[发明专利]一种确定装钢时间并预防热送钢坯损坏炉前设备的方法

说明书

本发明提供一种确定装钢时间并预防热送钢坯损坏炉前设备的方法，属于冶金热轧技术领域。该方法首先预测炉前第一块钢坯出炉时间，然后预测炉尾满足装钢空位所需时间，并对比钢坯运输到定位辊道和定位所需时间，当后两者相等时，下达钢坯输送和定位指令，最后启动装钢程序。通过精确预测钢坯出炉时间，准确控制热装连铸坯到达定位辊道的时间，实现尽量减少炉前停留时间的目的，从而降低高温坯料对炉前关键设备的热损坏，延长设备检修时间和使用寿命，同时避免影响装料节奏和生产产量。本发明应用性强、成本低、效果明显，不仅降低了设备维护成本，而且减少了设备故障率，保障生产节奏连续稳定，提高产量和生产效率。

技术领域

本发明涉及冶金热轧技术领域，特别是指一种确定装钢时间并预防热送钢坯损坏炉前设备的方法。

背景技术

在冶金行业，特别是钢铁热轧生产线，连铸坯热送热装技术是一种重大的节能降耗技术，热装率越高则能耗越低，目前很多产线已达到80％以上。在实际生产中，高温的热送坯在辊道上停留将对周围设备(如辊道、电机、激光检测器、测温仪、视频监控等)高温辐射，一旦时间过长将影响这些设高的使用效果或寿命。

在加热炉炉前设备中，安装了很多自动化设备，这些设备都有一定的防护等级要求，很多设备中的电气元件只能在80℃内的环境温度中工作，一旦温度过高，容易引起设备失灵。

热送坯的高温辐射也对机械设备，如电机、轴承、定位光栅等，产生热变形，容易发生设备故障或信号错误，破坏装钢程序的自动运行，影响生产节奏。

目前，生产上常用的解决方法有两种，一种是通过辊道摆动，让坯料在辊道上来后运动，避免长时间停留，减缓对设备影响；另一种是通过增设冗余信号设备，利用冗余信号代替故障信号。但方法一不能应用于炉前定位辊道，因为坯料一旦输送到炉前，就需要根据坯料在炉内的布料图控制定位，不能摆动，否则需要重新定位；方法二未能从根本上解决问题，不仅增加了设备成本，而且提高设备维护量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种确定装钢时间并预防热送钢坯损坏炉前设备的方法，通过对比炉尾满足装钢空位所需时间和钢坯运输到定位辊道并完成装钢流程所需时间，当后两者相等时，下达钢坯输送和定位指令，然后启动装钢程序，可以最大程度减少钢坯在定位辊道的停留时间，达到降低高温连铸坯对炉前仪表和设备的热损坏的目的。

该方法首先预测炉前第一块钢坯出炉时间，然后预测炉尾满足装钢空位所需时间，并对比钢坯运输到定位辊道和定位所需时间，当后两者相等时，下达钢坯输送和定位指令，最后启动装钢程序，实现钢坯完成定位后不停留，立即装钢入炉的目的。

具体包括步骤如下：

(1)根据轧线要求的出钢间隔dt、上一块钢坯的出钢时刻t1和上一次步进时间t2，预测下一块钢坯的剩余出钢时间T_Next和距上一次步进时间间隔dT_Walk；

(2)根据炉前第一块钢坯距出钢位距离，即炉头空位长度L_Head，计算钢坯步进到出钢位所需要的步进次数N；

(3)根据步骤(1)计算的剩余出钢时间T_Next、距上一次步进时间间隔dT_Walk和步骤(2)计算的步进次数N，计算步进梁运动一步所控时间，并与最短步进周期对比，取两者最大值作为实际步进运动周期Cycle_walk；

(4)判断装钢所需空位L_Slab和目前炉尾空位长度L_Tail，同时减去距上一次步进时间间隔dT_Walk，计算得出装钢空位生成时间T_ChargPos；

(5)获取钢坯定位和装钢所需时间T_push，该时间为根据生产经验和设备动作速度现场调试得出；

(6)实时计算钢坯从当前位置移动到定位辊道所需时间T_pos；

(7)计算装钢流程时间T_Charge，其中，T_Charge＝T_pos+T_push；