CN116921446A - 基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，具体为：在炼钢连铸冷床各流输送钢坯对应出口安装N个热检元件，将检测的流号N保存在PLC控制系统中；将流号N依次传递至直轧辊道入口处、第一架轧机处以及末架轧机处，并传递至成品钢材处；测量尾钢的长度并将传给PLC控制系统；并依据尾钢长度及实际测量尾钢长度，计算出调整的钢坯重量；炼钢连铸剪切机控制系统将调节重量换算成调节长度并进行剪切；经调节剪切后的连铸坯再次进行复检，直至尾钢长度达到设定长度。轧钢通过测量正轧制钢坯的尾钢长度，与设定尾钢长度比较差值，换算成重量，结合该根钢坯的流号，流对流调节下一根连铸钢坯重量，实现钢坯全定尺。
Description
技术领域
本发明属于轧制技术领域，具体涉及基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法。
背景技术
在生产螺纹钢中，为提高定尺率，对轧制的钢坯重量进行了定重规定，目的是将通尺控制在一定的长度，实现全定尺（最后一刀自由段长度为9米的倍数），减少切损，提高成材率。虽然炼钢连铸实现了定尺剪切，但是连铸坯定重受工艺方面钢水浇注温度、拉速、中间包液面高度、结晶器管过钢量、冷却水量变化等因素的影响，钢坯重量差异较大，在连续出坯过程中，单坯重量最大可以差20kg。而连铸每流的工艺状态都不一致，每流的连铸坯重量也不尽相同，所以需要根据流号来调节对应的连铸坯重量，使每流都达到定重要求。当炼钢连铸机每流在剪切完钢坯后，可将该轧制连铸坯的流号经过信号检测、流号传递、轧制道次、上冷床，冷床测长系统精准测量出尾钢及通尺长度，PLC控制系统结合该流号及对应的成品钢材长度，与全定尺标准长度进行比较，计算出需要调整的钢坯重量，通过流号传递，将该流号对应的调整重量反馈至连铸剪切机。而现有技术是通过称重调节全流连铸坯的重量，实现不了精准调节，调节误差大，钢坯定重率差。
发明内容
本发明的目的是提供基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，降低了钢坯重量调整误差率。
本发明所采用的技术方案是，基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，流号检测：在炼钢连铸冷床各流输送钢坯对应出口安装N个热检元件进行检测，将检测的流号N保存在PLC控制系统中；
步骤2，流号传递：将流号N依次传递至直轧辊道入口处、第一架轧机处以及末架轧机处，待抛钢后，钢坯成为螺纹钢材，将流号N传递至成品钢材处；
步骤3，测量尾钢的长度，并将尾钢长度通过TCP/IP网络通讯的方式传输给PLC控制系统；
步骤4，PLC控制系统依据设定的尾钢长度及实际测量尾钢长度，计算出需要调整的钢坯重量；
步骤5，PLC控制系统将末架轧机抛钢后的流号N及钢坯的调节重量，通过TCPIP的通信方式发送至炼钢连铸剪切机控制系统；
步骤6，炼钢连铸剪切机控制系统在收到流号N及调节重量后，将调节重量换算成调节长度，并进行剪切；
步骤7，经调节剪切后的连铸坯再次经过步骤1-步骤4进行复检，直至尾钢长度达到设定长度。
本发明的特点还在于，
步骤2中，具体为：
步骤2.1，在直轧辊道入口处安装有一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至直轧辊道入口热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将流号N传递至直轧辊道入口处；
步骤2.2，在第一架轧机前安装一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至第一架轧机前热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将直轧辊道入口处检测的流号N写入到PLC控制系统的数据块中，流号N传递至第一架轧机处；依次类推，直至钢坯行进至末架轧机，PLC控制系统通过检测轧机的电流信号，将流号N传递至末架轧机处，待抛钢后，钢坯成为螺纹钢材，将流号N传递至成品钢材处。
步骤3中，具体为：在冷床输入辊道处安装的激光测长装置，测量螺纹钢材的每一根长度，包括最后一根自由段的长度；激光测长装置从检测到最后一根自由段的头部开始，直至钢尾，测量出尾钢的长度，然后将尾钢长度通过TCP/IP网络通讯的方式传输给PLC控制系统。
步骤4中，钢坯重量的计算公式为：（设定长度-实际尾钢长度）*轧制规格米重=调整重量kg。
步骤6中，具体为：炼钢连铸剪切机控制系统在收到流号N及调节重量后，根据公式：L= g/0.2，其中，g为调节重量，单位kg；L为调节长度，单位mm；0.2为钢坯米重，单位为kg/mm。
步骤7中，复检时，若实际尾钢长度与设定长度差值小于±50cm，即步骤4中的调节重量为0，则调整完毕，结束；若尾钢长度未达到设定长度，则继续执行步骤1-步骤7，直至尾钢长度达到设定长度。
本发明的有益效果是，轧钢通过测量正轧制钢坯的尾钢长度，与设定尾钢长度（尾钢长度设置81米或9米的整数倍尺）比较差值，换算成重量，结合该根钢坯的流号，流对流调节下一根连铸钢坯重量，实现钢坯全定尺。由于是流对流调节，各流调节各流，针对性强，解决了因炼钢各流的拉速等工艺因素不同导致的各流钢坯重量不一致的问题；且下一根直接调节，反应迅速，能够立即将钢坯重量调节至定重要求，尾钢长度迅速能够满足设定要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，采用钢坯全倍尺快速调整系统实现，该调整系统包括流号检测模块、流号传递模块、尾钢测长模块、重量调节计算模块、直轧与炼钢的通讯模块、炼钢连铸剪切机控制系统以及PLC控制系统；
流号检测模块利用热金属检测元件检测输送至直轧的钢坯流号；
流号传递模块利用辊道上的热检信号、轧机的电流信号；
将在流号检测模块接收到的钢坯流号，依次进行传递的过程。由于轧制一根钢坯大致需要35-38s，炼钢输送一根连铸坯的时间间隔也为35-38s，所以连续热检信号之间及连续轧机电流信号之间钢坯行走的时间必须远小于35-38s，防止当前位置的流号还未传递至下一个位置，下一根钢坯将流号更新；
尾钢测长模块是对轧制的成品钢材最后一根进行长度测量，并将长度发送至PLC控制系统；
重量调节计算模块是根据接收到的尾钢长度，利用公式计算出需要调整（加或减）的钢坯重量；
直轧与炼钢的通讯模块是将需要调整的钢坯重量和钢坯流号，利用PLC控制系统之间的TCP/IP单边通讯方式，传输至炼钢连铸机系统；
炼钢连铸剪切机控制系统是利用目前现有的连铸剪切机，根据接收到的流号及调节重量，对该流的连铸坯进行剪切。
实施例2
本发明基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，流号检测：在炼钢连铸冷床各流输送钢坯对应出口安装N个热金属检测元件进行检测，检测信号全部接入PLC控制系统，当炼钢连铸输送N流的钢坯经过热金属检测元件时，PLC控制系统接收到信号，说明N 流钢坯正在经过，然后将流号N保存在PLC控制系统的数据块中；
步骤2，流号传递；
步骤2.1，在直轧辊道入口处安装有一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至直轧辊道入口热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将流号N传递至直轧辊道入口处；
步骤2.2，在第一个轧机前安装一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至第一架轧机前热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将直轧辊道入口处检测的流号N写入到PLC控制系统的数据块中，流号N传递至第一架轧机处；依次类推，直至钢坯行进至末架轧机，PLC控制系统通过检测轧机的电流信号，将流号N传递至末架轧机处，待抛钢后，钢坯成为螺纹钢材，将流号N传递至成品钢材处；
步骤3，在冷床输入辊道处安装的激光测长装置，测量螺纹钢材的每一根长度，包括最后一根自由段的长度；激光测长装置从检测到最后一根自由段的头部开始，直至钢尾，测量出尾钢的长度，然后将尾钢长度通过TCP/IP网络通讯的方式传输给PLC控制系统；
步骤4，PLC控制系统依据设定的尾钢长度（尾钢长度设置81米或9米的整数定尺）及实际测量尾钢长度，根据公式：
（设定长度-实际尾钢长度）*轧制规格米重=调整重量kg，计算出需要调整的钢坯重量；
在PLC控制系统中判断，当设定长度与实际尾钢长度的差值小于±50cm时，调整重量kg为0，防止钢坯重量波动，长度波动，系统调节震荡；
步骤5，PLC系统将末架轧机抛钢后的流号N及钢坯的调节重量，通过TCPIP的通信方式发送至炼钢连铸剪切机控制系统；
步骤6，炼钢连铸剪切机控制系统在收到流号N及调节重量后，根据公式：L= g/0.2，其中，g为调节重量，单位kg；0.2为钢坯米重，每1mm连铸坯重0.2kg，单位kg；L为调节长度，单位mm。
将调节重量换算成调节长度mm，在当前钢坯定尺的基础上，对连铸坯进行加减调节长度进行剪切；
步骤7，经调节剪切后的连铸坯再次经过步骤1-步骤4进行复检，若实际尾钢长度与设定长度差值小于±50cm，即步骤4中的调节重量为0，则调整完毕，结束；若尾钢长度未达到设定长度，则继续执行步骤1-步骤7，直至尾钢长度达到设定长度。
实施例3
以炼钢为8机及8流连铸机，轧钢轧制28#规格螺纹钢为例，连铸机可同时生产8流钢坯，当输送给直轧时，因轧钢有轧制时间，所以同时只能输送一根钢坯。基于此，可利用在炼钢连铸冷床上安装8个热金属检测元件对输送的钢坯进行流号检测。例如当炼钢3流的连铸坯经过炼钢输送钢坯的冷床时，3流的热金属元件检测到信号，说明炼钢输送的当前钢坯流号是3；紧接着进入流号传递环节，当钢坯行进至下一个信号检测点-直轧辊道入口处热金属检测元件时，流号3传入该位置；依次类推，第一架轧机前，最后一架轧机（末架），末架抛钢尾钢，流号传递至该根钢坯的最后一根尾钢上；同时进入尾钢测长环节，测长系统对本根钢坯尾钢进行测量，例如测量的尾钢长度为79米，并将长度反馈至PLC控制系统；随后进入重量计算环节，在计算前需要设定尾钢长度及目前轧制的螺纹钢规格（28规格螺纹钢），首先在PLC控制系统中设置尾钢设定长度为81.5米，同时，28#规格螺纹钢材的米重为4.47kg/m，系统根据公式，（81.5-79.0）*4.47kg=11.175kg，计算出需要调节的重量是连铸坯加11.175kg；然后PLC控制系统将流号3及11.175kg，发送至炼钢连铸机剪切机系统，炼钢连铸机在接收到数据后，先换算成长度单位，利用公式，11.175/0.2=55.875mm,然后对正在出坯的3流连铸坯，在目前连铸坯定尺的基础上，加55.875mm进行剪切；剪切完成的3流钢坯继续输送，流号检测，流号传递，轧制，尾钢测长，如果尾钢测长为81.2米，实际尾钢长度与设定长度的差值小于±50cm，则调节完毕。
Claims (7)
1.基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整系统，其特征在于，包括流号检测模块、流号传递模块、尾钢测长模块、重量调节计算模块、直轧与炼钢的通讯模块、炼钢连铸剪切机控制系统以及PLC控制系统；所述流号检测模块检测输送至直轧的钢坯流号；所述流号传递模块用于传递辊道上的热检信号；所述尾钢测长模块是对轧制的钢材最后一根长度进行测量，并发送至PLC控制系统；所述重量调节计算模块是根据接收到的尾钢长度，计算需要调整的钢坯重量；所述直轧与炼钢的通讯模块是将需要调整的钢坯重量和钢坯流号传输至炼钢连铸剪切机控制系统；所述炼钢连铸剪切机控制系统是根据接收到的调节钢坯重量进行剪切。
2.基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，采用如权利要求1所述的调整系统实现，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，流号检测：在炼钢连铸冷床各流输送钢坯对应出口安装N个热检元件进行检测，将检测的流号N保存在PLC控制系统中；
步骤2，流号传递：将流号N依次传递至直轧辊道入口处、第一架轧机处以及末架轧机处，待抛钢后，钢坯成为螺纹钢材，将流号N传递至成品钢材处；
步骤3，测量尾钢的长度，并将尾钢长度通过TCP/IP网络通讯的方式传输给PLC控制系统；
步骤4，PLC控制系统依据设定的尾钢长度及实际测量尾钢长度，计算出需要调整的钢坯重量；
步骤5，PLC控制系统将末架轧机抛钢后的流号N及钢坯的调节重量，通过TCPIP的通信方式发送至炼钢连铸剪切机控制系统；
步骤6，炼钢连铸剪切机控制系统在收到流号N及调节重量后，将调节重量换算成调节长度，并进行剪切；
步骤7，经调节剪切后的连铸坯再次经过步骤1-步骤4进行复检，直至尾钢长度达到设定长度。
3.根据权利要求2所述的基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，其特征在于，所述步骤2中，具体为：
步骤2.1，在直轧辊道入口处安装有一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至直轧辊道入口热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将流号N传递至直轧辊道入口处；
步骤2.2，在第一架轧机前安装一个热金属检测元件进行检测，检测信号接入PLC控制系统，当钢坯行进至第一架轧机前热检时，PLC控制系统检测到有钢信号，将直轧辊道入口处检测的流号N写入到PLC控制系统的数据块中，流号N传递至第一架轧机处；依次类推，直至钢坯行进至末架轧机，PLC控制系统通过检测轧机的电流信号，将流号N传递至末架轧机处，待抛钢后，钢坯成为螺纹钢材，将流号N传递至成品钢材处。
4.根据权利要求2所述的基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，其特征在于，所述步骤3中，具体为：在冷床输入辊道处安装的激光测长装置，测量螺纹钢材的每一根长度，包括最后一根自由段的长度；激光测长装置从检测到最后一根自由段的头部开始，直至钢尾，测量出尾钢的长度，然后将尾钢长度通过TCP/IP网络通讯的方式传输给PLC控制系统。
5.根据权利要求2所述的基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，其特征在于，所述步骤4中，钢坯重量的计算公式为：（设定长度-实际尾钢长度）*轧制规格米重=调整重量kg。
6.根据权利要求2所述的基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，其特征在于，所述步骤6中，具体为：炼钢连铸剪切机控制系统在收到流号N及调节重量后，根据公式：L= g/0.2，其中，g为调节重量，单位kg； L为调节长度，单位mm；将调节重量换算成调节长度，在当前钢坯定尺的基础上，对连铸坯进行加减调节长度进行剪切。
7.根据权利要求2所述的基于直接轧制炼钢轧钢之间钢坯全倍尺快速调整的方法，其特征在于，所述步骤7中，复检时，若实际尾钢长度与设定长度差值小于±50cm，即步骤4中的调节重量为0，则调整完毕，结束；若尾钢长度未达到设定长度，则继续执行步骤1-步骤7，直至尾钢长度达到设定长度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20231024 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |