CN114433630B - 阶梯出坯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了本发明提出一种阶梯出坯的方法，所述阶梯出坯的方法包括：利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量，获得多流铸坯长度在线实时测量数据；计算机根据多流铸坯长度在线实时测量数据，实现连铸机各流拉速的控制；其中，实现连铸机各流拉速的控制是根据轧机生产能力和连铸机生产能力的关系进行调整。本发明无需人工干预，可方便快捷实现“阶梯出坯”各流次送入铸机的时间间隔相等，实现免加热直接轧制。

Description

阶梯出坯的方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产制造领域，具体涉及一种阶梯出坯的方法。
背景技术
钢铁生产中需要大量的能量，包括电能、化学热等，随着市场竞争的加剧、环保要求的提升，控制好钢铁生产中的能量流，高效利用好钢铁生产中的富裕能量，降低吨钢能耗已成为钢铁生产亟需解决的问题。从铸坯到钢材的常规生产过程中，铸坯冷却后采用加热炉来加热，使其温度达到轧钢要求，其间有大量的热能被浪费。随着连铸生产铸流拉速的提升、铸坯运转速度的加快，铸坯到达轧钢工序时的温度越来越接近轧制温度，使得免加热直接轧制成为可能。方坯免加热直接轧制优点：减少加热炉投资及维护成本；降低能耗与减排；减少加热炉氧化烧损；减少连铸机火焰切割燃气及割缝金属消耗；减少连铸机台下及轧钢加热炉操作人员。如何解决好连铸与轧钢两个工序的衔接问题，确定合理的切坯与送坯节奏是实现免加热直接轧制的重要环节。现有技术目前没有合适的办法。
综上所述，现有技术中存在以下问题：如何确定合理的切坯与送坯节奏，以实现免加热直接轧制。
发明内容
本发明提供一种阶梯出坯的方法，以确定合理的切坯与送坯节奏，实现免加热直接轧制。
为此，本发明提出一种阶梯出坯的方法，所述阶梯出坯的方法包括：
利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量，获得多流铸坯长度在线实时测量数据；
计算机根据多流铸坯长度在线实时测量数据，实现连铸机各流拉速的控制；
其中，实现连铸机各流拉速的控制是根据轧机生产能力和连铸机生产能力的关系进行调整。
进一步地，实现连铸机各流拉速的控制具体为：同一轧制或送坯组别中，使各流次之间的铸坯长度间隔相等，各流次之间的铸坯切断时间间隔相等。
进一步地，对于轧机生产能力大于或等于连铸机生产能力，设定连铸机各流次的铸坯剪切长度L设，L设为定值，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln；
流次1至流次n均为阶梯出坯的送坯流次；
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L(n-1)-Ln＝L设/n，再将流次1至流次n的拉速控制为相等，并保持稳定。
进一步地，对于轧机生产能力小于连铸机生产能力，设定连铸机各流次的铸坯剪切长度L设，L设为定值，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln；
其中流次1至流次(n-m)的生产能力之和小于等于直送辊道对应的轧机生产能力，则流次1至流次(n-m)为阶梯出坯的送坯流次；流次(n-m+1)至流次n不参与阶梯出坯，将其铸坯从直接轧制送坯辊道下线后送别的轧线生产或放入库存。
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L(n-m-1)-L(n-m)＝L设/(n-m)，再将流次1至流次(n-m)的拉速控制为相等，并保持稳定。
进一步地，视连铸机的流数及铸坯定尺长度在连铸机切割机辊道上方或两侧布置1个或多个红外成像摄像头，用于捕捉生产时的红坯实时长度图像。
进一步地，通过连铸坯红外自动定尺切割系统测得铸坯长度，然后传输至计算机。
进一步地，采用塞棒数控系统，实现连铸机各流拉速控制。
进一步地，轧钢生产能力大于连铸机生产能力时，设定的铸坯长度L设＝8m,计算机收到铸坯长度，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2，铸坯长度第3长的流次为送坯流次3、铸坯长度L3，铸坯长度第4长的流次为送坯流次4、铸坯长度L4，计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L3-L4＝L设/4＝8/4＝2m，再将流次1至流次4的拉速控制为相等，其中，第一个组别,即当前轧制的组别：L1-L2＝L2-L3＝L3-L4＝L设/4，第二个组别，即下次轧制的组别：L1’-L2’＝L2’-L3’＝L3’-L4’＝L设/4，并且，L1’-L4＝＝L设/4，其中，L1’、L2’、L3’、L4’分别是第二个组别，即下次轧制的组别中，首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1’、铸坯长度L1’，铸坯长度第2’长的流次为送坯流次2’、铸坯长度L2’，铸坯长度第3’长的流次为送坯流次3’、铸坯长度L3’，铸坯长度第4’长的流次为送坯流次4’、铸坯长度L4’。
进一步地，利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量具体为：通过架设在辊道旁边的摄像机采集现场图像进入计算机经过加速模块对模拟视频信号处理并做模数转换成为数字信号。
进一步地，各送坯流次的铸坯在切断后不经过加热直接进入轧机，可以通过送坯辊道以及坯料导向装置的控制，使得各送坯流次的铸坯分别进入同一轧机进行轧制。
本发明无需人工干预，可方便快捷实现“阶梯出坯”各流次送入铸机的时间间隔相等，实现免加热直接轧制。
进而，本发明利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量，通过计算机进行反馈，可以实现远距离自动测量和准确测量，利用红外拍照实现修正。
进而，实现连铸机各流拉速的控制是根据轧机生产能力和连铸机生产能力的关系进行调整，本发明可以实现出坯系统-连铸机产量相互匹配的闭环控制，可以在两个轧制或出坯组别之间进行微调，动态修正。
附图说明
图1为本发明的连铸机阶梯出坯的工作原理示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。
本发明以方坯为例，实现阶梯出坯，本发明采用的技术方案是：
1.方坯连铸机利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量。
2.方坯连铸机使用塞棒控流系统实现各流拉速准确控制。
3.轧机-出坯系统-连铸机产量相互匹配的闭环控制。
具体技术措施包括：
1.方坯连铸机利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量。
通过架设在辊道旁边的摄像机采集现场图像进入计算机经过加速模块对模拟视频信号处理并做A/D转换(模数转换)成为数字信号。(可使用北京中远通科技有限公司的连铸坯红外自动定尺切割系统做相应改造，设备型号：ZYT-ZPQG-Ⅲ)
(1)摄像头安装：视方坯连铸机的流数及铸坯定尺长度在连铸机切割机辊道上方或两侧布置1个或多个红外成像摄像头，用于捕捉生产时的红坯实时长度图像。
(2)数据传输：将连铸坯红外自动定尺切割系统测得的铸坯长度传输至计算机。
2.方坯连铸机使用塞棒控流系统实现各流拉速准确控制。
可使用湖南镭目科技有限公司的RAMON塞棒数控系统，实现方坯连铸机各流拉速稳定、准确控制。
3.轧机-出坯系统-连铸机产量相互匹配的闭环控制。
计算机收到铸坯长度后根据轧机的轧制速度，发出拉速调整指令控制连铸机各流拉速，使各流次之间的铸坯长度间隔相等，各流次之间的铸坯切断时间间隔相等(在轧完一根钢坯后马上有另一根钢坯已切断并尽快送入轧机)。计算机的主要控制方法如下：
(1)轧机生产能力大于或等于连铸机生产能力：
连铸机各流次的铸坯剪切长度设定了L设,该数值为给定值。以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln。
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L(n-1)-Ln＝L设/n，再将流次1至流次n的拉速控制为相等，并保持稳定。
铸坯长度定义：指铸坯头部到切割机的距离。
(2)轧机生产能力小于连铸机生产能力：
连铸机各流次的铸坯剪切长度设定了L设,该数值为给定值。以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln。
其中流次1至流次(n-m)的生产能力之和小于等于直送辊道对应的轧机生产能力，则流次1至流次(n-m)为阶梯出坯的送坯流次；流次(n-m+1)至流次n不参与阶梯出坯，将其铸坯从直接轧制送坯辊道下线后送别的轧线生产或放入库存。
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L(n-m-1)-L(n-m)＝L设/(n-m)，再将流次1至流次(n-m)的拉速控制为相等，并保持稳定。
以下是本发明的一个具体实施例：
如图1所示，该实施例中，采用4机4流连铸机与1条棒材轧钢产线辊道连接，轧钢生产能力大于连铸机生产能力。
1.方坯连铸机使用北京中远通科技有限公司的连铸坯红外自动定尺切割系统可测量铸坯长度，连铸机开始生产后测量铸坯长度并送至控制计算机。
2.方坯连铸机使用湖南镭目科技有限公司的RAMON塞棒数控系统，塞棒控制拉速，实现方坯连铸机各流拉速稳定、准确控制。
3.生产所设定的铸坯长度L设＝8m,计算机收到铸坯长度后，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2，铸坯长度第3长的流次为送坯流次3、铸坯长度L3，铸坯长度第4长的流次为送坯流次4、铸坯长度L4，本申请中，铸坯长度均为米；
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2＝L2-L3＝L3-L4＝L设/4＝8/4＝2m，再将流次1至流次4的拉速控制为相等，并保持稳定。此时实现了两支铸坯到轧机的时间间隔相等的“阶梯出坯”。第一个组别,即当前轧制的组别，即流次1至流次4为阶梯出坯的当前的送坯流次：L1-L2＝L2-L3＝L3-L4＝L设/4＝2m，第二个组别，即下次轧制的组别，即流次1’至流次4’为阶梯出坯的下一次的送坯流次：L1’-L2’＝L2’-L3’＝L3’-L4’＝L设/4，并且，L1’-L4＝＝L设/4，其中，L1’、L2’、L3’、L4’分别是第二个组别，即下次轧制的组别中，首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1’、铸坯长度L1’，铸坯长度第2’长的流次为送坯流次2’、铸坯长度L2’，铸坯长度第3’长的流次为送坯流次3’、铸坯长度L3’，铸坯长度第4’长的流次为送坯流次4’、铸坯长度L4’。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种阶梯出坯的方法，其特征在于，所述阶梯出坯的方法包括：
利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量，获得多流铸坯长度在线实时测量数据；
计算机根据多流铸坯长度在线实时测量数据，实现连铸机各流拉速的控制；
其中，实现连铸机各流拉速的控制是根据轧机生产能力和连铸机生产能力的关系进行调整；
实现连铸机各流拉速的控制具体为：使各流次之间的铸坯长度间隔相等，各流次之间的铸坯切断时间间隔相等。
2.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，对于轧机生产能力大于或等于连铸机生产能力，设定连铸机各流次的铸坯剪切长度L设，L设为定值，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln；
流次1至流次n均为阶梯出坯的送坯流次；
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2=L2-L3=L（n-1）-Ln=L设/n，再将流次1至流次n的拉速控制为相等，并保持稳定。
3.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，对于轧机生产能力小于连铸机生产能力，设定连铸机各流次的铸坯剪切长度L设，L设为定值，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2......，依次编号，铸坯长度第n长的流次为送坯流次n、铸坯长度Ln；
其中流次1至流次（n-m）的生产能力之和小于等于直送辊道对应的轧机生产能力，则流次1至流次（n-m）为阶梯出坯的送坯流次；流次（n-m+1）至流次n不参与阶梯出坯，将其铸坯从直接轧制送坯辊道下线后送别的轧线生产或放入库存；
计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2=L2-L3=L（n-m-1）-L（n-m）=L设/（n-m），再将流次1至流次（n-m）的拉速控制为相等，并保持稳定。
4.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，视连铸机的流数及铸坯定尺长度在连铸机切割机辊道上方或两侧布置1个或多个红外成像摄像头，用于捕捉生产时的红坯实时长度图像。
5.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，通过连铸坯红外自动定尺切割系统测得铸坯长度，然后传输至计算机。
6.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，采用塞棒数控系统，实现连铸机各流拉速控制。
7.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，轧钢生产能力大于连铸机生产能力时，设定的铸坯长度L设=8m,计算机收到铸坯长度，以首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1、铸坯长度L1，铸坯长度第2长的流次为送坯流次2、铸坯长度L2，铸坯长度第3长的流次为送坯流次3、铸坯长度L3，铸坯长度第4长的流次为送坯流次4、铸坯长度L4，计算机发出拉速控制指令，调整各流拉速，使L1-L2=L2-L3=L3-L4=L设/4=8/4=2m，再将流次1至流次4的拉速控制为相等，其中，第一个组别,即当前轧制的组别：L1-L2=L2-L3=L3-L4=L设/4，第二个组别，即下次轧制的组别：L1’-L2’=L2’-L3’=L3’-L4’=L设/4，并且，L1’-L4==L设/4，其中，L1’、L2’、 L3’、L4’分别是第二个组别，即下次轧制的组别中，首次收到铸坯长度信号时铸坯长度最长的流次为送坯流次1’、铸坯长度L1’，铸坯长度第2’长的流次为送坯流次2’、铸坯长度L2’，铸坯长度第3’长的流次为送坯流次3’、铸坯长度L3’，铸坯长度第4’长的流次为送坯流次4’、铸坯长度L4’。
8.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，利用红外成像技术实现多流铸坯长度在线实时测量具体为：通过架设在辊道旁边的摄像机采集现场图像进入计算机经过加速模块对模拟视频信号处理并做模数转换成为数字信号。
9.如权利要求1所述的阶梯出坯的方法，其特征在于，各送坯流次的铸坯在切断后不经过加热直接进入轧机。
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