【技术前沿】步进式加热炉等高出钢技术程序开发与应用

本文对鞍钢股份级鱼圈钢铁分公司1580热轧步进式加热炉等高出钢技术的程序开发及应用进行了介绍。方案实施后有效减少了出钢机在出钢过程的掉坯事故，极大地减少了操作人员手动操作频率，降低了操作人员劳动强度。

1工艺概述

鞍钢1580加热炉步进梁以矩形轨迹运行，即分别进行升、进、降、退的连贯动作。步进梁的上升和下降是通过2支并联液压缸驱动的，升降行程为200mm；步进梁的水平运动是通过1支液压缸驱动的，进退行程500mm。出钢机分为升降和进退两种动作，升降、进退均为机械传动。在炉内出料端等待出料的热板坯，在开启出料炉门后，由出钢机托杆托起放置在炉外出料辗道上后关闭出料炉门，再经岀料辘道高速输送至轧线区进行轧制。加热炉岀钢机的机械结构主体是4根托杆。出钢机的升降由偏心轮来完成。在托杆降至最低位时，其托坯表面低于辘道顶面100mm，并且处于水平状态，托起高度距棍道顶面不小于100mm，而托起高度也不宜过高，否则会增大在最前位时的升降时间或降低托放平稳性。正常生产时，出钢机在出钢过程中，步进梁处于后下位。

2存在的问题

当装炉条件满足自动开启装料炉门，由装钢机将钢坯装入加热炉内的固定梁上。放进炉内的钢坯根据生产节奏的要求，通过炉内步进梁的正循环动作，板坯依次通过炉子各段。待出料端激光检测器检测到板坯前边缘并在步进梁回到原位时，步进梁停止移送动作，电控系统同时测算等待出炉板坯的位置。在加热炉接到轧线要钢信号后再自动开启出料炉门，由板坯出钢机托出热板坯放置在炉外出料银道上。

板坯装入加热炉内位置由板坯在炉内的布料图决定，分为：东侧布料，西侧布料，中间布料（见图1，2）。

板坯由于高温在炉内弯曲，尤其是在轧线事故时间较长或者加热炉使用焦炉煤气时，板坯炉内弯曲较严重，形成较大悬臂（见图3）。

为了避免事故发生，操作人员只能将步进梁手动上升到高位，避免岀钢机在出钢过程中，板坯弯曲处碰撞炉墙造成掉坯等事故。目前生产中主要出现问题的板坯为长度7500-8900mm和9600-11500mm，根据统计，在2017-01-2017-05五个月内，出现此类板坯的概率为37.5%。按照此前情况，操作员每次在岀钢过程中需要手动操作步进梁上升、下降。并且步进梁上升或下降要求装出料炉门全在关闭状态，或装出钢机在下位或后位。

所以需要操作员及时准确的判断，必须在出钢机启动前将步进梁切换到手动模式，并上升到等高位，然后停止在等高位，在板坯出炉完成后，操作员需要手动将步进梁下降到下位，然后切换到自动模式，开始自动循环。

3程序设计及实施

为解决操作人员手动操作频率高、劳动强度大的问题，对程序进行了设计改进。程序设计实施参见图4，5。

（1）在板坯到达岀炉位置时，即接收到激光检测器检测信号时，程序判断待岀炉板坯长度是否在7500-8900mm和9600-11500mm之间，如在此区间，步进梁自动上升将原有板坯上移到等高位置，出钢机自动出钢。

(2)在板坯出炉过程中，当板坯离开炉内，即激光检测器检测信号消失时，步进梁自动下降到下位，并自动循环工作。

4改进后效果

(1)程序可自动判断板坯在出钢位置且长度在7500-8900mm和9600-11500mm区间内，步进梁在上升到等高位置和下降到下位的过程中，步进梁会保持自动状态，并不影响等高模式和踏步模式。所以不会影响步进梁正常运行和功能。

(2)程序自动判断板坯在出钢位置，并且长度在7500-8900mm和9600-11500mm区间时，取消与装钢机的连锁，让装钢机在等高位置及以下均可以动作(等高位置和定梁位置相同，不存在风险)，避免了由于步进梁上升到等高位置和下降到下位的过程中，影响装钢节奏。

(3)出钢机出钢过程中，当激光检测器信号为OFF时，步进梁可自动下降到下位后自动循环，不会影响板坯到达出钢位置的等待岀钢时间。

(4)有效避免了岀钢机在岀钢过程中，板坯弯曲处碰撞炉墙造成掉坯等事故。

(5)减少了操作人员手动操作频率近35%，降低操作人员劳动强度。

5结论

改进后的自动等高岀钢技术，完全满足了现场生产需要，极大地减少了操作人员手动操作的频率，减轻了操作人员的劳动强度。有效避免了由于钢坯悬臂造成的岀钢机事故，保证了加热炉稳定运行。理论分析和长时间的运行情况表明，完全适合生产工艺要求。同时改善了加热质量、降低了生产能耗、减轻了操作人员的劳动强度、经济效益明显，达到了设计的预期效果。