CN113579186B - 立式连铸不锈钢板坯切割工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于板材切割工艺技术领域，具体技术方案为：立式连铸不锈钢板坯切割工艺方法，包括依次布置的启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，每个功能模块内部设备动作、逻辑以及功能模块之间的转换都是通过可编程控制器全自动完成，七个模块相互配合，完成立式连铸不锈钢板坯的切割，在立式连铸不锈钢板坯切割生产中，不锈钢板坯切割缝小，断面平整，切口质量好，介质消耗少，节约资源，切割一次所需时间短,切割枪效能高，实用性强，可广泛应用于钢厂立式连铸不锈钢板坯切割生产中。

Description

立式连铸不锈钢板坯切割工艺方法

技术领域

本发明属于板材切割工艺技术领域，具体涉及一种应用于立式连铸不锈钢板坯的切割工艺。

背景技术

目前，在国内外，在炼钢连铸系统生产铸坯时绝大部分都采用带有扇形段的连铸机，连铸坯经扇形段变为水平方式，然后进行切割，切割工艺比较简单。在极少数情况下，比如生产高性能的不锈钢板坯，这时采用立式连铸方式，从上方结晶器底部到下方切割大车，所有设备垂直排列，整个不锈钢铸坯呈垂直状。对垂直状且以一定速度不断向下延伸的不锈钢板坯（也叫不锈钢铸坯）进行切割，其切割工艺方法远比带有扇形段连铸机铸坯水平切割复杂，因为立式连铸切割大车切割钢坯时随着钢坯同步下降，但切割大车具有一定的下限位置，所以对立式连铸不锈钢板坯切割，既要保证在尽量短时的时间内把钢坯切断，又要考虑不锈钢含碳量少、抗氧化能力强的特点导致不易切割的情况。此外还要考虑切割大车夹臂夹紧钢坯和松开钢坯等情况与切割大车电机抱闸抱紧和打开动作的协调,否则造成大车和钢坯不同步,导致大车损坏或钢坯折弯的生产事故。

目前，国内仅有两家钢厂具有立式连铸不锈钢板坯生产线,其不锈钢板坯切割工艺方法还不成熟,主要依据操作工的经验和熟练程度,当钢坯计划定尺到时，分时分设备操作进行切割。这种切割工艺经常造成一系列弊端：不锈钢板坯切割缝大，断面不平整，切口质量差；介质消耗多，浪费资源；切割一次所需时间长, 切割枪效能低。

发明内容

为解决现有技术存在的立式连铸不锈钢板坯切割工艺方发存在的不锈钢板坯切割缝大、断面不平整、切口质量差、介质消耗多、浪费资源、切割一次所需时间长、切割枪效能低的技术问题，本发明提供了一种立式连铸不锈钢板坯的切割工艺，采用全自动控制方式，无需人工干预，切割效率高，切割时间短。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：立式连铸不锈钢板坯切割工艺方法，包括依次布置的启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，各个模块具体工作过程如下：

一、启动模块：立式连铸不锈钢板坯定尺到，切割大车夹臂夹紧正在垂直向下移动的不锈钢板坯，同时打开切割大车电机的抱闸，夹臂带动切割大车随钢坯同步下行；同时主、副枪以全速从各自零位向起切挡板边缘行进。

二、起切模块：当主、副枪快进到起切挡板边缘，主、副枪支架上接近开关检测到起切挡板信号时，主、副枪分别以预设速度的一半值大小行进，随之主、副枪的预热天然气和预热氧同时开启点火，并短延时开启各自的切割氧和动力粉，从而对不锈钢板坯两侧进行慢速切割，以便在板坯两侧切开口子。

三、切割模块：当主、副枪以预设速度的一半值大小行进到起切挡板的另一边缘时，起切挡板信号消失，表示起切过程完成，即已经在板坯两侧分别切开了口子。这时，主、副枪切换至预设速度继续切割，直到主副枪相遇信号到来，板坯切割过程大部分由切割模块来完成。

四、相遇模块：主副枪相遇时，相遇开关发出相遇信号，可编程控制器收到此相遇信号，一方面副枪灭火，把副枪退回零位，副枪结束切割，另一方面，检测是否收到接坯小车接着板坯的信号，如果有小车接着信号，则主枪继续以预设速度切割；如果没有小车接着信号，则主枪停止运行，同时主枪灭火，板坯停止切割，进入等待状态，等待小车接着信号。

五、等待模块：小车接着信号不出现时，一直处于等待状态，当可编程控制器收到小车接着信号时，一方面主枪开预热天然气和预热氧，并延时主枪开切割氧和动力粉；另一方面主枪启动并以预设速度行进，主枪恢复以预设速度切割。

六、切割模块：主枪相遇后，以预设速度切割过程中，可编程控制器检测是否收到板坯切断信号，如果没有收到板坯切断信号，则仍然以预设速度切割；如果收到板坯切断信号，表示板坯已经切断，这时主枪继续操切15mm，以确保完全切断，随后主枪灭火，停止切割。

七、回零模块、不锈钢板坯切断后，经短延时，一方面主枪全速快退至零位。另一方面切割大车夹臂松开，使切割大车脱离板坯，并短延时使切割大车电机的抱闸抱紧，以防止切割大车掉下，在此同时可编程控制器发大车向上运行指令，当可编程控制器收到大车反馈回来的运行信号后，立刻打开切割大车电机的抱闸，随即大车向上快速运行，当大车运行至上限位，大车停止运行，大车电机的抱闸抱紧，至此，整个切割结束，等待下一块板坯的计划定尺到达时，再进行切割。

本发明在传统立式连铸不锈钢板坯切割工艺特点的基础上，设置启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，每个功能块内部设备动作、逻辑以及功能模块之间的转换都是通过可编程控制器全自动完成，在立式连铸不锈钢板坯切割生产中，不锈钢板坯切割缝小，断面平整，切口质量好；介质消耗少，节约资源，切割一次所需时间短,切割枪效能高，实用性强，可广泛应用于钢厂立式连铸不锈钢板坯切割生产中。

附图说明

图1 为不锈钢板坯切割设备的装置示意图。图2为启动模块的工作流程图。

图3 为起切模块的工作流程图。

图4 为切割模块的工作流程图。

图5为相遇模块的工作流程图。

图6 为等待模块的工作流程图。

图7 为切断模块的工作流程图。

图8 为回零模块的工作流程图。

图中，1为不锈钢板坯，2为切割大车，3为齿形垂直轨道，4为切割枪，5为切割枪轨道，6为起切挡板，7为接坯小车。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实例切割大车2上配置有夹臂，以便在切割过程中夹住钢坯，使切割大车2随着钢坯同步下行，以确保切缝水平，切割大车2通过驱动电机和减速器，沿齿形垂直轨道3上下移动。

设置两支切割枪4，两支切割枪4配置在切割大车2上，一支作为主枪，另一支作为副枪，在切割开始前，主副枪可根据需要灵活定义。主枪和副枪从立式连铸不锈钢板坯1两侧同时对立式连铸不锈钢板坯1进行切割，不锈钢板坯1宽度为1900mm，在两支切割枪轨道5上靠近不锈钢板坯1两侧边缘处分别设置35mm宽度的起切挡板6，两支切割枪4支架上分别配置一个接近开关，谓之起切限位开关，该开关与枪保持同步行止。另外，在两支切割枪4的一支上又配置一个接近开关，谓之相遇开关，另一支上配置挡板，谓之相遇挡板，当两支枪相向而行进行切割，接近到180mm的距离时，相遇开关接近相遇挡板，谓之相遇，表示板坯快要切断了，这时，相遇开关发出相遇信号给可编程控制器。

在板坯的下方配置接坯小车7，板坯在快切断之前，要判断接坯小车7是否接住板坯，如果接坯小车7接住了正在切割的板坯，则可以切断板坯，否则必须停止切割，以防切断的板坯砸坏接坯小车7。

立式连铸不锈钢板坯1切割工艺方法，包括依次布置的启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，各个模块具体工作过程如下：

一、如图2所示，启动模块：立式连铸不锈钢板坯1定尺，切割大车2夹臂夹紧正在垂直向下移动的不锈钢板坯1，同时打开切割大车2电机的抱闸，夹臂带动切割大车2随钢坯同步下行，主枪、副枪以全速同步从各自零位向起切挡板6边缘行进。

二、如图3所示，起切模块：当主枪、副枪接近起切挡板6边缘，且主枪、副枪支架上接近开关检测到起切挡板6信号时，主枪、副枪分别以200mm/M的速度行进，随之主枪、副枪的预热天然气和预热氧气同时开启点火，并短延时1s开启各自的切割氧和动力粉，从而对不锈钢板坯1两侧进行慢速切割，以便在板坯两侧切开口子。

三、如图4所示，切割模块：当主枪、副枪以200mm/M的速度行进到起切挡板6的另一边缘时，起切挡板6信号消失，表示起切过程完成，即已经在板坯两侧分别切开了口子，这时，主枪、副枪切换至预设速度400mm/M继续切割，直到主枪和副枪相遇信号到来。

四、如图5所示，相遇模块：主枪、副枪相遇时，相遇开关发出相遇信号，可编程控制器收到此相遇信号，副枪灭火，把副枪退回零位，副枪结束切割，同时检测是否收到接坯小车7接着板坯的信号，若有小车接着信号，则主枪继续以预设速度400mm/M切割，若无小车接着信号，则主枪停止运行，同时主枪灭火，板坯停止切割，进入等待状态，等待小车接着信号。

五、如图6所示，等待模块：小车接着信号不出现时，一直处于等待状态，当可编程控制器收到小车接着信号时，一方面主枪开预热天然气和预热氧，延时1s，主枪开启切割氧和动力粉，另一方面主枪启动并以预设速度400mm/M行进，主枪恢复以预设速度切割。

六、如图7所示，切割模块：主枪相遇后，以预设速度切割过程中，可编程控制器检测是否收到板坯切断信号，若未收到板坯切断信号，则仍然以预设速度400mm/M切割，若收到板坯切断信号，表示板坯已经切断，这时主枪继续操切15mm，以确保完全切断，随后主枪灭火，停止切割。

七、如图8所示，回零模块：不锈钢板坯1切断后，经短延时2s，一方面主枪全速快退至零位，另一方面切割大车2夹臂松开，使切割大车2脱离板坯，并短延时1s，使切割大车2电机的抱闸抱紧，以防止切割大车2掉下，同时可编程控制器发大车向上运行指令，当可编程控制器收到大车反馈回来的运行信号后，立刻打开切割大车2电机的抱闸，随即大车沿齿形垂直轨道3向上快速运行，当大车运行至上限位，大车停止运行，大车电机的抱闸抱紧，至此，整个切割结束，等待下一块板坯的计划定尺到达时，再进行切割。

本发明在传统立式连铸不锈钢板坯1切割工艺特点的基础上，设置启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，每个功能块内部设备动作、逻辑以及功能模块之间的转换都是通过可编程控制器全自动完成，在立式连铸不锈钢板坯1切割生产中，不锈钢板坯1切割缝小，断面平整，切口质量好；介质消耗少，节约资源，切割一次所需时间短,切割枪4效能高，实用性强，可广泛应用于钢厂立式连铸不锈钢板坯1切割生产中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (1)

1.立式连铸不锈钢板坯切割工艺方法，其特征在于，包括依次布置的启动模块、起切模块、切割模块、相遇模块、等待模块、切断模块和回零模块，各个模块具体工作过程如下：

一、启动模块：立式连铸不锈钢板坯定尺，切割大车夹臂夹紧正在垂直向下移动的不锈钢板坯，同时打开切割大车电机的抱闸，夹臂带动切割大车随钢坯同步下行，主枪、副枪以全速同步从各自零位向起切挡板边缘行进；

二、起切模块：当主枪、副枪接近起切挡板边缘，且主枪、副枪支架上接近开关检测到起切挡板信号时，主枪、副枪分别以200mm/M的速度行进，随之主枪、副枪的预热天然气和预热氧气同时开启点火，并短延时1s，开启各自的切割氧和动力粉，从而对不锈钢板坯两侧进行慢速切割，以便在板坯两侧切开口子；

三、切割模块：当主枪、副枪以200mm/M的速度行进到起切挡板的另一边缘时，起切挡板信号消失，表示起切过程完成，即已经在板坯两侧分别切开了口子，这时，主枪、副枪切换至预设速度400mm/M继续切割，直到主枪和副枪相遇信号到来；

四、相遇模块：主枪、副枪相遇时，相遇开关发出相遇信号，可编程控制器收到此相遇信号，副枪灭火，把副枪退回零位，副枪结束切割，同时检测是否收到接坯小车接着板坯的信号，若有小车接着信号，则主枪继续以预设速度400mm/M切割，若无小车接着信号，则主枪停止运行，同时主枪灭火，板坯停止切割，进入等待状态，等待小车接着信号；

五、等待模块：小车接着信号不出现时，一直处于等待状态，当可编程控制器收到小车接着信号时，一方面主枪开预热天然气和预热氧，延时1s，主枪开启切割氧和动力粉，另一方面主枪启动并以预设速度400mm/M行进，主枪恢复以预设速度切割；

六、切割模块：主枪相遇后，以预设速度切割过程中，可编程控制器检测是否收到板坯切断信号，若未收到板坯切断信号，则仍然以预设速度400mm/M切割，若收到板坯切断信号，表示板坯已经切断，这时主枪继续操切15mm，以确保完全切断，随后主枪灭火，停止切割；

七、回零模块：不锈钢板坯切断后，经短延时2s，一方面主枪全速快退至零位，另一方面切割大车夹臂松开，使切割大车脱离板坯，并短延时1s，使切割大车电机的抱闸抱紧，以防止切割大车掉下，同时可编程控制器发大车向上运行指令，当可编程控制器收到大车反馈回来的运行信号后，立刻打开切割大车电机的抱闸，随即大车沿齿形垂直轨道向上快速运行，当大车运行至上限位，大车停止运行，大车电机的抱闸抱紧，至此，整个切割结束，等待下一块板坯的计划定尺到达时，再进行切割。

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