張?zhí)谜?朱 宣 李艷玲 喻智華 陳燕才

(1:武漢鋼鐵公司研究院 湖北武漢430080;

2:武漢鋼鐵股份有限公司熱軋總廠中厚板分廠 湖北武漢430080;

3:武漢鋼鐵重工集團(tuán)有限公司 湖北武漢430080)

1 生產(chǎn)狀況介紹

中厚板生產(chǎn)的連鑄坯原料，在定尺方面一般有兩種方式送往中厚板廠，一是煉鋼連鑄后鋼坯直接按中厚板坯料尺寸要求進(jìn)行在線切割后下送，二是煉鋼連鑄后鋼坯按中厚板生產(chǎn)所需坯料規(guī)格的倍數(shù)尺寸進(jìn)行切割下送，抵達(dá)中厚板廠原料庫后再進(jìn)行二次切割。由于武鋼熱連軋產(chǎn)能比重較大，坯料定尺工藝設(shè)計時，多偏重于熱連軋所需板坯尺寸，故此，中厚板所需坯料大多需在原料庫進(jìn)行二次切割。

2 問題的提出

煉鋼連鑄通常是按倍尺供應(yīng)板坯，在中厚板廠二次切割時，由于沒有板頭卸料裝置，往往改切時是按來料的實(shí)際長度等分切割，造成板坯計劃長度和實(shí)際長度產(chǎn)生誤差，故在裝爐前要進(jìn)行復(fù)檢校對。目前，中厚板廠每塊坯料裝爐前都是先由裝料工人在裝料輥道上用卷尺測量校核，再修改后生成軋制工藝參數(shù)，工作繁瑣且存在安全隱患，所以一直希望增設(shè)一臺裝爐前在線板坯自動測長儀。

3 測長儀工作原理

3.1 設(shè)計原理

根據(jù)前述實(shí)際，可以確定板坯測長儀的設(shè)計原則:滿足基本測長精度前提下，裝置簡單、安全，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，不新占場地空間，且測長數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入軋線控制。

基于上述原則，研究制定了在裝爐輥道上增設(shè)在線液壓式板坯測長儀的方案。

3.2 測長儀的組成

測長儀由支架、導(dǎo)軌梁、測距儀、小車、液壓缸、位移傳感器、定位光柵、液壓控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)等組成，布置在入爐輥道非傳動側(cè)。結(jié)構(gòu)形式見圖1。

圖1 板坯測長儀結(jié)構(gòu)簡圖

3.3 板坯測長原理

連鑄板坯經(jīng)火焰切割后，分離的坯料從入爐輥道上移動到測量區(qū)，坯料被光柵檢測到后停止移動，測量開始。此時板坯的頭部距激光測距儀3距離約200mm，測長儀油缸5、6動作，推動兩測距儀小車分別向被測板坯兩頭移動，兩測距儀3、8發(fā)出的光束開始對板坯進(jìn)行掃描并測量出板坯邊到油缸中心線的距離。同時油缸內(nèi)的位移傳感器相繼發(fā)出油缸活塞位移長度信息，即兩測距儀光束間的距離。兩小車移動到板坯頭尾端時，掃描光束離開板坯，測距儀發(fā)出的距離信號發(fā)生突變，根據(jù)突變信號計算機(jī)及時捕捉此時的相關(guān)數(shù)據(jù)，即可得到兩光束間的準(zhǔn)確距離，也就是板坯的實(shí)際長度。

3.4 長度糾偏原理

坯料在輥道上傳送受各種因素的影響，進(jìn)入測量區(qū)時有可能偏斜，此時所測得的長度不是板坯的實(shí)際長度，而相當(dāng)于板坯的垂直投影長度。

計算機(jī)編程時，按下述原理(見圖2)對兩測距儀和兩油缸內(nèi)位移傳感器的數(shù)據(jù)分析計算，即可得出板坯實(shí)際長度。

圖2 板坯測長儀工作原理圖

板坯實(shí)際長度

式中A—油缸(一)行程;

B—兩油缸固定長度;

C—油缸(二)行程;

D—油缸中心到板坯尾邊的距離;

E—油缸中心到板坯頭邊的距離。

3.5 測長儀性能

測量時間:油缸移動速度100～200mm/s，最長板坯2800mm，單坯測時8～10s，滿足生產(chǎn)需要。

測量精度:2～3mm(坯長2800mm)，主要考慮光束照射到坯料頭尾端時，切割毛邊對檢測產(chǎn)生的誤差，滿足生產(chǎn)要求。

4 結(jié)語

根據(jù)中厚板生產(chǎn)對坯料長度的實(shí)際要求，設(shè)計一種液壓移動式入爐板坯在線測長儀。該測長儀結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且具備對跑偏板坯的糾偏補(bǔ)償計算功能，滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。

［1］劉占東，許愛芬.萬能測長儀原理與結(jié)構(gòu)研究［J］.科技廣場，2012(7):147-149.

［2］方聰麗.熱軋中厚板工程儀表施工設(shè)計［J］.鋼鐵技術(shù)，2011(5):48-50.