轧钢产线蓄热式步进梁加热炉电控研究

轧钢产线蓄热式步进梁加热炉电控研究
作者：李晓通
来源：《科学与信息化》2019年第08期
摘要本文根据蓄热式步进梁加热炉在河钢承钢轧线中的实际应用，通过对控制程序、操作步骤、调试等介绍，指导岗位人员快速熟悉、掌握步进梁操作要领，并根据使用经验总结常见故障的处理方法，帮助维护人员提升维保技能。

关键词步进梁；HMI画面；参数
引言
在轧钢生产过程中，加热炉是首当其冲的耗能设备，因此降低加热炉能源消耗，提高燃料利用率，一直是产线技术人员追求的目标，但随着蓄热式步进梁加热炉在节能降耗上的显著优势，成为当下轧钢生产首选的加热炉。

为了使蓄热式步进梁加热炉在运行中达到最佳效果，需要指导岗位人员更好地了解步进梁，便于在生产中合理的应用步进梁加热炉，并能快速进行故障处理，确保轧钢生产的高效稳定。

1 步进梁加热炉介绍
1.1 步进梁加热炉作用
河钢承钢七条轧钢产线的加热炉为步进式加热炉。

方坯被从上料台架上单根推至炉前上料辊道上，在炉前上料辊道上等待装料，当操作人员收到允许装料信号后，由炉内外辊道配合将钢坯送至炉内，装料过程中通过检测元件实现钢坯在炉内的定位。

1.2 关于PLC程序说明
步进梁定位系统共两套测量设备构成，一套为位移传感器定位第统，另一套为极限开关定位系统。

两套系统互为备用，定位系统的切换可由加热炉操作台工控机面画切换。

对步进梁的变速是通过调整比例阀的开度，改变液压的流量来实现的。

信号由PLC模拟量输出，并通过比例放大板的放大，转换成比例阀所能接收的电压信号，来实现比例阀的调速。

1.3 步进梁控制介绍
步进梁控制分为三种：手动、半自动及全自动。

手动：手动情况下，可通过操作台面操主令控制器完成对步进梁的上升、前进、下降、后退的操作，同时，根限位对每个动作起到限制作用，并且在每上过程中步进梁会在每个过程中有变速效果，以达到步进梁的运行稳定。

半自动：在半自动情况下，手动拨动主令控制器任何一个方向时，步进梁会完成一个单循环，即：在正循环时：完成动作为上升、前进、下降、后退回到原位停止，同时出炉悬壁辊道正转出钢。

在逆循环时：完成动作为前进、上升、后退、下降回到原位停止。

若要再次动作，需要主令控制器再次触发，完成一个单循环。

全自动：在全自动情况下，触发步进梁动作有三个分别可触发条件：装钢到位、推钢机推钢完成及延时装钢延时到。

装钢到位：在方坯装钢过程中，选择不投用推钢机，通过光电开关检测，自动化程序发出装钢到位信号，步进梁自动完成正循环，回到原位，等待下一个装钢到位信号来，触发下一个动作周期。

推钢机推钢完成：在方坯装钢过程中，选择投用推钢机，在装钢完成后，推钢机向前推钢，回到原位后，发出步进梁动作指示，步进梁动作，完成一次正循环过程，回到原位，等待下一个信号，触发下一个动作周期。

延时装钢：在全自动情况下，选择步进梁延时动作，即当步进梁一个正循环周期结束回到原位后，停留固定时间，进行下一个动作周期。

坯料定位完成启动和步进梁延时启动可由画面选择，且延时时间可由画面设置[1]。

1.4 HMI操作员画面说明
画面组成有：主画面、传动主画面、PDL
主画面：该画面中可以显示加热炉所控制主要设备的运行状况，相关数据的输入和控制方式的选择。

步进梁跟踪画面：该画面中可以显示加热炉内钢坯的跟踪位置并可以手动调整跟踪位置。

步进梁调整画面：该画面中可以显示再步进梁运动趋势及步距选择。

可以在调整界面中选择步距，使用预设的步距，具体位置需在炉底进行实际的测量确定。

1.5 加热炉区设备的控制和设定
装料端主要设备：装料炉门，炉内装料辊道。

出料端主要包括设备：出料炉门，炉内出料辊道。

值班人员装出钢数目记录：此功能可显示炉内坯料支数以及装出料的支数以供参考，操作人员单击输入框输入修改数字实现相应数量的修改。

步进梁参数显示与修改：步进梁的极限位可以修改及显示，同时操作人员可以选择步进梁的步距，如点击自定义步距，则需手动输入后极限，调整相应步距。

当PLC从严重故障中恢复以后，会出现自动清零现象导致自动操作无法正常进行，建议重新选择。

整周期与出料周期：针对本步进式加热炉，全自动操作分为装料周期，整周期操作和出料周期操作。

整周期和装料周期为相同工况，自动状况下，在得到进钢信号，需要步进梁处于下极限；装料辊道无钢；出料炉门打开。

装入钢坯，步进梁前进一步。

如果物料跟踪检测到出料辊道有料，则出料辊道在钢坯下降前停止，步进梁运动达到下极限时辊道高速运转，将坯料运出炉子。

炉门应使用方要求，取消了连锁，需在出钢前确认出料
炉门打开，否则辊道将不能启动。

出料周期，即为只出料不装料，用于清空炉膛。

详细操作见整周期出料部分。

2 步进梁参数
退出主画面需要使用用户名和密码进行操作，登录用户名为：csxg密码：111111。

维护人员可通过登录完成对步进梁画面的调整。

可调整内容包含：步进梁前极限、前进高速给定、前进低速给定，后退极限、后退高速给定、后退低速给定，上升极限、上升高速给定、上升低速给定，下降极限、下降高速给定、下降低速给定[2]。

3 结束语
蓄热式步进梁加热炉是轧钢产线重要的轧制设备，对产线节能降耗、产品性能、轧废等起着至关重要的作用，因此有效地掌握步进梁加热炉的控制原理和说明，对于最大限度发挥加热炉设备效能有很大的意义。

参考文献
[1] 佚名.武钢大型蓄热式步进梁式加热炉顺利投产[J].莱钢科技，2005，
（1）：3.
[2] 赵德忠，刘艳华.本钢特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉的应用[J].轧钢，2007，24（1）：56-58.。