提升熱軋運卷小車能力的措施

孫利忠

(新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠 )

1 問題的提出

八鋼公司熱軋生產(chǎn)線自2005年投產(chǎn)以來,熱軋板坯一直采用220mm斷面連鑄板坯。為適應(yīng)市場需要,通過增加單卷重量,進一步提高產(chǎn)量。結(jié)合熱軋加熱爐寬度實際情況,采取增加板坯厚度來增加單卷重量。根據(jù)熱軋產(chǎn)線設(shè)備能力,采用厚度250mm板坯代替220mm板坯,可以增大板坯厚度,提高壓縮比,減少板材分層,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。但是增加鋼卷單重后,因1750熱軋產(chǎn)線卷取運輸區(qū)運卷小車的運輸能力受限,影響到生產(chǎn)順行。

2 原因分析

2.1 現(xiàn)狀介紹

增加板坯厚度,同時板坯長度不變才能夠達到有效增加板坯單重的目的,根據(jù)公式:

式中:D-鋼卷直徑,mm;

r-熱軋鋼卷卷眼直徑,mm;

δ-填充系數(shù),取值1.01,mm;

h-板坯厚度,mm;

l-板坯長度取值10500mm。

由220mm板坯厚度改為250mm板坯,由計算可得當(dāng)生產(chǎn)220mm板坯時,鋼卷直徑D為1898mm,當(dāng)板坯厚度為250mm時,鋼卷直徑D為2002mm。

八鋼熱軋產(chǎn)線卷取運輸區(qū)運卷小車工作流程:鋼卷軋制卷取完成后,通過卸卷小車運輸?shù)戒摼泶蚶φ?通過一體化打捆機完成打捆工作,再通過運卷小車送往快速運輸鏈。其工藝步序如圖1(鋼卷運輸示意圖)所示。

圖1 八鋼熱軋鋼卷運輸示意圖

運輸鏈上卷標高-1875mm,打捆機上橫梁25mm。當(dāng)鋼卷直徑為1900mm時,鋼卷上升后最高處標高將達到+25mm,當(dāng)鋼卷直徑達到2000mm時,鋼卷最高處標高+125mm和打捆機上橫梁干涉,鋼卷不能正常打捆和自動運輸。

2.2 問題分析

由于打捆站橫梁的下標高+25mm和快速運輸鏈的上標高-1875mm相差為1900mm,運卷小車需要在打捆站將鋼卷抬升到快速運輸鏈的上標高后水平移動到快速運輸鏈上。打捆機、運卷小車構(gòu)成的鋼卷運輸區(qū)域如圖2。受結(jié)構(gòu)限制,1900mm直徑以上鋼卷要和打捆設(shè)備進行干涉,損壞自動打捆機,鋼卷不能正常打捆和自動運輸。2025mm,高于打捆機鞍座標高-2075mm;當(dāng)運卷小車離開打捆機鞍座避開打捆機橫梁干涉區(qū)域后,再二次上升到標高-1875mm。這樣就可以運輸?shù)娇焖龠\輸鏈上了。但是因原運卷小車不帶位移傳感器,要實現(xiàn)該功能必須采用其它位置檢測方法。

圖2 大卷徑熱軋鋼卷運輸干涉圖

3 解決措施

當(dāng)板坯單重增加時,成品鋼卷直徑相應(yīng)增加,提高板坯厚度必須減少板坯長度起不到增加鋼卷單重的效果。按照圖2在打捆機鞍座一次上升的高度比原來上升高度減少150mm,即升到標高-

3.1 改進小車運行時序

基于現(xiàn)場生產(chǎn)實際情況,無法對原有設(shè)備進行大的改造,因此調(diào)整卷取機運卷小車中間高度位置,安裝中間停止位置和減速位檢測接近開關(guān)。通過時序控制功能升級,改造設(shè)計卷取機運卷小車自動運行SFC程序。

運卷小車運動步序設(shè)計為運卷小車中間等待位置、低位后退,后退到位、開始上升、上升到接卷減速位上升減速,減速到達中間高度停止位停止上升,改進前后運行時序圖如圖3所示,標高-2025mm,接上鋼卷前進,前進到離開打捆機區(qū)域,開始上升到上升極限位置,上升到極限位置繼續(xù)前進,到達快速運輸鏈下降至中間高度,將鋼卷卸到快速運輸鏈,開始后退到中間等待位,然后下降到最低位,完成一個循環(huán)恢復(fù)到初始位置為第二個循環(huán)做準備。 利用TDC的SFC程序做控制通過接近開關(guān)做為位置檢測元件,合并統(tǒng)一工序位置,做到升降統(tǒng)一到3個位置,添加了一個能夠上升到標高-2025mm的中間位置。

圖3 改進前后運卷小車運行時序圖

3.2 采用100mm感應(yīng)鐵控制升降標高

原設(shè)置由于沒有位移傳感器的位置反饋系統(tǒng),升降采用比例閥開環(huán)控制,不能準確達到所要求的-2025mm標高。

在中間高度位置接近開關(guān)設(shè)置時采用100mm長度的感應(yīng)鐵,采用100mm感應(yīng)鐵設(shè)置,升降標高就控制在-2075mm和-1975mm之間。實際應(yīng)用表明:這個高度可以滿足直徑2002mm鋼卷的運輸;同時在開環(huán)控制情況下,通過合理調(diào)整速度使小車升降、停在中間停止位置,完成對兩次上升接大噸位鋼卷的運卷小車的控制。

3.3 增加設(shè)備安全連鎖保護

為了提高設(shè)備運行的安全性,從硬件和軟件的兩個方面加入了設(shè)備安全連鎖保護。

硬件方面增加了兩個同功能的中間停止位接近開關(guān)。這樣的設(shè)計可以在一個停止位接近開關(guān)失效的情況下,另一個接近開關(guān)提供保護,兩個接近開關(guān)提高了保護效果。

軟件方面從兩點考慮:首先,兩個接近開關(guān)失效運卷小車停止順序控制不再進行下一步的平移動作;其次在兩個接近開關(guān)沒有同時發(fā)出信號時發(fā)出警告信號,提醒及時檢修和處理,從而大大減少了兩個接近開關(guān)都失效的概率。

通過程序設(shè)計及改進,運卷小車實現(xiàn)了新功能,滿足了生產(chǎn)需求。

4 取得效果

通過改造,八鋼1750熱軋生產(chǎn)原料由厚度220mm×10.5m長度的板坯,提升為厚度250mm×10.5m長度的板坯,生產(chǎn)的鋼卷單重增加了13.6%。1750熱軋1#、2#卷取機都能夠生產(chǎn)大噸位鋼卷,可以在大噸位鋼卷上實現(xiàn)三卷取機雙爐生產(chǎn)。正常生產(chǎn)平均臺時產(chǎn)量542 t/h,較220坯型正常生產(chǎn)平均臺時產(chǎn)量增加65t/h,按日作業(yè)率83.5%核算,日產(chǎn)增加1800t/t。

采用250mm板坯生產(chǎn)的鋼卷平均單重達到28.6t,采用組合生產(chǎn)模式平均日產(chǎn)由9700 t提升至11500 t,最高月產(chǎn)達到30.6萬t,創(chuàng)歷史最好水平。