一種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法與流程

本發明屬于冶金設備領域，具體涉及一種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法。

背景技術：

傳統板坯連鑄機扇形段采用固定輥縫澆鑄方式，在澆鑄一些特殊鋼種時容易出現鑄坯中心疏松和中心偏析等質量問題。現代板坯連鑄機一般均采用扇形段動態輕壓下技術，能夠有效的解決這些問題。

目前，傳統板坯連鑄機逐步淘汰或被改造成帶有輕壓下功能的現代板坯連鑄機。但是傳統板坯連鑄機與帶輕壓下功能的現代板坯連鑄機在液壓控制系統與電氣控制系統方面都有較大的區別，傳統板坯連鑄機扇形段4個夾緊液壓缸在澆鑄過程中恒輥縫值不變，不能實現鑄坯任意位置給定壓下，而帶輕壓下功能的板坯連鑄機扇形段4個夾緊液壓缸滿足單獨位置（輥縫）閉環控制，可實現各個扇形段分別給定“精確位置”壓下。

對傳統板坯連鑄機輕壓下改造主要是改造液壓控制系統以及與之配套的電氣控制系統。按照一般改造思路，制造完所有的液壓及電氣設備后，板坯連鑄機停機逐步改造液壓與電氣系統，這樣耗費時間長，在改造過程中容易使上下游煉鐵、煉鋼、軋鋼設備產量不匹配，給企業帶來一定的損失。因此，急需一種新的液壓控制方法來為解決這一技術難題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高效實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，既能便捷地改造傳統扇形段，使之帶輕壓下功能，又能不影響連鑄機生產，實現邊生產，邊改造，并且最大程度利用原有液壓及電氣設備，降低改造成本。

為此，本發明提供了一種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，包括如下步驟：

步驟一：將線下備件扇形段上原有的夾緊缸更換為帶有輕壓下功能的夾緊缸，完成備件扇形段的改造；

步驟二：在連鑄機生產過程中布置一臺PLC控制主站及若干臺PLC控制從站，并與原板坯連鑄機電氣控制系統相互獨立；

步驟三：在板坯連鑄機正常停機檢修期間，用改造后的備件扇形段更換線上生產的扇形段，隨后，將換下的扇形段的夾緊缸也更換為帶有輕壓下功能的夾緊缸；

步驟四：在板坯連鑄機正常停機檢修期間，布置步驟二中的控制從站與扇形段夾緊缸之間的橋架、線纜，并布置步驟二中的控制主站與原板坯連鑄機電氣控制PLC系統通訊線纜；

步驟五：在連鑄機大修時候，接通新配置的PLC主站與原板坯連鑄機電氣控制PLC系統之間的通訊，利用原系統監控新配置的系統狀態，顯示在原系統操作計算機上；

步驟六：完成扇形段輕壓下功能調試。

實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法包括液壓控制系統和電氣控制系統的輕壓下功能改造。

所述的液壓控制系統包括改造前提供動力的動力站、改造前與動力站連接的扇形段控制閥臺以及被扇形段控制閥臺控制的驅動輥液壓缸和帶有輕壓下功能的夾緊缸，所述的扇形段驅動輥液壓缸由原有液壓閥臺控制，所述的夾緊缸分別獨立控制，原有液壓閥臺控制夾緊缸裝置部分起油路通斷作用，不再換向控制，夾緊缸的抬起壓下動作由其后端蓋上集成的輕壓下液壓裝置控制油路轉換實現升降。

所述的帶有輕壓下功能的夾緊缸是將傳統的夾緊缸的開環控制改造為采用可精確控制流量的換向閥（比例方向閥、伺服比例閥、高頻換向閥等）及檢測元件構成的閉環位置控制系統下的夾緊缸。

所述的閉環位置控制系統包括最基本的伺服液壓缸、可精確控制流量的換向閥和傳感器組件，可精確控制流量的換向閥、伺服液壓缸依次連接，可精確控制流量的換向閥及傳感器組件連接伺服液壓缸，伺服液壓缸連接控制連鑄機執行結構，伺服液壓缸連接原液壓控制閥臺，傳感器組件將其反饋的信號傳遞給電控系統。

所述的傳感器組件包括位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器安裝在伺服液壓缸后端蓋位置，壓力傳感器至少有兩個，分別對應安裝在伺服液壓缸的兩個腔體位置。

所述的電氣控制系統包括計算機、原電氣PLC控制站，還包括一個PLC控制主站和多個PLC控制從站，原電氣PLC控制站與各個扇形段驅動輥液壓缸電連接控制并在計算機上進行顯示；所述的PLC控制主站電連接各個PLC控制從站，各個PLC控制從站分別對應一個扇形段上帶有輕壓下功能的四個夾緊缸；所述的PLC控制主站與原電氣PLC控制站之間設有通訊線纜。

所述的PLC控制主站采用S-400型號PLC模塊，通過DP通訊總線與各PLC控制從站連接，PLC控制從站采用S-300型號PLC模塊，通過專線連接方式與扇形段夾緊缸上的傳感器連接。

本發明的有益效果：本發明提供的這種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，首先改造線下備件扇形段，使之帶有輕壓下功能，然后將改造完的帶輕壓下功能的扇形段分期上線使用，再將更換下來的扇形段進行改造。同時，對應的電氣系統與原電氣系統相對獨立，可在連鑄機生產及正常檢修期間布置，最終所有的扇形段都改造完成，電氣系統布置完畢后利用連鑄機檢修時間統一投入輕壓下系統。這種方法既能便捷的改造傳統扇形段使之帶輕壓下功能，又能不影響連鑄機生產，實現邊生產，邊改造，極大的縮短了改造停機時間；依托原有設備，減小改造直接成本；極大減少間接損耗。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

圖1是板坯連鑄機扇形段輕壓下改造液壓系統配置圖。

圖2是采用可精確控制流量的換向閥構成的位置控制系統圖。

圖3是位置控制系統的基本組成框圖。

圖4是板坯連鑄機扇形段輕壓下改造電氣控制系統配置圖。

具體實施方式

實施例1：

本實施例提供一種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，包括如下步驟：

步驟一：將線下備件扇形段上原有的夾緊缸更換為帶有輕壓下功能的夾緊缸，完成備件扇形段的改造；

步驟二：在連鑄機生產過程中布置一臺PLC控制主站及若干臺PLC控制從站，并與原板坯連鑄機電氣控制系統相互獨立；

步驟三：在板坯連鑄機正常停機檢修期間，用改造后的備件扇形段更換線上生產的扇形段，隨后，將換下的扇形段的夾緊缸也更換為帶有輕壓下功能的夾緊缸；

步驟四：在板坯連鑄機正常停機檢修期間，布置步驟二中的控制從站與扇形段夾緊缸之間的橋架、線纜，并布置步驟二中的控制主站與原板坯連鑄機電氣控制PLC系統通訊線纜；

步驟五：在連鑄機大修時候，接通新配置的PLC主站與原板坯連鑄機電氣控制PLC系統之間的通訊，利用原系統監控新配置的系統狀態，顯示在原系統操作計算機上；

步驟六：完成扇形段輕壓下功能調試。

本實施例中的帶有輕壓下功能的夾緊缸指的是帶有輕壓下功能的現代板坯連鑄機中所使用的夾緊缸，這種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，先改造線下備件扇形段液壓控制裝置，將扇形段上原有的夾緊缸更換為帶有輕壓下功能的夾緊缸，并將帶有輕壓下功能的夾緊缸上集成的可精確控制流量的方向閥用特制的通油裝置代替，繼續使用原有閥臺控制油路切換實現4個夾緊缸升降。這樣新改造后的扇形段可適應原有液壓及電氣系統，在板坯連鑄機正常停機檢修期間，用改造后的扇形段更換線上生產的扇形段用于繼續改造，依次輪換，不影響連鑄機正常生產。同時，液壓和電氣改造部分相互獨立，不相互影響，改造過程更快、更便捷。

新配置的一臺 PLC控制主站及若干臺PLC控制從站與原板坯連鑄機電氣控制系統相互獨立，可在連鑄機生產過程中提前布置，控制從站與扇形段夾緊缸之間的橋架、線纜以及新布置控制主站與原板坯連鑄機電氣控制PLC系統通訊線纜可在設備正常停機檢修期間預先布置。

當所有在線扇形段液壓控制系統改造完畢，對應新配置的電氣控制系統布置完畢后，可利用連鑄機大修時間進行最后的改造：液壓方面，將可精確控制流量的方向閥回裝；電氣方面，接通新配置的PLC主站與原控制系統之間的通訊，利用原系統監控新配置的系統狀態，顯示在原系統操作計算機上，最后完成扇形段輕壓下功能調試。

這種方法既能便捷的改造傳統扇形段使之帶輕壓下功能，又能不影響連鑄機生產，實現邊生產，邊改造，極大的縮短了改造停機時間；依托原有設備，減小改造直接成本；極大減少間接損耗。

實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法包括液壓控制系統和電氣控制系統的輕壓下功能改造。

實施例2：

本實施例對液壓控制系統進行詳細闡述，如圖1所示，液壓控制系統包括改造前提供動力的動力站、改造前與動力站連接的扇形段控制閥臺以及被扇形段控制閥臺控制的驅動輥液壓缸和帶有輕壓下功能的夾緊缸。

傳統連鑄機扇形段4個夾緊液壓缸及2個驅動輥液壓缸通常由安裝于閥臺上的液壓控制裝置各自控制升降，液壓介質經閥臺控制裝置由P、T油路轉換為A、B油路連接夾緊缸兩腔。本實施例中，閥臺上夾緊缸控制部分功能由原系統的控制夾緊缸升降轉換為新系統的油路通斷保護功能（三位電磁換向閥使用單邊電磁鐵），原液壓閥臺控制液壓介質由P、T油路轉換P1、T1油路,連接至扇形段4個夾緊缸，各個夾緊缸獨立由各自集成在后端蓋上的輕壓下控制液壓裝置實現升降動作。扇形段上2個驅動輥液壓缸、液壓管路以及閥臺均利用原有液壓系統，控制動作與原系統相同。

板坯連鑄機扇形段輕壓下改造后與原扇形段相比液壓控制方式發生改變，主要是將原有傳統連鑄機扇形段4個夾緊缸的開環控制改造為4缸獨立位置閉環控制，本實施例中，改造后的夾緊缸是將傳統的夾緊缸的開環控制改造為采用可精確控制流量的換向閥（比例方向閥、伺服比例閥、高頻換向閥等）及檢測元件構成的閉環位置控制系統下的夾緊缸。結合圖2和圖3所示，所述的閉環位置控制系統包括最基本的伺服液壓缸、可精確控制流量的換向閥和傳感器組件，可精確控制流量的換向閥、伺服液壓缸依次連接，可精確控制流量的換向閥及傳感器組件連接伺服液壓缸，伺服液壓缸連接控制連鑄機執行結構，伺服液壓缸連接原液壓控制閥臺，傳感器組件將其反饋的信號傳遞給電控系統，實現閉環控制的功能。

所述的傳感器組件包括位移傳感器和壓力傳感器，位移傳感器安裝在伺服液壓缸后端蓋位置，壓力傳感器至少有兩個，分別對應安裝在伺服液壓缸的兩個腔體位置，位移傳感器參與閉環控制，壓力傳感器起檢測作用。這樣一方面有利于液壓控制更直接精確可靠，另一方面減少了對原液壓系統的改動，新夾緊缸對外接口、安裝尺寸與原有夾緊缸相同，改造只需將扇形段原有夾緊缸更換為新的帶有輕壓下功能的夾緊缸，扇形段上液壓配管不變。

實施例3：

扇形段夾緊缸液壓控制系統的改變決定了其相對應的電控系統也作相應改變。如圖4所示，所述的電氣控制系統包括計算機、原電氣PLC控制站，還包括一個PLC控制主站和多個PLC控制從站，原電氣PLC控制站與各個扇形段驅動輥液壓缸電連接控制并在計算機上進行顯示；所述的PLC控制主站電連接各個PLC控制從站，各個PLC控制從站分別對應一個改造后的扇形段；PLC控制主站與原電氣PLC控制站之間設有通訊線纜。PLC控制主站采用S-400型號PLC模塊，通過DP通訊總線與各PLC控制從站連接，PLC控制從站采用S-300型號PLC模塊，通過專線連接方式與扇形段夾緊缸上的傳感器連接，PLC控制從站分別對應每一臺扇形段。扇形段驅動輥液壓缸的電氣控制利用原有系統的液壓閥臺控制。

實施例4：

上述實現板坯連鑄機輕壓下改造過程中，改造后的扇形段上線使用時，電控系統不參與控制，4個夾緊缸內檢測元件（如位移傳感器、壓力傳感器）不投入使用，將可精確控制流量的方向閥用通油裝置代替，繼續使用原有閥臺控制油路切換實現4個夾緊缸升降。這樣使得液壓和電氣改造部分相互獨立，不相互影響，改造過程更快、更便捷。

本發明的這種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，在山東某鋼鐵公司板坯連鑄機輕壓下改造項目中實施，改造步驟一至步驟四利用連鑄機正常檢修期間輪換改造扇形段，并布置新配置的電氣控制主站、控制從站及電纜鋪設、接線、查線等工作。最后步驟五、步驟六利用連鑄機大修時間，完成整個板坯連鑄機扇形段輕壓下功能調試，取得了良好的預期效果。

綜上所述，本發明提供的這種實現板坯連鑄機輕壓下改造的方法，板坯連鑄機扇形段輕壓下改造與生產并行，減少長時間停機的損失及對整個煉鋼工藝流程的影響；液壓系統改造最大程度利用原有系統，減少損耗，降低了改造的時間和經濟成本。

以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。