電氣工程師論文2008

1、提高80萬噸棒材生產(chǎn)線3飛剪剪切穩(wěn)定性摘要：提高3飛剪剪切穩(wěn)定性及提高3#飛剪的剪切精度，保證HRB400細晶粒帶肋鋼筋的定尺率達到廠部目標值，甚至超出目標值。為廠部創(chuàng)造經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：3#飛剪、1#、2#熱檢、穩(wěn)定性、剪切精度、定尺率、PLC一、引言：昆鋼棒線廠80萬噸棒材生產(chǎn)線(第一作業(yè)區(qū))是一條技術(shù)領先的全連軋棒材生產(chǎn)線。以生產(chǎn)12-40的熱軋帶肋鋼筋為主，產(chǎn)品主要用于水電站、大壩、路橋以及城市建筑的建設。而作為棒材生產(chǎn)線的咽喉設備3飛剪對于保證產(chǎn)品的成材率、定尺率、合格率又起著至關(guān)重要的作用，它的剪切穩(wěn)定性，直接關(guān)系著各項經(jīng)濟技術(shù)指標能否順利完成。2004年我廠自主研發(fā)了具有國內(nèi)領先

2、水平的晶粒細化帶肋鋼筋，并于2005年投入批量生產(chǎn)。穿水軋制HRB400產(chǎn)品與正常軋制HRB335產(chǎn)品相比，具有強度高的優(yōu)點，可以減少15%-20%的使用量，達到降低成本和節(jié)約資源的目的，因此市場需求量逐步提高。采用晶粒細化（穿水）軋制工藝生產(chǎn)HRB400帶肋鋼筋，不僅保證了產(chǎn)品的抗拉強度和冷彎性能都能滿足品質(zhì)要求，同時生產(chǎn)成本也顯著降低。在生產(chǎn)初期，HRB400細晶粒帶肋鋼筋的定尺率低于HRB335非細晶粒帶肋鋼筋，產(chǎn)品效益提升不充分。比較如圖所示：98.6598.3598.7698.4698.298.398.498.598.698.798.8HRB335HRB400正常軋制HRB335帶肋

3、鋼筋的定尺率2004年達到98.7，2005年4月、5月穿水軋制HRB400細晶粒帶肋鋼筋的平均定尺率為98.4，而廠部目標為HRB400細晶粒帶肋鋼筋定尺率不低于98.5%。如果能夠保證3飛剪剪切穩(wěn)定性及提高3#飛剪的剪切精度，那么HRB400細晶粒帶肋鋼筋的定尺率就可以達到廠部目標值，甚至超出目標值。二、工藝流程簡介及穿水軋制工藝造成定尺率低的原因分析：2#剪穿水冷卻管3#剪初軋機軋制HRB335帶肋鋼筋和HRB400細晶粒帶肋鋼筋在工藝上的區(qū)別在于是否在3#飛剪前進行了穿水冷卻。如圖所示：成品臺架移鋼臺架定尺冷飛剪精軋機中軋機1#剪3#飛剪穿水輥道2#熱檢1#熱檢2、從示意圖中我們可以看

4、到，1，2熱金屬檢測儀就是3#飛剪剪切最關(guān)鍵的檢測信號,檢測信號的準確與否及穩(wěn)定性將直接關(guān)系3飛剪的剪切穩(wěn)定性,只要保證了這兩個信號準確無誤,那么定尺率達標或超出將會實現(xiàn)。影響這兩個信號的主要原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面：、軋件在軋制過程中掉落的氧化渣遮擋熱檢，造成熱檢閃斷； 、軋機及穿水管道水霧較大時造成信號閃斷或檢測不準；、2熱檢由于穿水后檢測不到低溫鋼件,造成檢測信號中斷；、外界太陽光線照射到熱檢上,造成飛剪誤動作。信號不穩(wěn)定或閃斷造成堆鋼如下圖所示：（加入圖）信號閃斷三、改進措施：1、 加裝光幕檢測器，由于光幕檢測器檢測面積大，檢測不受溫度的限制，因此，在3#飛剪前加裝對射式光幕檢測器代

5、替2#熱檢進行信號的采集。如圖所示：3#飛剪1#熱檢2#熱檢光幕檢測器穿水輥道加裝的光幕檢測器加裝了光幕檢測器后徹底解決穿水后檢測信號不穩(wěn)定的問題，保證優(yōu)化剪切功能的使用。但是光幕的安裝位置靠穿水輥道太近，水霧較大，光幕電纜腐蝕嚴重，造成信號中斷，3飛剪不剪。所以又將光幕的位置移到3飛剪后面，PLC參數(shù)修改及移位改造圖如下所示：3#飛剪1#熱檢2#熱檢光幕檢測器穿水輥道光幕檢測器改造后位置改造前位置HMD2到剪刀中心的距離3600mm因為2熱檢的移位，如上圖所示，2熱檢到剪刃的距離矢量發(fā)生了變化，由原來4200mm到現(xiàn)在的-3600mm,這個距離參數(shù)必須在3#飛剪PLC程序里修改，否則將影響3

6、飛剪的剪切精度在做了以上的改進后，發(fā)現(xiàn)把光幕移到3飛剪后面，由于3飛剪分段鋼件后，中間有空隙，會使2光幕閃斷，為解決這個問題又在3飛剪PLC程序里加了個過濾信號，把這個短暫的閃斷處理掉。如圖所示：過濾時間為200ms2，對1熱檢閃斷的改進：在3飛剪PLC程序中加入出口機架的咬鋼信號和延長信號干擾的過濾時間。原理說明：1熱檢功能主要是檢測有鋼信號和讓計數(shù)器置零的作用，所以在過鋼過程中不允許信號有閃斷,否則會造成3飛剪亂剪或堆鋼等后果。所以把干擾過濾的時間加長，只要信號閃斷在給定的過濾時間內(nèi)，那么系統(tǒng)也會認為1熱檢信號是在保持的。如圖所示：過濾時間為250ms另外在1熱檢的反饋信號邏輯程序里加入了

7、一個比較穩(wěn)定的出口機架的咬鋼信號，只要在過鋼過程中，出口機架有咬鋼信號，即使1熱檢偶爾有閃斷，但出口的信號會一直保持，系統(tǒng)也能認為1熱檢的反饋信號保持，如圖所示： 咬鋼信號咬鋼信號咬鋼信號咬鋼信號3，3、在熱檢箱至檢測口的上方制作并安裝遮光罩，避免光線直接射到鏡頭上干擾熱金屬檢測儀。并在熱檢上方加裝壓縮風管，采用壓縮空氣進行吹掃檢測口，清除水霧和渣子。實施效果圖如下：四，改進后的效果統(tǒng)計2005年610月份HRB400細晶粒帶肋鋼筋定尺率統(tǒng)計表項目月份合格量（噸）定尺量（噸）非定尺量（噸）HRB400定尺率（）6月15659.53415470.696188.83898.797月19459.88

8、819146.316313.57298.398月21796.95621508.742288.21498.689月8100.1158031.83368.28299.1610月15630.615457.858172.74298.89合計80647.09379615.4451031.648平均 98.78經(jīng)濟效益計算：1、直接經(jīng)濟效益： 5個月間共生產(chǎn)HRB400細晶粒帶肋鋼筋80647.093噸，定尺率提高0.38%相當于減少了306.45噸非定尺鋼的產(chǎn)生，按定尺鋼與非定尺鋼差價為150元/噸計算，產(chǎn)生經(jīng)濟效益： 80079.772噸×0.38% ×150元/噸=45968.84元； 改造前由于3#飛剪未剪，每月至少發(fā)生了次堆鋼故障，改造后消除了未剪情況，個月內(nèi)有效地避免了次堆鋼，共減少105噸廢品的產(chǎn)生。按每噸3200元/噸計算，扣除廢品回收1820元/噸，產(chǎn)生經(jīng)濟效益： 105噸×（3200-1820）元/噸=144900元；產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益共計：45968.84+144900=190868.84元降低了成本，提高了經(jīng)濟效益，為企業(yè)節(jié)能降耗作出了貢獻。2、間接經(jīng)濟效益： 通過本次改造提高了3飛剪的剪切穩(wěn)定性，從而降