本實(shí)用新型屬于機(jī)械自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

目前熱軋生產(chǎn)建筑用材的熱送生產(chǎn)方式，是從連鑄機(jī)拉出后通過熱送輥道送至軋鋼車間的加熱爐進(jìn)行加熱，然后再送到軋機(jī)中進(jìn)行高溫軋制。這種生產(chǎn)方式需要對坯料進(jìn)行二次加熱，不但增加了對加熱設(shè)備及燃料的投資，增加了能源消耗及人力等生產(chǎn)成本，也增加了金屬的損耗，占用更大的場地面積。熱軋中的加熱爐是鋼材生產(chǎn)中能源消耗和污染物排放比較高的部分，沿用傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)約能源的目的。

連鑄連軋是目前軋鋼領(lǐng)域公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)、有效的生產(chǎn)工藝，在板材和帶材生產(chǎn)領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用，但是在長材和棒材領(lǐng)域的成果并不多見。國際上曾經(jīng)在棒線材生產(chǎn)中探索過取消傳統(tǒng)加熱爐的方法，但是仍然須對鑄坯進(jìn)行在線補(bǔ)熱。中國國內(nèi)冶金行業(yè)近年來也一直在積極尋求進(jìn)一步節(jié)能減排的途徑。其中有的廠家也嘗試過棒線材的低溫軋制，雖然取得了一些節(jié)能效果，但是一直未能成為主流的軋制技術(shù)。

由于近程免加熱直接軋制生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)工藝中，對于連鑄生產(chǎn)無缺陷高溫坯料的要求很高，此外在熱送軋制的生產(chǎn)節(jié)奏控制方面要求自動(dòng)化控制水平較高，因此有必要設(shè)計(jì)一種免加熱直接軋制生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，以滿足生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對目前熱軋生產(chǎn)建筑用材技術(shù)生產(chǎn)成本和能耗高的問題，為有效實(shí)現(xiàn)近程免加熱直接軋制小方坯生產(chǎn)建筑用材，本實(shí)用新型目的在于提供一種可用于近程免加熱直接軋制生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。通過該控制系統(tǒng)能夠按照軋鋼工序的生產(chǎn)節(jié)奏需求將連鑄生產(chǎn)的無缺陷高溫坯料采用熱送輥道及時(shí)輸送至軋鋼生產(chǎn)線，解決了熱軋生產(chǎn)建筑用材生產(chǎn)能耗高的問題，大大降低熱軋生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)成本和能耗。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：

一種近程免加熱直接軋制控制系統(tǒng)，其包括：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、熱送工藝控制系統(tǒng)、鑄坯熱送判定系統(tǒng)、輥道控制系統(tǒng)以及鑄坯熱送控制系統(tǒng)，所述熱送工藝控制系統(tǒng)控制小方坯連鑄機(jī)；所述鑄坯熱送判定系統(tǒng)與輥道控制系統(tǒng)連接，所述輥道控制系統(tǒng)控制連接熱送輥道，所述鑄坯熱送控制系統(tǒng)與軋鋼生產(chǎn)線中的軋鋼系統(tǒng)通信連接；所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制連接熱送工藝控制系統(tǒng)、鑄坯熱送判定系統(tǒng)、輥道控制系統(tǒng)以及鑄坯熱送控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述熱送輥道受控于輥道控制系統(tǒng)，并連接出坯輥道和軋鋼生產(chǎn)線。

優(yōu)選的，所述熱送輥道的寬度從連鑄機(jī)向軋鋼生產(chǎn)線的方向上逐漸減小至單根鑄坯通過，將無缺陷高溫鑄坯直接送至軋鋼生產(chǎn)線；同時(shí)根據(jù)鑄機(jī)與軋鋼生產(chǎn)線的位置實(shí)現(xiàn)爬坡和轉(zhuǎn)彎，將各流鑄坯在溫度允許的時(shí)間內(nèi)快速將鑄坯輸送至軋鋼生產(chǎn)線或者將不符合熱送條件的鑄坯送至鑄坯下線裝置。

優(yōu)選的，所述鑄坯熱送控制系統(tǒng)保證至少有一根鑄坯停留在熱送輥道上待軋；若當(dāng)前鑄坯需要等待時(shí)間過長將造成溫度過低時(shí)，則將該鑄坯送入下線裝置進(jìn)行冷卻。

本實(shí)用新型提供的生產(chǎn)控制方案能夠高效且可靠的對近程免加熱直接軋制小方坯生產(chǎn)建筑用材的進(jìn)行生產(chǎn)控制，提高了生產(chǎn)效率，保證了鑄坯質(zhì)量和軋鋼熱送直接軋制的作業(yè)率，且控制系統(tǒng)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

利用本生產(chǎn)控制方案，可實(shí)現(xiàn)近程免加熱直接軋制小方坯生產(chǎn)建筑用材，有效實(shí)現(xiàn)連鑄坯直接軋制工藝，取消了傳統(tǒng)加熱爐，充分利用連鑄高拉速技術(shù)，充分利用高溫鑄坯的顯熱，充分利用鑄坯芯部溫度高、變形抗力低的特點(diǎn)，降低了鑄坯加熱過程的能耗，降低了金屬損耗，提高了收得率；縮短了生產(chǎn)線長度，簡化了工藝流程，減少了加熱爐區(qū)域的設(shè)備、耐材、人工費(fèi)用、廠房投資；降低操作和維修費(fèi)用；減少尾氣排放，利于環(huán)境保護(hù)。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中近程免加熱直接軋制建筑用材的生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中近程免加熱直接軋制控制系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)例中生產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見圖1，本實(shí)例方案針對的近程免加熱直接軋制建筑用材的生產(chǎn)裝置，主要包括依次緊密連接的連鑄機(jī)1、鑄坯切割裝置2、出坯輥道3、熱送輥道4、冷床5、鑄坯下線裝置6以及軋鋼生產(chǎn)線7。

該生產(chǎn)裝置中的連鑄機(jī)1為常規(guī)多流連鑄機(jī)，每流均設(shè)有出坯輥道3，通過熱送輥道4將無缺陷高溫坯送至軋鋼生產(chǎn)線7。

其中，出坯輥道3和熱送運(yùn)輸輥道4均設(shè)有鑄坯下線裝置，分別為冷床5和鑄坯下線裝置6；且熱送運(yùn)輸輥道寬度從連鑄機(jī)向軋鋼生產(chǎn)線的方向上逐漸減小至單根鑄坯通過，根據(jù)鑄機(jī)與軋鋼生產(chǎn)線的位置實(shí)現(xiàn)爬坡和轉(zhuǎn)彎等功能。

該生產(chǎn)裝置中涉及的連鑄坯，采用斷面尺寸為120mm×120mm～160mm×160mm，長度為3～9m的小方坯。

該生產(chǎn)裝置中的每流出坯輥道和鑄坯熱送輥道為變頻輥道，分組進(jìn)行控制。

為控制上述的建筑用材生產(chǎn)裝置可高效、可靠的進(jìn)行連鑄坯的近程免加熱直接軋制為建筑用材，本方案提供一套近程免加熱直接軋制生產(chǎn)建筑用材的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

參見圖2和圖3，該生產(chǎn)控制系統(tǒng)主要包括：

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行過程中的熱送工藝控制系統(tǒng)、鑄坯熱送判定系統(tǒng)、輥道控制系統(tǒng)以及鑄坯熱送控制系統(tǒng)的監(jiān)控；

熱送工藝控制系統(tǒng)，針對直接軋制所要求的無缺陷高溫坯的生產(chǎn)進(jìn)行工藝控制，通過控制連鑄機(jī)1結(jié)晶器銅管參數(shù)和動(dòng)態(tài)二冷配水參數(shù)實(shí)現(xiàn)；

鑄坯熱送判定系統(tǒng)，根據(jù)熱送判定條件確定由鑄坯切割裝置2切割完成的位于出坯輥道3上的鑄坯是否符合熱送條件，從而決定該根鑄坯的去向：送至熱送輥道4、下線至冷床5；

輥道控制系統(tǒng)，通過控制連接出坯輥道3和軋鋼生產(chǎn)線7的熱送輥道4，根據(jù)熱送判定結(jié)果將各流鑄坯在溫度允許的時(shí)間內(nèi)快速將鑄坯輸送至軋鋼生產(chǎn)線7或者將不符合熱送條件的鑄坯送至鑄坯下線裝置6；

鑄坯熱送控制系統(tǒng)，根據(jù)軋鋼實(shí)時(shí)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，判定當(dāng)前鑄坯的去向：待軋、送至軋機(jī)生產(chǎn)線7、下線至鑄坯下線裝置6。

在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程中的熱送工藝控制系統(tǒng)、鑄坯熱送判定系統(tǒng)、輥道控制系統(tǒng)以及鑄坯熱送控制系統(tǒng)的監(jiān)控。該計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由相應(yīng)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

本系統(tǒng)中的熱送工藝控制系統(tǒng)針對直接軋制所要求的無缺陷高溫坯的生產(chǎn)進(jìn)行工藝控制，通過控制連鑄機(jī)1的結(jié)晶器銅管參數(shù)和動(dòng)態(tài)二冷配水參數(shù)實(shí)現(xiàn)。該熱送工藝控制系統(tǒng)由相應(yīng)的PC機(jī)或單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，通過該熱送工藝控制系統(tǒng)保證了直接軋制需要的無缺陷和高溫連鑄坯。

本系統(tǒng)中的鑄坯熱送判定系統(tǒng)可根據(jù)熱送判定條件確定鑄坯是否符合熱送條件，從而決定該根鑄坯的去向：送至熱送輥道4、下線至鑄坯下線裝置冷床5。該鑄坯熱送判定系統(tǒng)由相應(yīng)的PC機(jī)或單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，并與輥道控制系統(tǒng)配合，將僅將合格的鑄坯(預(yù)測進(jìn)入軋機(jī)軋制時(shí)，鑄坯表面溫度為950℃-1050℃)送至熱送輥道4，不符合溫度要求的鑄坯則進(jìn)入鑄坯下線裝置冷床5。

本系統(tǒng)中的輥道控制系統(tǒng)，通過控制連接出坯輥道3和軋鋼生產(chǎn)線7的熱送輥道4，該熱送輥道4寬度從連鑄機(jī)向軋鋼生產(chǎn)線的方向上逐漸減小至單根鑄坯通過，將無缺陷高溫鑄坯直接送至軋鋼生產(chǎn)線7；同時(shí)根據(jù)鑄機(jī)與軋鋼生產(chǎn)線的位置可實(shí)現(xiàn)爬坡和轉(zhuǎn)彎等功能。將各流鑄坯在溫度允許的時(shí)間內(nèi)快速將鑄坯輸送至軋鋼生產(chǎn)線7或者將不符合熱送條件的鑄坯送至鑄坯下線裝置冷床5。

本系統(tǒng)中的鑄坯熱送控制系統(tǒng)，可根據(jù)軋鋼作業(yè)計(jì)劃，判定當(dāng)前鑄坯的去向：待軋、送至軋機(jī)生產(chǎn)線7、下線至鑄坯下線裝置6。

在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本系統(tǒng)中的鑄坯熱送控制系統(tǒng)與軋鋼生產(chǎn)線中的軋鋼系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接，根據(jù)軋鋼生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，及時(shí)將符合熱送狀態(tài)的鑄坯通過熱送輥道4輸送至軋鋼生產(chǎn)線7；為充分發(fā)揮軋機(jī)的產(chǎn)能，保證至少有一根鑄坯停留在熱送輥道4上待軋，從而保證軋機(jī)的作業(yè)率；如因軋制生產(chǎn)節(jié)奏的緣故，鑄坯需要等待時(shí)間過長將造成溫度過低時(shí)，則將該鑄坯送入下線裝置6進(jìn)行冷卻。

據(jù)此，生產(chǎn)裝置在控制系統(tǒng)的控制下自動(dòng)進(jìn)行近程免加熱直接軋制建筑用材的過程如下：

(1)多流連鑄機(jī)1按熱送工藝要求進(jìn)入熱送模式進(jìn)行生產(chǎn)；

(2)鑄坯達(dá)到設(shè)定的定尺后(對于斷面尺寸為120mm×120mm～160mm×160mm，長度為3～9m的小方坯)，鑄坯切割裝置2將鑄坯迅速切斷進(jìn)入出坯輥道3；

(3)鑄坯熱送控制系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)軋鋼的生產(chǎn)需求將符合熱送狀態(tài)的鑄坯通過熱送輥道4輸送至軋鋼生產(chǎn)線7或?qū)⒉环宪堉菩枨蟮蔫T坯送入下線裝置冷床5進(jìn)行冷卻；

(4)符合直接軋制溫度要求的鑄坯在熱送輥道4高速輸送的同時(shí)，根據(jù)連鑄機(jī)與軋鋼生產(chǎn)線的位置，實(shí)現(xiàn)爬坡和轉(zhuǎn)彎功能；

(5)鑄坯到達(dá)軋鋼生產(chǎn)線7入口附近，減速并按照軋機(jī)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)間的等待或直接進(jìn)入軋機(jī)進(jìn)行低溫直接軋制，其中開軋時(shí)鑄坯表面溫度不低于950℃；

(6)當(dāng)軋鋼生產(chǎn)線進(jìn)行檢修或事故暫停時(shí)，或連鑄坯產(chǎn)量大于軋鋼產(chǎn)量時(shí)，多余的鑄坯通過鑄坯下線裝置6進(jìn)行冷卻。

在整個(gè)生產(chǎn)過程中，基于本控制系統(tǒng)可方便的實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，方便控制管理。

同時(shí)，基于本控制系統(tǒng)對近程免加熱直接軋制小方坯生產(chǎn)建筑用材的進(jìn)行生產(chǎn)控制，提高了生產(chǎn)效率，保證了鑄坯質(zhì)量和軋鋼熱送直接軋制的作業(yè)率，且控制系統(tǒng)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。