專利名稱：連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種在鋼廠對板坯進(jìn)行熱態(tài)在線自動切割，特別是應(yīng)用在中板或厚板的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的技術(shù)就是從轉(zhuǎn)爐出來的鑄坯直接通過火焰切割機(jī)進(jìn)行同步自動切割到軋制所需要的鑄坯尺寸，這種技術(shù)需要鑄坯車間與軋鋼車間緊密相連，上、下道工序必須在同一連貫的區(qū)域并用輸送輥道連接方能使用。連鑄連軋的工藝流程是1、將加熱成熔融狀態(tài)的液態(tài)鋼裝入鋼水包中，由天車(橋式起重機(jī))吊運至連鑄機(jī)上方 2、將鋼水包中的液態(tài)鋼水注入連鑄機(jī)中進(jìn)行連鑄生產(chǎn)，連鑄坯從連鑄機(jī)中下方拉出 3、用飛剪或火焰切割機(jī)對連鑄坯進(jìn)行定尺切割，切割成定尺長度的連鑄坯關(guān)入隧道均熱爐中 4、連鑄坯在隧道均熱爐中緩慢前進(jìn)以保證連鑄坯溫度均勻和恒定 5、連鑄坯從隧道均熱爐的另一端出來后進(jìn)入熱連軋機(jī)組中軋制 6、經(jīng)軋制成型的鋼材進(jìn)入水冷段進(jìn)行層流冷卻 7、卷取 8、入庫。上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題
I)連鑄連軋工藝要求連鑄坯從連鑄機(jī)下方拉出后，通過火焰切割機(jī)對連鑄坯立即進(jìn)行定尺切割，這道工序要求連鑄坯從連鑄機(jī)下方拉出在輥道運行過程中，火焰切割機(jī)要與輥道的線速度保持一致同步進(jìn)行切割工作。這個過程從調(diào)整切割復(fù)位的時間大概要5分鐘左右，然后切割機(jī)又開始對下一塊從連鑄機(jī)拉出的連鑄坯開始切割工作。要保證鋼廠連續(xù)生產(chǎn)的要求，連鑄連軋技術(shù)對輥道速度、自動切割機(jī)的行走速度、切割速度的匹配控制的可靠性要求很高。因此連鑄連軋技術(shù)只適用于定尺在7米以上長坯不經(jīng)過完全的冷卻過程就可直接進(jìn)入軋制流程的熱連軋生產(chǎn)線上。而中厚板生產(chǎn)線對鑄坯的長度尺寸要求一般是
I.8米 2. 8米，而且規(guī)格轉(zhuǎn)換頻繁，鑄坯不經(jīng)過二次切割工序連鑄連軋技術(shù)就不可能在中板廠實現(xiàn)。因此連鑄連軋技術(shù)的缺點就是不能保證中板生產(chǎn)線上小尺寸、規(guī)格頻繁轉(zhuǎn)換的要求。2)我國大多數(shù)現(xiàn)有中厚板生產(chǎn)線都是在三年前投入使用的，均是相對獨立的生產(chǎn)線，與連鑄生產(chǎn)線都有一定的運輸距離。無法實現(xiàn)連鑄連軋。3)由于均采用人工切割的模式，坯料溫度高達(dá)300°C 700°C，不能進(jìn)行熱態(tài)切割鑄坯，必須是人工離線切割。I)工序耗費時間長，坯料不能及時進(jìn)入生產(chǎn)工序，占用成本資金大，且能源不能利用，造成能源浪費；2)空冷占用場地面積大，而鋼鐵場的場地十分緊張，無法滿足生產(chǎn)要求。4)為使鑄坯及時切割，需要浪費冷卻水進(jìn)行降溫，I)增加水的使用，增大工序能耗成本；2)冷卻水若外排又造成環(huán)境污染，若進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)后增加循環(huán)系統(tǒng)的工作負(fù)荷； 3)鑄坯從300°C 600°C通過常溫水急冷后內(nèi)部組織改變，影響到鑄坯質(zhì)量，使很多品種鋼不能開發(fā)。5)連鑄連軋過程過于緊湊，不能隨時調(diào)整坯料切割長度尺寸，造成軋制工序排產(chǎn)、生產(chǎn)困難，物流不通暢。6)人工切割鑄坯時，現(xiàn)場工人必須在全程進(jìn)行操作，粉塵、弧光、蒸汽、噪音污染， 不僅勞動效率低下，且對職工的身體健康造成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種安裝在原料庫房內(nèi)投入使用可以完全解決現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端，達(dá)到接近連鑄連軋工藝的優(yōu)點(僅僅是鑄壞在運輸過程中損耗的部份熱能和運輸費)。達(dá)到中板生產(chǎn)線熱裝熱送的目標(biāo)，非常適用于現(xiàn)有中厚板廠的生產(chǎn)連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)。本發(fā)明的解決方案是這樣的
本發(fā)明具有運輸輥道，沿運輸輥道的運動方向設(shè)置有大車軌道，至少有兩組間隔設(shè)置的大車與大車軌道連接成大車跟隨運輸輥道移動的移動機(jī)構(gòu)；每組大車設(shè)置有至少一個在大車上移動的小車，所述的小車位于車運輸輥道的上方，小車與運輸輥道之間有待切割長坯通過的空間，在小車的移動方向為與運輸輥道運動方向相互垂直，小車朝運輸輥道方向固定有割槍。更具體的方案還包括
所述運輸輥道的側(cè)面設(shè)置有至少兩組對中裝置，所述的對中裝置的一端有擋塊，另一端有電液推桿，電液推桿從一端頂推待切割長坯靠在擋塊上進(jìn)行對中。在運輸輥道側(cè)面設(shè)置有多個激光定尺儀，用于在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度及進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。所述的在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度是用兩個激光定尺儀對鑄坯進(jìn)行長度測量，I個測量鑄坯頭部位置，I個測量鑄坯尾部位置，從而計算出鑄坯長度。所述的進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置是每臺切割機(jī)組配套I個激光定尺儀，分別配合各自的切割機(jī)組工作，用于測量進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。在運輸輥道前部設(shè)置有簡易切割機(jī)，對連鑄板坯的頭尾進(jìn)行平整。在運輸輥道上方有氧化鐵皮刷,將經(jīng)過的鑄坯上表面的氧化鐵皮清掃掉。所述割槍帶有水冷護(hù)套進(jìn)行水冷；所述激光定尺儀帶有水冷護(hù)套進(jìn)行水冷。本發(fā)明的優(yōu)點是
I、該系統(tǒng)直接在原有的坯料場地建立，占地面積小，系統(tǒng)設(shè)計簡捷高效，適合所有中厚板廠；
2、該系統(tǒng)滿足了中厚板生產(chǎn)線原料鑄坯熱態(tài)二次切割的需要，實現(xiàn)熱裝熱送，節(jié)約能
源；
3、由于連鑄坯料可以及時切割進(jìn)入生產(chǎn)線，大幅度降低庫存場地，減少場地和資金的占用，提聞生廣率；
4、用自動切割機(jī)及其配套設(shè)施取代人工切割，大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度；
5、該系統(tǒng)配置2臺或以上的切割機(jī)設(shè)置，可以同時切割多塊長坯，滿足了生產(chǎn)線的產(chǎn)量要求；
6、該系統(tǒng)實現(xiàn)高溫在線切割，消除了傳統(tǒng)工藝人工切割時因淋水冷卻造成的鑄坯質(zhì)量缺陷，改善了切割后鑄坯的質(zhì)量；7、該系統(tǒng)配備水進(jìn)行沖渣，減少切割后的粉塵污染，同時建立冷卻水的循環(huán)裝置，最大限度減少冷卻水的使用，環(huán)?？旖?。


附圖是本發(fā)明的實施例。附圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是切割機(jī)安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是對中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本實施例的部件明細(xì)如下1-簡易切割機(jī)；2_運輸輥道；3_對中裝置;4-1#切割機(jī)組;5-2#切割機(jī)組;6-3#切割機(jī)組；7_推鋼裝置；8_原有加熱爐上料輥道；9_燃?xì)庋鯕夤艿溃?0-激光定尺系統(tǒng)；11-冷卻水管道；12_回水溝；13-氧化鐵皮刷；14-待切割長坯； 15-切后短坯；16_大車；17_大車軌道；18_割槍；19_小車軌道；20_小車；21_電液推桿； 22-擋塊；23_推頭；24_切割操作室；25_切割線配電室；26_沉渣池；27_泵房。如附圖I所示，本發(fā)明具有運輸輥道2，沿運輸輥道2的運動方向設(shè)置有大車軌道 17，至少有兩組間隔設(shè)置的大車16與大車軌道17連接成大車跟隨運輸輥道移動的移動機(jī)構(gòu)；每組大車16設(shè)置有至少一個在大車上移動的小車20，所述的小車20位于車運輸輥道2 的上方，小車20與運輸輥道2之間有待切割長坯14通過的空間；如附圖2所示，在小車的移動方向為與運輸棍道2運動方向相互垂直,小車20朝運輸棍道方向固定有割槍18。所述運輸輥道2的側(cè)面設(shè)置有至少兩組對中裝置3，所述的對中裝置3的一端有擋塊22，另一端有電液推桿21，電液推桿21從一端頂推待切割長坯14靠在擋塊22上進(jìn)行對中。在運輸輥道側(cè)面設(shè)置有多個激光定尺儀10，用于在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度及進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。所述的在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度是用兩個激光定尺儀對鑄坯進(jìn)行長度測量，I個測量鑄坯頭部位置，I個測量鑄坯尾部位置，從而計算出鑄坯長度。所述的進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置是每臺切割機(jī)組配套I個激光定尺儀，分別配合各自的切割機(jī)組工作，用于測量進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。在運輸輥道前部設(shè)置有簡易切割機(jī)1，對連鑄板坯的頭尾進(jìn)行平整。在運輸輥道2上方有氧化鐵皮刷13，將經(jīng)過的鑄坯上表面的氧化鐵皮清掃掉。在附圖I所示的實施例中，包括簡易切割機(jī)、運輸輥道、切割機(jī)組3臺、對中裝置三套、氧化鐵皮刷一套、液壓推鋼機(jī)一套、水處理系統(tǒng)一套、燃?xì)庀到y(tǒng)一套、定尺切割控制系統(tǒng)一套。其工作任務(wù)是將連鑄生產(chǎn)線送來的長度較大的連鑄坯在熱態(tài)下未經(jīng)冷卻直接進(jìn)入中厚板軋制生產(chǎn)流水線，利用氧炔火焰切割成長度較短的幾塊，再送給下一道生產(chǎn)工序進(jìn)行鋼板的軋制生產(chǎn)。切割前的鑄坯尺寸厚度150-250mm典型值220mm，寬度1250— 1800mm 典型值1500mm，長度4000-1OOOOmm典型值7700m。切割后鑄坯尺寸厚度和寬度不變，長度 1400-3000mm 典型值 2550。鑄坯溫度10°C 800°C。當(dāng)連鑄板坯的頭尾不平整時，利用簡易切割機(jī)用于將不平整的鑄坯頭尾部切除，再送入切割機(jī)組切割，使最終切割好的鑄坯具有平整的頭尾斷面，保證連鑄板坯的外形質(zhì)量。運輸輥道的作用是輸送鑄坯，使鑄坯按生產(chǎn)工藝流向運行，并與下道工序連接，形成連續(xù)的鑄坯切割生產(chǎn)流水線。切割機(jī)組區(qū)域的輥道下還建有地溝，用于冷卻水的回流和割渣是收集。板坯進(jìn)入切割機(jī)組前，對中裝置可以消除鑄坯由天車吊上流水線時擺放的不平整，或鑄坯在輥道上運行輸送時產(chǎn)生的歪斜，保證鑄坯的運行方向與輥道中心線平行，與切割機(jī)割槍行走方向垂直。對中裝置是通過液壓驅(qū)動的推頭在輥道上以垂直于輥道中心線的方向推動鑄坯來調(diào)整鑄坯狀態(tài)的?？紤]到成本及場地狹窄的限制，鋼坯的對中裝置我們自主設(shè)計為相對簡易的電液推桿推動鋼坯靠在另一端固定的擋塊上實現(xiàn)對中。電液推桿的原理就是一個小型液壓系統(tǒng)控制油缸前進(jìn)后退，實現(xiàn)推動鋼坯的動作。它主要由電機(jī)、液壓泵、換向閥、溢流減壓閥組成的閥臺，及油缸組成。通過換向閥控制油缸的前進(jìn)后退，通過溢流閥在油缸將鋼坯推到位后泄壓，不至于把設(shè)備頂翻。這種型式的優(yōu)點是簡單、可靠。耐用、成本低，便于維護(hù)，并能滿足鋼坯對中的要求，本實施例中，對中裝置是采用三組，每組兩個分布在系統(tǒng)中。氧化鐵皮刷是一個鋼制滾刷，安裝于輥道上方，將經(jīng)過的鑄坯上表面的氧化鐵皮清掃掉，有助于減少氧化鐵皮燒損，提聞表面質(zhì)量，有利于后續(xù)工序的進(jìn)行。切割機(jī)組安裝在輥道上方，用火焰切割的方式將鑄坯切割分?jǐn)?，本實施例是采用三個切割機(jī)組，同時對三塊板坯進(jìn)行切割。如附圖2所示，每臺切割機(jī)組有2個大車，大車按鑄坯運行方向前后布置并可移動；每個大車上有2個切割小車，小車上裝有一把割槍，小車可以垂直于輥道中心線移動， 這2個小車負(fù)責(zé)鑄坯上同一個割縫的切割，分別從鑄坯兩側(cè)的邊緣向中間切割。由于具備上述結(jié)構(gòu)，每臺切割機(jī)組可以在一塊鑄坯上同時切割2道割縫，將一塊長鑄坯切割成3塊短坯；且每道割縫由2把割槍在同時切割，以獲得較高的效率。本系統(tǒng)采用了 3臺切割機(jī)組， 可以同時切割3塊長鑄坯，以滿足后續(xù)軋制工藝對產(chǎn)量的要求。激光定尺系統(tǒng)由多個激光定尺儀構(gòu)成，用于在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度及進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。定尺切割控制系統(tǒng)根據(jù)該測量值和對鑄坯尺寸的要求，調(diào)整切割機(jī)組上大車的位置，以使割縫在鑄坯上準(zhǔn)確定位切割，獲得需要的切割后鑄坯尺寸。本實施例使用了 5個激光定尺儀，如附圖I所示，鑄坯的長度測量用到2個激光定尺儀，I個測量鑄坯頭部位置，I個測量鑄坯尾部位置，從而計算出鑄坯長度。另外，為每臺切割機(jī)組配套I個激光定尺儀，分別配合各自的切割機(jī)組工作，用于測量進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。定尺切割控制系統(tǒng)設(shè)在切割線配電室內(nèi)，核心是一套西門子 S7-300PLC，它控制全線設(shè)備的動作，包括輥道、切割機(jī)組、對中裝置、推鋼裝置、氧化鐵皮刷等。激光定尺儀的信號接入PLC，通過PLC的計算和控制，本系統(tǒng)可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行任意尺寸的鑄坯切割。在操作臺上還設(shè)計了與PLC通訊的一臺電腦，作為人機(jī)交互的界面，用于顯示切割機(jī)組的狀態(tài)和鋼坯位置、設(shè)置切割長度等參數(shù)，方便操作工調(diào)整和切割。連鑄板坯切割完畢后，由推鋼裝置推入上料輥道，準(zhǔn)備進(jìn)入生產(chǎn)線推鋼裝置也是一個液壓驅(qū)動的推頭，用于將切割后的鑄坯推入另一段運行方向不同的輥道，以接入下一道工序，該裝置有效解決了因場地不足導(dǎo)致的物流運轉(zhuǎn)問題。原有加熱爐上料輥道是在本系統(tǒng)建設(shè)前就存在的輥道，用于將切割后的連鑄板坯進(jìn)入到加熱爐，是中厚板軋制生產(chǎn)流水線的一部分。燃?xì)庋鯕夤艿烙糜趯⑶懈钏璧慕橘|(zhì)從氣源處引至割槍，連續(xù)供氣并調(diào)整氣壓， 讓割槍可以連續(xù)工作。冷卻水管道，由于整個系統(tǒng)都是工作在鑄坯輻射下，環(huán)境溫度很高，所以切割機(jī)組，激光定尺儀等設(shè)備都帶有水冷護(hù)套，內(nèi)通冷卻水，以保護(hù)設(shè)備在高溫下的正常工作。鑄坯切割時產(chǎn)生的割渣也需要冷卻水冷卻和沖渣清理。出于節(jié)能環(huán)保和成本的考慮，冷卻水是循環(huán)使用的，通過冷卻水管道輸送至各用水點，再排水到輥道下方的地溝，地溝內(nèi)的水和渣回流到沉渣池，冷卻后經(jīng)過泵房內(nèi)的水泵加壓再次進(jìn)入冷卻水管道。回水溝用于連接輥道下的地溝和沉渣池，將回流的冷卻水和部分割渣引入沉渣池，使冷卻水得以循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于具有運輸輥道(2)，沿運輸輥道(2)的運動方向設(shè)置有大車軌道(17)，至少有兩組間隔設(shè)置的大車(16)與大車軌道(17)連接成大車跟隨運輸輥道移動的移動機(jī)構(gòu)；每組大車(16)設(shè)置有至少一個在大車上移動的小車 (20 )，所述的小車(20 )位于車運輸輥道(2 )的上方，小車(20 )與運輸輥道(2 )之間有待切割長坯(14)通過的空間，在小車的移動方向為與運輸輥道(2)運動方向相互垂直，小車(20) 朝運輸棍道方向固定有割槍(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于所述運輸輥道(2) 的側(cè)面設(shè)置有至少兩組對中裝置(3)，所述的對中裝置(3)的一端有擋塊，另一端有電液推桿，電液推桿從一端頂推待切割長坯(14)靠在擋塊上進(jìn)行對中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于在運輸輥道側(cè)面設(shè)置有多個激光定尺儀(10)，用于在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度及進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于所述的在線連續(xù)測量切割前鑄坯的長度是用兩個激光定尺儀對鑄坯進(jìn)行長度測量，I個測量鑄坯頭部位置，I 個測量鑄坯尾部位置，從而計算出鑄坯長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置是每臺切割機(jī)組配套I個激光定尺儀，分別配合各自的切割機(jī)組工作，用于測量進(jìn)入切割機(jī)組的鑄坯在輥道上的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于在運輸輥道前部設(shè)置有簡易切割機(jī)(I )，對連鑄板坯的頭尾進(jìn)行平整。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于在運輸輥道(2)上方有氧化鐵皮刷(13)，將經(jīng)過的鑄坯上表面的氧化鐵皮清掃掉。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于所述割槍(18)帶有水冷護(hù)套進(jìn)行水冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)，其特征在于所述激光定尺儀 (10)帶有水冷護(hù)套進(jìn)行水冷。
全文摘要
一種連鑄板坯二次自動切割系統(tǒng)。其特點是沿運輸輥道的運動方向設(shè)置有大車軌道，至少有兩組間隔設(shè)置的大車與大車軌道連接成大車跟隨運輸輥道移動的移動機(jī)構(gòu)；每組大車設(shè)置有至少一個在大車上移動的小車，所述的小車位于車運輸輥道的上方，小車與運輸輥道之間有待切割長坯通過的空間，在小車的移動方向為與運輸輥道運動方向相互垂直，小車朝運輸輥道方向固定有割槍。其優(yōu)點是系統(tǒng)直接在原有的坯料場地建立，占地面積小，實現(xiàn)熱裝熱送，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)率，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，可以同時切割多塊長坯，實現(xiàn)高溫在線切割，改善了切割后鑄坯的質(zhì)量，配備水進(jìn)行沖渣，減少切割后的粉塵污染，環(huán)?？旖荨?br> 文檔編號B22D11/126GK102581241SQ20121004469
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者盧春寧, 吳霞林, 張彥, 沈敏, 羅立飛, 辛偉華, 陳偉, 陳忠, 韋云展, 韋智, 韋福林, 黃理新 申請人:柳州鋼鐵股份有限公司