CN209021192U - 连铸钢坯定重定尺切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了连铸钢坯定重定尺切割装置，它包括红外定尺切割装置和与红外定尺切割装置信号连接的钢坯在线称量装置，钢坯在线称量装置包括两个平行间隔分布的龙门架，龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有若干个称重框架，称重框架的上横梁位于龙门架上方且其两端与龙门架之间安置有称重传感器，称重框架的下横梁上安置有横跨两个龙门架且悬浮于地面的秤体，秤体上承载有沿其长度方向均匀间隔分布的传送辊，相邻传送辊之间通过带传动，称重框架的竖梁上固接有驱动机构安装座，驱动机构安装座和传送辊之间留有供钢坯经过的通道，驱动机构安装座的顶部安置有与传送辊带传动的驱动机构。本实用新型的有益效果是称量精度和称重效率高。

Description

连铸钢坯定重定尺切割装置

技术领域

本实用新型涉及钢坯连铸技术领域，尤其涉及连铸钢坯定重定尺切割装置。

背景技术

连铸工艺是我国冶金企业近二十多年来从国外引进的一项先进的钢水成型铸造技术，要将已铸成型的连续不间断的钢坯进行定尺在线切割是连铸工艺的最后一道必不可少的工艺过程，其设备也是目前技术较为成熟的切割设备。众所周知，在连铸过程中由于结晶器的磨损、钢水压力和拉速的不同等密度比重变化的原因，在同一连铸流但在不同时段拉铸的同样长度的连铸钢坯所称的重量却是不同的，并且存在较大差异。这个差异的存在使连铸钢坯在进行下道轧制工艺时，由于不能对原材料进行定重量控制，势必造成作为原材料的钢坯要么太短或者要么太长等的浪费。为了减少浪费，提高钢坯的成材率，获得尽可能高的经济效益，要在定尺切割的基础上进行定重切割控制是亟待需要解决的问题。

要将刚连铸成型后还没切割断的钢坯采用传统的称重方法进行称重是有难度的，也是不可能实现的。为了实现定重切割是有前提条件的，那就是假设正在拉铸的连续不间断经定尺切割的钢坯与紧接着第二根钢坯之间的密度比重为常数是不变的。从数学的角度来说钢坯的密度比重变化与时间的关系是连续不间断和缓慢变化的函数关系。实际上的情况也正如此，因为同样长度，同一连铸流的紧挨着切割的两根钢坯去进行称重时，它们的重量相差无几（相差小于0.1%）。根据此定理和观点，定重控制过程如下：首先按根据理论重量估算后得到的长度进行第一根钢坯的定尺切割，然后再将已知长度的第一根钢坯去进行在线称重以得到实际重量，最后按得到的第一根钢坯实际重量计算出单位长度的密度率，然后再进行待切割的第二根钢坯的长度进行修正。比如，得到的实际重量比估算的理论重量来得重，那就重新调整第二根钢坯的切割长度，即让它再短些；反之，得到的实际重量比估算的理论重量来得轻，那就重新调整第二根钢坯的切割长度，即让它再长些。随着钢坯的不断连铸其密度比重在缓慢变化，那所切割的长度是根据每上一根钢坯的重量也在不断跟踪变化，最后所得到每根钢坯的重量虽然也是在微量变化的，但只要我们的定尺和称重设备具有足够高的控制和检测精度，即可达到对每根钢坯在规定误差范围内进行定重切割的目的。

现有技术为了实现定重称量，在3～5流连铸方坯生产线上方制作两套间距由最短方坯确定的龙门钢架。在对应方坯连铸流上方各安装了三个液压电动推杆（此推杆的参数：行程30Cm；推力16kN/42mm/S）。为控制推杆的上升或下降，分别在推杆边设置升降行程限位开关。推杆的垂线下方安装外螺纹连接拉式传感器，在传感器的下方有一吊具钩，将方形框式吊框吊住。在连铸坯移动时，吊框处于下降位置，方坯顺利进入吊框内。当需要称重时，方坯停止运动，两只液压电动推杆提升，将钢坯吊起与辊道分离，并将钢坯重量传递至称重传感器上开始进行称重。

该称重方案存在运行速度慢，称重稳定时间长的问题，影响生产节奏，液压漏油不同步问题使得日常维护量大大增加。

又如中国发明专利公告号CN106077553B公开了连铸钢坯重量智能控制切割系统及连铸钢坯切割定重方法，其中包括火焰切割系统、钢坯重量计算系统、钢坯重量称重系统，但并没有公开钢坯重量称重系统的具体结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的连铸钢坯称重存在称重时间长、称重系统维护量大，维护成本高，为此提供一种连铸钢坯定重定尺切割装置。

本实用新型的技术方案是：连铸钢坯定重定尺切割装置，它包括红外切割装置和与红外切割装置信号连接的钢坯在线称量装置，所述钢坯在线称量装置包括两个平行间隔分布的龙门架，所述龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有若干个称重框架，所述称重框架的上横梁位于龙门架上方且其两端与龙门架之间安置有称重传感器，所述称重框架的下横梁上安置有横跨两个龙门架且悬浮于地面的秤体，所述秤体上承载有沿其长度方向均匀间隔分布的传送辊，相邻传送辊之间通过带传动，所述称重框架的竖梁上固接有驱动机构安装座，所述驱动机构安装座和传送辊之间留有供钢坯经过的通道，所述驱动机构安装座的顶部安置有与传送辊带传动的驱动机构。

上述方案的改进是所述称重框架下方的龙门架上固接有沿龙门架长度方向分布的限位梁，所述限位梁与称重框架的下横梁之间安置有限位柱，所述限位柱的顶部贴靠在下横梁的底部，所述限位柱的底部固接在限位梁上。

上述方案的进一步改进是所述龙门架上套设有冷却水套。

上述方案的又一改进是相邻两个称重框架之间通过沿连铸钢坯前进方向分布的检修平台过渡，所述检修平台通过挂件固接在龙门架上。

上述方案中所述称重传感器是桥式传感器，其型号为YD-7F3-5t型。

上述方案中所述驱动机构是电机/马达。

本实用新型的有益效果是将传感器往上移到龙门架上，远离了钢坯的热辐射源，可选用高精度的常温传感器，常温传感器有利于提高称重精度和秤的长期稳定性；称重区与外界辊道是同一水平面，连铸钢坯上称重区时是没有其它提升等多余动作所以不会影响称量精度，且提升了称重效率，缩短称重时间。

附图说明

图1是本实用新型示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图2的俯视图；

图中，1、龙门架，2、称重框架，3、称重传感器，4、秤体，5、传送辊，6、带，7、驱动机构安装座，8、驱动机构，9、限位柱,10、连铸钢坯，11、限位梁，12、检修平台。

具体实施方式

下面结合附图 ，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，本实用新型包括红外定尺切割装置和与红外定尺切割装置信号连接的钢坯在线称量装置，所述钢坯在线称量装置包括两个平行间隔分布的龙门架1，所述龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有若干个称重框架2，所述称重框架的上横梁位于龙门架上方且其两端与龙门架之间安置有称重传感器3，所述称重框架的下横梁上安置有横跨两个龙门架且悬浮于地面的秤体4，所述秤体上承载有沿其长度方向均匀间隔分布的传送辊5，相邻传送辊之间通过带6传动，所述称重框架的竖梁上固接有驱动机构安装座7，所述驱动机构安装座和传送辊之间留有供钢坯经过的通道，所述驱动机构安装座的顶部安置有与传送辊带传动的驱动机构8。

本实用新型中的称量装置是在龙门架上安置称重框架，龙门架的方位与钢坯前进方向垂直分布，每个称重框架可以承载一组或两组称重传感器，每组称重传感器包括两个位于称重梁的上横梁的两端，每个称重框架用于承载一个秤体，秤体上的传送辊用于输送每一流连铸钢坯。通过驱动机构带动传送辊转动，进而带动每一流的钢坯移动至指定位置进行称重，此时每一流钢坯的中心位于两个龙门架的连线中点，确保每一个龙门架上的传感器组均匀受力。在空载时，传感器承受的压力是包括秤体、传送辊、驱动机构安装座和驱动机构的重量，在钢坯进入传送辊的指定工位后，传感器承受的压力是秤体、传送辊、驱动机构安装座、驱动机构和钢坯的重量。称重梁是如图1所示的矩形框架，包括横梁（上横梁和下横梁）、竖梁（左竖梁和右竖梁）。

实施例1：连铸钢坯定重定尺切割装置，它包括红外定尺切割装置和与红外定尺切割装置信号连接的钢坯在线称量装置，所述钢坯在线称量装置包括两个平行间隔分布的龙门架1，所述龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有3个称重框架2，所述称重框架的上横梁位于龙门架上方且其两端与龙门架之间安置有称重传感器3，称重传感器为一组2个，对称分布与称重框架的上横梁的两端，所述称重框架的下横梁上安置有横跨两个龙门架且悬浮于地面的秤体4，所述秤体上承载有沿其长度方向均匀间隔分布的传送辊5，相邻传送辊之间通过带6传动，所述称重框架的竖梁上固接有电机安装座7，所述电机安装座和传送辊之间留有供钢坯经过的通道，所述电机安装座的顶部安置有与传送辊带传动的电机8。

实施例2：与实施例1的区别在于所述龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有4个称重框架2，称重传感器为两组4个，对称分布与称重框架的上横梁的两端。

实施例3：与实施例1的区别是为了保证秤台在意外大的横向撞击力发生时的绝对安全，优选在称重框架下方的龙门架上固接有沿龙门架长度方向分布的限位梁11，具体的限位梁两端分布固接在龙门架的两个垂直边框上，所述限位梁与称重框架的下横梁之间安置有限位柱9，所述限位柱的顶部贴靠在下横梁的底部，所述限位柱的底部固接在限位梁上，该限位柱除能吸收和抵挡横向力撞击外，还具有防秤体意外倾翻的性能。

实施例4：为了便于工作人员进行检修，优选在实施例1的基础上设置检修平台12，该检修平台沿连铸钢坯前进方向分布，通过挂件悬挂在龙门架上，检修平台的宽度与相邻两个称重框架之间的距离相适宜，便于检修人员在相邻称重框架上行走。

实施例5：为了能够提高称重精度，优选常温传感器，而连铸钢坯的温度较高，常温传感器若直接使用会收到高温影响，导致测量精度下降，同时缩短常温传感器的使用寿命，为了克服这一障碍，设计较大宽度的龙门秤架，在龙门架的下底部和两侧面采取流动冷却水套隔热辐射措施，为传感器提供相对比较恒温和基座稳固的外界条件。

实施例5：与实施例1的区别在于驱动机构是马达。

本实用新型中的称重传感器是钢球桥式传感器，其型号为YD-7F3-5t型。其量程的确定是因依据秤体加辊道自重为10t左右，长12m，截面150×150钢坯的被称重量约2t，又考虑到作业期间基本无冲击现象，为此为提高最大的传感器有效信号输出按60%量程设计。经计算当钢坯重为2t时输入到数传器放大器前的信号为3mV，按分度值d=2kg，对于2t秤来说分度数n=1000，那么折算成电压为3µV /d， 传感器非线性度：0.03%F.S；灵敏度系数：2mV/V。

上述实施例可以根据需要任意结合，只要得到的方案不冲突都属于本实用新型的保护范围内。

目前市场上对连铸坯进行定重控制选用的是普通拉式传感器，在拉式传感器的上部与提升机构相连接，在它下部与提升吊框相连接，并且传感器与钢坯较近（约1～1．5m左右）。为了克服和减小横向力对传感器测量精度产生影响，在传感器的上下部位均采用了活动关节式连接方式，因此提升钢坯的吊框一直是处于浮动状态。称重的精度和稳定性都得不到保证。

本实用新型的工作流程如下：技术思路上采取整体刚性吊挂连接式称重法，可以将称重框架、秤体和传送辊围成的区域称之为称重区，称重区与外界辊道是同一水平面，连铸钢坯10上称重区时是没有其它提升等多余动作的所以不会影响称量精度。挡连铸钢坯进入称重区后驱动机构驱动传送辊转动，传送辊通过同步带带动相邻的传送辊转动，实现对连铸钢坯的连续传输，当连铸钢坯的两端被两个龙门架上的称重框架托住后，开始称重。连铸钢坯称重结束后将称重结果反馈给红外定尺切割装置，红外定尺切割装置实时接收钢坯在线称重系统传来的切后钢坯的实际重量，并与设定重量相比较，根据比较结果自动调整定尺微调量，以使下一根钢坯的切割重量更加接近设定值，从而实现定重定尺切割。

在连铸钢坯在线称量装置合理位置安装两路红外监控探头，一路红外监控钢坯行走到称量框架合理称重位置时给PLC一个自动停止信号，让传送辊道停止开始进行称重。称重结束后称重仪表再给PLC一个启动信号，将传送辊道启动把钢坯送走。在称重完成的同时称重信号已经发送到红外定尺的PLC。如称得的钢坯重量与规定的切割要求数据有偏差、那么由红外定尺PLC自动调整所需正负差值来调整下一根钢坯的长度，以做到接下需要的钢坯准确数据，即定重切割钢坯。第二路红外监控安装在钢坯进入秤的（前）末端，此监控的主要作用是检测有无由于切割问题让连体钢坯一起进入称重区。如检测到有异常则称重系统不工作，这样可以很好的保护由于连体坯进入称重区让秤超载而损坏称重装置，同时，这样还可为现场做到无人值守进行自动化生产创造条件。

Claims (6)

1.连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：它包括红外定尺切割装置和与红外定尺切割装置信号连接的钢坯在线称量装置，所述钢坯在线称量装置包括两个平行间隔分布的龙门架（1），所述龙门架的顶部沿其长度方向均匀分布有若干个称重框架（2），所述称重框架的上横梁位于龙门架上方且其两端与龙门架之间安置有称重传感器（3），所述称重框架的下横梁上安置有横跨两个龙门架且悬浮于地面的秤体（4），所述秤体上承载有沿其长度方向均匀间隔分布的传送辊（5），相邻传送辊之间通过带（6）传动，所述称重框架的竖梁上固接有驱动机构安装座（7），所述驱动机构安装座和传送辊之间留有供钢坯经过的通道，所述驱动机构安装座的顶部安置有与传送辊带传动的驱动机构（8）。

2.如权利要求1所述的连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：所述称重框架下方的龙门架上固接有沿龙门架长度方向分布的限位梁（11），所述限位梁与称重框架的下横梁之间安置有限位柱（9），所述限位柱的顶部贴靠在下横梁的底部，所述限位柱的底部固接在限位梁上。

3.如权利要求1所述的连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：所述龙门架上套设有冷却水套。

4.如权利要求1所述的连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：相邻两个称重框架之间通过沿连铸钢坯前进方向分布的检修平台（12）过渡，所述检修平台通过挂件固接在龙门架上。

5.如权利要求1所述的连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：所述称重传感器是桥式传感器，其型号为YD-7F3-5t型。

6.如权利要求1所述的连铸钢坯定重定尺切割装置，其特征是：所述驱动机构是电机/马达。