加热炉出钢控制体系及改善

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步进梁升降和平移各用一个线性位移传感器进行位置检测，当板坯到达出炉侧激光定位点后，步进梁走完最后一个循环周期后停在后下位，此时板坯到达炉内出钢位，等待出钢。当加热炉接收到轧线发过来的要钢指令时，加热炉操作工在过程控制计算机L2画面上点出钢按钮，L2将板坯的PDI数据中的宽度以及出钢板坯列号发给基础自动化系统L1，基础自动化系统L1则根据此块板坯的宽度计算出钢机的行程，并完成一个出钢动作:首先出料炉门打开，出钢机前进到出钢机行程位置，出钢机台升，出钢机托起板坯后退，后退到位后将板坯放下并保证板坯长度方向中心线与辊道中心线重合(板坯能在辊道上居中)，动作完成时给轧线L1发出出钢完成信号，同时将加热炉炉内此块板坯的PDI数据抽出。

由此可知，为了保证出炉板坯能在辊道上居中，出钢机的行程计算至关重要，我们来分析出钢机行程控制原理。为了保证出钢机在炉内能将所有规格板坯托起，设计时出钢机的起始位置就保证了出钢机端头超过辊道中心线，距离为S2，同时为了保证出炉板坯能在辊道上居中，从出钢机行程公式可知，能否保证出炉板坯在辊道上居中的两个主要因素是出炉板坯宽度和溢出量，而板坯宽度由L2给出，属于PDI数据，因此，造成板坯不能正常出钢的主要因素是溢出量计算值不正确的问题。

板坯溢出量计算错误原因及解决措施

步进梁通过正循环把板坯运送到达出炉侧激光定位点时，步进梁走完最后一个循环周期后停在后下位，而此时板坯横向前端距激光检测器的距离就是溢出量，实际运行过程中是通过板坯在炉内平移的过程中，激光检测到板坯时，也就是激光上升沿时平移油缸内的位移传感器的读数和步进梁运行到上前位时位移传感器的读数的差值来计算获得。

板坯上升或者下降被检测到溢出量计算实际生产运行过程中，经过多次观察和分析趋势图发现，一旦步进梁托起板坯上升时，此时炉内激光就检测到板坯，到现场炉墙上火焰监视孔观察，板坯横向前端确实刚好在此，趋势如图2(a)所示，另一种情况，步进梁托起板坯平移的过程中，炉内激光并没有检测到板坯，但步进梁托起板坯下降放在炉内固定梁的过程中，此时炉内激光检测到板坯，趋势如图2(b)所示，然而设计院软件设计时并没有考虑这两种特殊情况，仍然利用板坯平移时炉内激光的上升沿来计算溢出量，造成因溢出量偏差大，从而出钢行程偏差大，这就造成了板坯在炉内挤偏或者砸在步进梁活动梁上的情况，所以必须增加板坯上升或者下降被检测到溢出量计算模型，从图2(a)和图(b)可以看出，这两种情况经常伴随着激光的多次闪烁，在编写这两种情况下溢出量计算模型时可以对激光信号进行技巧性的处理，达到溢出量都正确的目标。

炉内步进梁上氧化铁皮干扰溢出量计算涟钢步进梁式加热炉，活动梁上下位与固定梁位置偏差为±100，激光安装高度为高于固定梁140，实际生产时，炉内步进梁上随着时间的推移氧化铁皮堆积越来越多，步进梁在托起板坯平移过程中，经常发生氧化铁皮挡住激光造成炉内激光闪烁，如图3中(a)和(b)所示，激光都是在步进梁平移过程中多次闪烁并最终点亮，这就给程序对板坯位置的确认产生了非常大的干扰，程序最初设计时是以激光的最后一次点亮作为检测到板坯信号，然而实际生产时，通过观察，特别是出宽度大于2米的板坯，板坯出来后在辊道上不居中甚至出偏而撞护板的现象时有发生，显然这一种判断检测到板坯的方式有问题，经过多次试验，最终采用前后两次激光点亮时平移油缸行程的差值来做判断，偏差≤200时，取中间值做为激光点亮时平移油缸的行程来计算溢出量，偏差＞200时，取后一次激光点亮时的平移油缸的行程来计算溢出量，最大限度的排除激光闪烁对溢出量计算的影响。

炉内步进梁上氧化铁皮和板坯紧靠时的处理通过上述改进，出钢影响生产的情况大为好转，但是实际生产过程中，特别是宽度大于2米的板坯，还会偶尔出现出钢撞辊道两侧护板而影响生产的情况，然而分析趋势曲线，激光没有任何闪烁，平移过程中一次点亮，但板坯出来后就是不居中甚至撞护板，通过多次现场观察和考察分析，以及通过从炉内工业电视上查看，发现步进梁在平移过程中，剥落的氧化铁皮和板坯紧靠在一起，激光最初检测到氧化铁皮，因氧化铁皮和板坯间无间隙，板坯实际位置根本不能真实检测出来，这就造成了溢出量计算出现偏差，造成出钢行程出现偏差;因此造成出钢撞辊道护板而影响生产的现象时有发生，经过多次的分析讨论，唯有对板坯的位置进行二次确定才能保证出钢不影响生产，但这种情况如果通过现有的检测设备是不可能解决问题的，最终，我们在两座加热炉外各安装一个精度是为0．1mm的激光测距仪，用来检测辊道边缘到板坯边缘的距离，编写PLC控制程序，并通过相关的连锁控制，在原有位置控制的基础上，再加上一个保护屏障，解决了对所有溢出量计算不准时板坯在辊道上定位不准而造成影响生产的现象，完全满足生产使用要求，同时对中机械设备也得到了有效的保护作用。

结语

通过上述改造，并经过一年时间的运行检验，效果非常理想，由当初刚投产时一个月400多分钟的事故时间直接降到每个月事故时间为零，减少了设备的损坏，提高了轧制节奏，增加了产量，经济效益明显。

作者：谭志春单位：2250热轧板厂