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当前位置: 雕刻机产业网 » 行业资讯 » 技术资料 » 板坯火焰切割机用于方坯切割的改造及应用
 

板坯火焰切割机用于方坯切割的改造及应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-06-30  来源:中国雕刻机网  浏览次数:1603

  武钢第一炼钢厂2台5机5流方坯连铸机于1999年6月投产,当年达产,主要生产以帘线钢为代表的具有高附加值、高技术含量的优质硬线用钢的方坯,生产能力达170万t/a.铸坯一次切割采用火焰切割机,每流1台。当割取样坯和一次火焰切割机发生故障时,均由人工持手动切割枪在线进行切割。由于铸坯流数多,并且是在高温、粉尘等恶劣环境下工作,人工切割时操作人员不但劳动强度大、切成率仅为40 %,还极易发生安全事故;另外,一次火焰切割由于火焰的调节原因有时会造成切割端面不平,需要在后工序再次修补平整,因此决定在一次切割的工序后面加1套二次切割设备。该二次切割设备本着设备布局合理、节约投资、减少投入的原则,在板坯火焰切割机的基础上改造而成,切割能源介质仍采用氧气和煤气方式的火焰切割,控制系统采用PLC和变频控制技术。

  1机械传动机构的改造整个机构利用板坯火焰切割机的立式框形结构,采用1支切割枪可控制5支方坯铸流的模式,取消板坯切割机的同步机构,加了割枪在横梁上移动的定位控制系统,沿铸坯运输方向加火焰切割枪纵向位置调节机构。整个框架梁沿辊道横向固定,横跨在输送辊道上方,在横梁平台上安装机械传动机构控制割枪横向走行,新纵向割枪切割调节定位机构,采用电机带动丝杆、丝母传动,便于纵向调节切割枪找寻铸坯切口位置。横梁上布置坦克拖链支撑动力、控制电缆和能源介质管路,横梁下部安装一水冷隔热板降温,防止横梁在高温下产生变形。横向走行机构采用齿轮齿条沿横梁方向传动定位,便于切割小车快速准确走行到待切割铸流位并实施切割。切割机传动系统示意图如所示。

  1.1传动系统技术参数运动参数:割枪运行速度0 1.2机械硬件组成1.2.1车体车体由4根立柱和横跨5流铸机的车架组成,是切割机的主要承载结构件。车架由钢板拼焊成箱形梁,并通过循环冷却水以避免热变形和降低承载力。

  1.2.2割枪小车1台割枪小车分布在切割机的前面,由小车架、割枪小车传动装置、导轮、割枪位置调节装置、割枪位置调节传动装置、割枪夹持器、边缘探测器等组成。

  小车架顶部有安装割枪位置调节传动装置的平台;上部背面有小拖链安装架,安装架下部有吊装割枪小车传动减速机的法兰;小车架中部装有2只V形导轮;下部装有偏心导轮,用以调整与轨道之间的间隙;车架的前部装有割枪位置调节装置。

  切割小车传动装置由配置变频器调速的变频调速的交流变频电机、带脉冲发生器的联轴器、一级齿轮减速机、圆弧齿蜗杆减速器、输出轴齿轮组成。输出轴齿轮与固定在大车架上与小车运行轨道平行的齿条啮合,带动割枪小车运行。割枪位置调节装置由1根丝杆、2根导向杆、1个齿轮和1套方螺母等组件组成。丝杆一端安装着1个齿轮,通过齿轮与另一个安装在割枪位置调节装置上的齿轮连接,由交流电机、减速机和齿轮传动副组成割枪位置传动。当需要调节割枪位置时,点动操作台面上按钮,电机运转,通过减速机和齿轮传动带动割枪位置调节位置中的丝杆旋转,从而使吊装在方螺母下部的割枪支架带动割枪随方螺母向前(或向后)调节位置。割枪夹持器吊装在割枪的纵向、横向位置及垂直度均可调整。边缘探测器固定在边缘探测支架上,与车架绝缘。探测器下部是一个不锈钢摆锤,探测器上部接有24VDC电源。当摆锤随割枪运动至接触铸坯边缘时,即发出DC 24V接地信号,控制割枪小车暂停,割枪预热火焰对铸坯预热。摆锤与切割枪间的距离可以调整,以保证割枪预热铸坯时定位准确。1.2.3切割机配管系统切割机配管系统中氧气、燃气、冷却水的管道经切割机拖链上软管引入切割机。能源介质供给要求如表1所示。

  表1切割机配管系统能源介质供给要求种类压力/MPa耗量/备注氧气精制焦煤冷却水工业净化水2控制系统硬件组成及各项技术参数根据生产工艺需要,选用西门子S7 314模板1块、SM321―DI32XDC24V模板2块、SM322*DO32XDC24V模板2块、6ES7953存储卡1块、日本安川CIMRG7A42P20变频器2台,以及配电柜、操作箱和移动式的就地操作盒。系统硬件框图如所示。

  由于方坯连铸机是5机5流,考虑到开浇后二次切割要依次切完5只坯头所需的时间,因此横向走行的驱动电机速度应尽可能快一些,但是过快的速度又会造成在铸坯起切时开不了切口最终切不断铸坯,所以横向走行电机的变频器的频率范围设置在2~90Hz.由于轧钢工艺对铸坯定尺的要求严格,在二次切割时准确快速的找到切点十分关键;因此铸坯纵向走行的驱动电机也安装了变频器。同时考虑到操作人员在远程操作箱操作时找不准切点,设了移动式的操作箱在铸坯附近控制切割枪的动作。

  3二次切割工作流程二次切割工作流程如所示。

  (1)送电合开关,按接通电源按钮。枪位置调节装置的下下赢固定切IWblishing(2)点火及调节步骤:全开预热氧切d.net和高压煤气的手动球阀;②稍开启高压煤气旁路调节阀,并点火,再稍开预热氧旁路调节阀,微调2个旁路调节阀使点火火焰稳定(火焰长度200 250,且不上飘)③打开预热氧和高压煤气电磁阀,微调预热氧减压阀和高压煤气减压阀,使预热氧减压阀出口压强为0.25~煤气减压阀出口压强为0.30~焰稳定,处于最佳状态;④打开切割氧电磁阀,微调节切割氧减压阀,使切割氧减压阀出口压力> 1.20MPa,切割风线应挺直;⑤点火及调节正常后,关闭切割氧电磁阀及预热氧电磁阀,保留点火火焰(长明火),准备进入切割程序。

  手动操作:将选择开关选择至“手动”。人工按压各功能按钮,完成切割操作过程。操作过程如下:将切割小车人为开至待切流(到位时,待切流灯会常亮)钢坯到位后,再将切割小车开至预热位,按下预热按钮,预热火焰打开,操作东西向开关,对好切缝,对钢坯边缘进行预热;操作工掌握预热时间,然后按下切割按钮,切割火焰打开;此时,切割小车会以起切、正常调速切割的过程进行自动切割;最后,人为注意钢坯切断,按下预热/切割停按钮,关闭火焰,割枪停止,再由操作工将割枪开至下一切割位或开回南北极限位。

  ⑷自动操作:将选择开关选择至“自动”。操作工按下待切流对应按钮,操作台上对应流待机位灯闪烁,切割小车快速驶往选定的待机位;到位后,对应流灯常亮,切割小车自动停止;待钢坯到二次切割流程图、、,亮,割枪小车自动驶向钢坯边缘,待割枪边缘碰锤与钢坯接触时,割枪小车自动停止(如果此时边缘碰锤与钢坯不能接触,可以按下预热按钮,预热火焰打开,并且割枪停止,再人为调整预热边缘),预热火焰打开(如果火焰没预热到钢坯边缘,可操作南北向开关,调整预热边缘)操作台上预热灯亮;此时操作工可操作东西向开关,进行对割缝操作,割缝对好后,按下开始切割按钮,操作台上开始切割灯亮,割枪进行自动切割,直至切割完毕,切割小车自动返回该流待机位。在切割时,可以进行割枪向北操作,向南操作无效。自动切割操作时,禁止进行手、自动切换丨(5)铸流待机位选择(自动操作)。自动时,无按钮(此时对应流灯闪烁)割枪小车均会自动前进或后退,驶向选定位,直至对应流接近开关发出信号(此时对应流灯常亮)割枪小车自动停止,等待下一步操作指令。

  对待机位的选择具体如下:①在未切割时,只需按下想切的流待机位按钮,割枪自动驶向选定流待机位(该情况下,对流的选择是任意的);②在切割过程中(即切割氧打开后至切割结束前),按下下次想切流的待机位按钮,该流待机位指示灯闪烁,待切割结束后,割枪会自动驶向最后选定的待机位;③在切割结束后的3s内,选定下次想切流的待机位按钮,3s后割枪自动驶向最后所选定的待机位,否则,割枪会自动返回当前所切流的待机位。

  (6)自动切割过程。自动时,按下切割开始按钮后,首先对钢坯边缘进行4s预热,随后切割氧自动打开后1s割枪小车以起切慢速进行切割,5 ~6s后,割枪小车进入操作台人工调速过程,此时操作工可根据经验进行割枪调速,将切割速度调至最佳;在切割氧打开后的割枪行进过程中,程序自动进行由安装在电机侧的割枪走行接近开关所发出的脉冲信号进行位置跟踪,待脉冲数累加超过程序中设定的数值后,自动发出切割结束信号,也可由人工按下切割完毕按钮,发出切割结束信号。

  4结语改造后的二次切割设备在实际生产中运用情况非常好。不仅操作简单,使事故状态下铸坯切成率由手工切割的40 %提高到现在的99%,还大大减轻了操作人员的劳动强度。由于在切割时操作人员远离铸坯和辊道区域这就从根本上杜绝了铸坯在输送时危及人身安全的重大安全隐患,其间接社会效益也非常明显。

  专利信息可燃气体热值成分分析方法及检测装置专利权人:武汉钢铁(集团)公司本发明属气体热值的检测分析的方法及装置。解决“燃烧法”存在的主要成分热值的检测准确度、系统稳定性较差等问题。其技术措施:可燃气体热值成分在线分析方法,包括采集样气,还在于:将在线连续采集的样气冷却到15*C以下;将冷却后的样气中的杂质进行预处理;将样气进行二次处理并使其杂质颗粒粒度<0.5对样气中成分气体的体积含量进行分析检测;样气经仪表转换成电信号,并通过计算机进行各成分热值计算。装置包括取样管、管道,其在于在取样管后的管道上连接冷却柜,在冷却柜后通过管道依次连接预处理柜、二次处理柜及组合式成分分析柜,在二次处理柜上通过导线连接计算机,在组合式成分分析柜上通过网线连接上位机。

  (武钢知识产权管理部供稿)

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