)和预设的各坯料处于室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)传输给控制模块；

控制模块控制装出钢机根据上料位置信息抓取坯料，并根据室式加热炉内的位置信息控制装出钢机将具有相同x_i，y_i值、不同z_i值的各层坯料放入室式加热炉内，使其在室式加热炉内仍然叠放设置；

对坯料进行加热直至加热完成；

将各坯料的出炉放料位置信息传输给控制模块；

控制模块控制装出钢机根据各坯料的室式加热炉内的位置信息(X_i，Y_i，Z_i)和出炉放料位置信息从上层坯料到下层坯料依次抓取并送出各完成加热的坯料。

2.如权利要求1所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其特征在于，坯料在高度方向上叠放有两层。

3.如权利要求1所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其特征在于，所述坯料为板坯。

4.如权利要求3所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其特征在于，所述板坯的厚度≤120mm。

5.如权利要求1所述的用于室式加热炉多层布料的装出钢控制方法，其特征在于，所述各完成加热的坯料被送出至指定的辊道。