邯钢一炼钢方坯连铸机自动打号机的应用与优化

摘 要 本文针对邯钢一炼钢厂两台方坯连铸机打号机具体应用过程，详细介绍了打号机的实施过程，并对打号机在使用过程中存在的问题逐一解决和优化，成功解决了翻钢机、推钢机和打号机之间的安全连锁、互锁功能，保障了三种设备的安全性，实现了打号机的正常使用；解决了原来打号周期不足的问题，实现了铸坯支支标识的功能，杜绝了混钢问题的发生；为质量判定系统的正常应用打下了坚实的基础，取得了良好的经济效益。

关键词 互锁；打号机；监控界面

中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-092-02

1 项目概况

铸坯自动打号机（以下简称打号机）作为一种新型的铸坯标识设备，它采用电控方式取代了以往手工写号作业方式，弥补了喷号机因断面小无法在方坯连铸使用的缺陷。打号机根据网络传输或工控机录入的铸坯编号，由PLC转换成相应的控制逻辑，通过输出一系列的控制信号，驱动字模置换装置将字模通过冲击装置的冲击，按照PLC给定的信号，击打到要求的铸坯断面，在铸坯断面留下凹陷字痕，从而达到标识铸坯的目的，使标识永不磨灭。

一炼钢厂自从两台方坯投产以来，由于前期翻钢机、推钢机等主要设备存在许多问题，以及铸坯自动打号机本身程序存在的设计缺陷，多次发生翻钢机、推钢机和打号机之间因安全互锁失效，导致推钢机在推钢或翻钢机在翻钢过程中将打号机损坏，另外存在因推钢机能力达不到设计要求导致打号周期不足的问题。

铸坯自动打号机优化后，成功解决了翻钢机、推钢机和打号机之间的安全连锁、互锁功能，保障了三种设备的安全性，实现了打号机的正常使用；解决了原来打号周期不足的问题，实现了铸坯支支标识的功能，杜绝了混钢问题的发生；为质量判定系统的正常应用打下了坚实的基础。

铸坯打号后不仅可以在炼钢区域清晰可辨，杜绝炼钢厂连铸区域混钢，而且在轧钢厂原料区域也同样清晰可辨，杜绝轧钢原料混钢。铸坯自动打号机在一炼钢厂成功使用后，不仅解决了人工短缺的问题，并且杜绝了混钢事故，没有发生一起混钢事故。

2 打号机工作原理

该系统采用电控驱动方式，系统电控原理图如图1所示，由PLC转换成相应的控制逻辑，使字模通过控制系统击打到铸坯断面，在铸坯断面留下凹陷的字痕，达到标识铸坯的目的打号机运行原理图如图1所示。

3 打号机存在的主要问题

由于前期翻钢机、推钢机等主要设备存在许多问题，以及铸坯自动打号机本身程序存在的设计缺陷，多次发生翻钢机、推钢机和打号机之间因安全互锁失效，导致推钢机在推钢或翻钢机在翻钢过程中将打号机损坏，另外存在因推钢机能力达不到设计要求导致打号周期不足的问题。

1）铸坯端面距离光电检测开关的安装位置太远，光电检测不到铸坯。

2）打号机驱动器故障， 打号机出现多次横移小车不能行走，横移电机驱动器使能报故障。

3）推钢机、翻钢机和打号机之间互锁不安全。

4）打号周期不足。

4 针对存在问题的解决方案

4.1 光电检测不到铸坯

通过调节光电检测开关后面的旋钮，将光电检测开关和铸坯端面距离由50 mm调节为30 mm后，打号机检测铸坯正常。

4.2 驱动器故障

经检查，外部进出线路，伺服电机反馈线路等控制线路均无故障，故障驱动器报功率输出故障。后拆异形坯打号机驱动器安装上线，上电使能正常；后将拆下的故障驱动器开盖检查，内部风扇处积灰较多，驱动器积灰，导致电路板短路所致。后通过制定专用的标准电气维护人员每周对驱动器进行一次除尘。

4.3 安全互锁

由于两台连铸机位置不一致，经常出现铸坯撞坏打号机的情况发生，通过我厂电气及自动化人员针对两台方坯连铸机特性，制定不同的推钢机、翻钢机和打号机之间制定有效可行的安全互锁条件，具体如下所示。

4.3.1 一方打号机连锁互锁条件

1）推钢机位于4流西侧时，西侧打号机和1-4流翻钢机，禁止动作；东侧打号机和翻钢机可以动作。

2）推钢机位于5流东侧时，东侧打号机和5-8流翻钢机，禁止动作；西侧打号机和翻钢机可以动作。

3）设定推钢机动作优先，在推钢机动作时，若打号机或翻钢机正在运行，则打号机或翻钢机回退到原位。

4）打号机处于打号时，禁止该流翻钢机动作。

4.3.2 二方打号机连锁互锁条件

1）推钢机运行时，禁止打号机或翻钢机动作。

2）设定推钢机动作优先，在推钢机动作时，若打号机或翻钢机正在运行，则打号机或翻钢机回退到原位。

3）打号机处于打号时，禁止该流翻钢机动作。

4.3.3 修改后的连锁互锁

通过修改HMI人机监控画面及PLC程序后，当翻钢机连锁激活后，打号机和翻钢机之间做了互锁程序，通过测试使用效果良好，在打号过程中翻钢机一直保持等待，打号一结束，立即进行翻钢；修改后监控画面如图2所示。

图2 修改后的监控画面

4.4 打号周期

针对连铸机打号的特性，我厂电气技术人员根据现场打号机的情况和工艺人员的要求制定操作规程，优化操作，满足打号周期，打号机的流程如下所示：

第一步：将推钢机先运行至8流东侧限位，等待8个流的铸坯全部进入输送辊道。

第二步：当1-8流铸坯全部到达翻钢机时，先翻1-4流铸坯，依次进行自动打号。

第三步：四个流的铸坯全部打号完毕后，将铸坯推至西侧冷床，推钢机停止在1流西侧限位等待。

第四步：依次翻5-8流铸坯，依次进行自动打号。

第五步：5-8流打号完毕后，将推钢机将铸坯推至8流东侧冷床，并停止在8流东侧限位；等待下一个循环。

第六步：在各流翻钢完毕后，可随时将该流铸坯送人输送辊道。

5 系统应用效果

该系统于去年投入使用，通过打号机的成功应用，实现改善工人劳动强度和劳动环境；避免人工标识导致的人为错误，有效防止混钢事故的发生；便于科研、质量和物料跟踪及可追溯性管理；实现了在线物流自动化，提升了一炼钢方坯连铸机的综合性能和自动化水平。

参考文献

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