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(kù)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(jì)時(shí)，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(kù)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(shí)，由于沒有板頭卸料裝置，往往改切時(shí)是按來料的實(shí)際長(zhǎng)度等分切割，造成板坯計(jì)劃長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度產(chǎn)生誤差，故在裝爐前要進(jìn)行復(fù)檢校對(duì)。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(cè)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(tái)裝爐前在線板坯自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)儀。

3 測(cè)長(zhǎng)儀工作原理

3.1 設(shè)計(jì)原理

根據(jù)前述實(shí)際，可以確定板坯測(cè)長(zhǎng)儀的設(shè)計(jì)原則:滿足基本測(cè)長(zhǎng)精度前提下，裝置簡(jiǎn)單、安全，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，不新占場(chǎng)地空間，且測(cè)長(zhǎng)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(cè)長(zhǎng)儀的方案。

3.2 測(cè)長(zhǎng)儀的組成

測(cè)長(zhǎng)儀由支架、導(dǎo)軌梁、測(cè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成，布置在入爐輥道非傳動(dòng)側(cè)。結(jié)構(gòu)形式見圖1。

圖1 板坯測(cè)長(zhǎng)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3.3 板坯測(cè)長(zhǎng)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(dòng)到測(cè)量區(qū)，坯料被光柵檢測(cè)到后停止移動(dòng)，測(cè)量開始。此時(shí)板坯的頭部距激光測(cè)距儀3距離約200mm，測(cè)長(zhǎng)儀油缸5、6動(dòng)作，推動(dòng)兩測(cè)距儀小車分別向被測(cè)板坯兩頭移動(dòng)，兩測(cè)距儀3、8發(fā)出的光束開始對(duì)板坯進(jìn)行掃描并測(cè)量出板坯邊到油缸中心線的距離。同時(shí)油缸內(nèi)的位移傳感器相繼發(fā)出油缸活塞位移長(zhǎng)度信息，即兩測(cè)距儀光束間的距離。兩小車移動(dòng)到板坯頭尾端時(shí)，掃描光束離開板坯，測(cè)距儀發(fā)出的距離信號(hào)發(fā)生突變，根據(jù)突變信號(hào)計(jì)算機(jī)及時(shí)捕捉此時(shí)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(zhǎng)度。

3.4 長(zhǎng)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(cè)量區(qū)時(shí)有可能偏斜，此時(shí)所測(cè)得的長(zhǎng)度不是板坯的實(shí)際長(zhǎng)度，而相當(dāng)于板坯的垂直投影長(zhǎng)度。

計(jì)算機(jī)編程時(shí)，按下述原理(見圖2)對(duì)兩測(cè)距儀和兩油缸內(nèi)位移傳感器的數(shù)據(jù)分析計(jì)算，即可得出板坯實(shí)際長(zhǎng)度。

圖2 板坯測(cè)長(zhǎng)儀工作原理圖

板坯實(shí)際長(zhǎng)度

式中A—油缸(一)行程;

B—兩油缸固定長(zhǎng)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(cè)長(zhǎng)儀性能

測(cè)量時(shí)間:油缸移動(dòng)速度100～200mm/s，最長(zhǎng)板坯2800mm，單坯測(cè)時(shí)8～10s，滿足生產(chǎn)需要。

測(cè)量精度:2～3mm(坯長(zhǎng)2800mm)，主要考慮光束照射到坯料頭尾端時(shí)，切割毛邊對(duì)檢測(cè)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(duì)坯料長(zhǎng)度的實(shí)際要求，設(shè)計(jì)一種液壓移動(dòng)式入爐板坯在線測(cè)長(zhǎng)儀。該測(cè)長(zhǎng)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且具備對(duì)跑偏板坯的糾偏補(bǔ)償計(jì)算功能，滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。

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

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