摘要：介紹了棒材生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝及作業(yè)過程中倍尺剪和定尺剪存在的問題，隨著棒材生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，產(chǎn)能不斷的釋放，剪切系統(tǒng)存在的缺陷日益嚴重，無法滿足生產(chǎn)的需求，技術(shù)人員通過對倍尺剪、定尺剪自動剪切系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)剪切系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對提高軋線的生產(chǎn)效率和成材率具有重要意義。
1 工藝概述
隨著棒材生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，加上倍尺剪、定尺剪使用頻繁，由因此在投產(chǎn)初期的設(shè)計及安裝調(diào)試缺陷日益明顯，使得剪切精度與剪切效率有明顯的下降，并且剪切設(shè)備出現(xiàn)的重復(fù)故障率較高。一旦它發(fā)生故障就會造成停產(chǎn)，無法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)過鋼節(jié)奏，所以我們把倍尺剪和定尺剪列為關(guān)鍵設(shè)備。針對此設(shè)備出現(xiàn)的問題，我們對剪切系統(tǒng)進行全面的分析整理，進行剪切優(yōu)化。
2 自動剪切系統(tǒng)存在問題
2.1 倍尺剪存在的問題
棒材作業(yè)線主要生產(chǎn)9米/12米定尺的多種規(guī)格螺紋鋼，在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)成品易出現(xiàn)夾雜短尺問題，給成品收集帶來不便。目前采用的手動設(shè)置倍尺長度，尾尺的長度則由工人在冷床尾部觀察是否合適，再通過對講系統(tǒng)將觀察情況反饋至倍尺設(shè)定人員，倍尺設(shè)定人員進行調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)坯料尺寸波動或調(diào)整誤差時，尾尺會出現(xiàn)長度少于其它倍尺或長度太長超出冷床最大收集長度的問題，尾尺太短，在后續(xù)剪切收集工序形成短尺，需手動挑揀，不僅加大人工勞動強度，還易發(fā)生短尺混入成品的質(zhì)量問題；尾尺太長則鋼鉆冷床尾的卷筒成為廢鋼，造成金屬浪費。
2.2 定尺剪存在的問題
棒材線定尺剪切系統(tǒng)的功能是將經(jīng)冷床冷卻的鋼材通過剪切成為合格的定尺成品材。冷剪輸入輥道CRT、冷剪輸出輥道CSRT等多組輥道構(gòu)成了冷剪定尺剪切系統(tǒng)。當(dāng)剪切開始時，倍尺材前進作用主要來自于剪前輥道CRT，而CSRT對倍尺材作用系數(shù)小。為了保障每根成品材都滿足長度要求，現(xiàn)在崗位人員不得不將剪切長度加大，或者只能剔除掉長度不合格的鋼材，嚴重制約了生產(chǎn)成材率。針對目前這種情況，我們精簡了定尺剪切手動操作和增加了各設(shè)備的實時速度反饋控制等措施，進一步保障定尺剪切速度與精度，保證過鋼節(jié)奏的同時也提高了成材率。棒材線定尺剪切系統(tǒng)的功能是將經(jīng)冷床冷卻的鋼材通過剪切成為合格的定尺成品材。由于在棒材一區(qū)主軋生產(chǎn)線上僅有一臺冷剪，而且隨著此條生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，加上冷剪使用頻繁，因此在投產(chǎn)初期的設(shè)計及安裝調(diào)試缺陷日益明顯，使得冷剪的剪切精度與剪切效率有明顯的下降，并且冷剪出現(xiàn)的重復(fù)故障率較高。一旦它發(fā)生故障就會造成停產(chǎn)，無法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)過鋼節(jié)奏，所以我們把冷剪列為關(guān)鍵設(shè)備。針對此設(shè)備出現(xiàn)的問題，我們對定尺剪切系統(tǒng)進行全面的分析整理，進行剪切優(yōu)化。
3 解決方案
3.1 倍尺剪優(yōu)化
優(yōu)化剪切只是優(yōu)化最后三支倍尺的長度，調(diào)整倒數(shù)第二和第三剪的倍尺并且是以定尺長度（9米或12米）為單位進行加減優(yōu)化的，對每根倍尺本身長度并不能實現(xiàn)自動優(yōu)化，所以每根倍尺長度仍是需要人工現(xiàn)場觀測后進行調(diào)整到最佳長度。更換軋機或孔型后不能立即投入優(yōu)化剪切，待過幾支鋼后，優(yōu)化剪切監(jiān)控畫面中的“誤差值”在1～1m時方可投入使用，換軋機或孔型時將倍尺設(shè)定尾鋼設(shè)為2其它根據(jù)料長設(shè)定，當(dāng)投入優(yōu)化剪切時倍尺尾鋼要設(shè)為1。
優(yōu)化剪切畫面中的“未端伸出”，這個參數(shù)設(shè)定為1，目的是為了讓尾鋼長于倍尺長度一個定尺。當(dāng)優(yōu)化剪切監(jiān)控畫面中的“余定尺”的數(shù)值大于畫面中“倍尺根數(shù)”的數(shù)值時，倍尺不再進行優(yōu)化，因為此時的尾鋼長度是大于其它倍尺長度的，只有當(dāng)“余定尺”的數(shù)值小于畫面中“倍尺根數(shù)”的數(shù)值時，系統(tǒng)才進行優(yōu)化剪切，此時會從倒數(shù)第二或第三剪的倍尺上挖出一個定尺給尾鋼，從而使尾鋼長度大于倍尺長度。
優(yōu)化剪切畫面中的“自由度”，是控制尾鋼的實際長度與設(shè)定目標(biāo)長度相差定尺的個數(shù)的，這個參數(shù)設(shè)為0，目的是為了讓優(yōu)化了的尾鋼長度不短于設(shè)定目標(biāo)長度，仍以25螺紋鋼12米定尺為例，這個參數(shù)設(shè)為0，目的就是為了讓優(yōu)化了的尾鋼長度不短于96米。如果將這個參數(shù)設(shè)定為1，或2，那么尾鋼就可以控制在72～84米之間。倍尺優(yōu)化設(shè)定中的“上限”，是指優(yōu)化調(diào)整過程中在整倍尺上允許增加的長度，單位為定尺長度，將這個值設(shè)定為1，既在倒數(shù)第二或第三剪上面增加一個定尺長度。倍尺優(yōu)化設(shè)定中的“下限”，是指優(yōu)化調(diào)整過程中在整倍尺上允許減少的長度，單位為定尺長度，將這個值設(shè)定為1，既在倒數(shù)第二或第三剪減1個定尺長度給尾鋼。
3.2 定尺剪優(yōu)化
針對冷剪定尺剪切不準(zhǔn)確這一問題，我們增加了實時的速度反饋控制和速度的補償機制，持續(xù)進行運行速度監(jiān)測，準(zhǔn)確的保障了長度計算中的速度基準(zhǔn)。另外我們從程序著手，精簡手動操作定尺剪切，實現(xiàn)有效的保障主軋線過鋼的速度。更改關(guān)鍵監(jiān)測元件替代，有效提高了成品材的產(chǎn)量，減少了停機時間。第一段定尺材的剪切動作由冷剪后的光電管發(fā)出，并且定尺剪切的后續(xù)動作也需要它來觸發(fā)，作用異常重要。由于這個監(jiān)測原件與定尺剪距離很近，故震動大，十分容易損壞，另外也因短尺材的碰撞極易損壞，嚴重制約著定尺剪的剪切效率。于是我們增加替代功能：剪后光電管若出現(xiàn)問題，則用冷剪切頭信號替代，并出對應(yīng)的報警，保障剪切系統(tǒng)的健壯性，有效提高生產(chǎn)效率。冷剪剪切線主要由冷剪輸入輥道CRT，冷剪輸出輥道CSRT構(gòu)成，而其中冷剪輸入輥道CRT對定尺剪切長度影響較大。這對這種情況，我們在冷剪輸入輥道CRT中增加了1個編碼器，并且將傳動的控制方式改為直接轉(zhuǎn)矩控制，有效提高了速度控制系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度。
4 結(jié)語
通過一系列剪切系統(tǒng)的優(yōu)化措施的實施，該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，大大減低了職工對其的維護量，降低了勞動強度。該項目對提高軋線的生產(chǎn)效率和成材率具有重要意義。
