CN114383424B - 一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，其可包括以下步骤：在辊道相应位置各安装一对激光冷热金属检测器；在PLC***中针对各个辊道设立相应钢坯信息队列；以及通过相应位置处的激光冷热金属检测器的信号结合相应辊道的正反转信号，将钢坯信息移入或移出相应钢坯信息队列，从而实现正常或异常生产工况的钢坯信息跟踪。采用本发明方法，能够实现钢坯信息跟踪过程全自动化，节约人力成本，减少因人工统计错误而导致产品数量错误，从而避免影响企业的正常运行。

Description

一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法

技术领域

本发明涉及冶金工业步进式加热炉领域，具体地涉及一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法。

背景技术

冶金工业步进式加热炉是轧钢工序中用来将连铸送来的热坯或钢坯库中的冷坯保温或加热至后续轧机轧制温度的煤气燃烧工业炉窑，因其依靠设置在炉底的水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把钢坯一步一步地移送前进，故称为步进式加热炉。它的优点有：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了其他类型加热炉的拱钢和粘钢问题，从而使步进式加热炉的炉长设计不受这些问题的限制。

步进式加热炉的钢坯信息跟踪有以下几点要求：

1.加热炉外的钢坯跟踪的检测仪器容易受到外界干扰物(人员、污染物等)的遮挡，或设备本身故障而导致的信号失效，检测仪器的部署必须是冗余部署。

2.钢坯信息的跟踪过程中，不能出现钢坯信息的丢失、时序错误等问题。在汇集辊道处，冷装和热送钢坯信息跟踪不能错乱。

3.加热炉炉内跟踪时，步进梁前进或后退信号，以及步进距离可能不准确，不可完全依赖根据步进距离累计的钢坯位置对钢坯进行定位。

4.在非正常生产工况下，例如出炉反装(从加热炉出口出去的钢坯通过辊道反转退回加热炉内)、入炉退回(从加热炉入口进入炉内的钢坯通过入炉悬臂辊反转退回到入炉区域辊道)、钢坯吊销(通过天车吊走停在炉外辊道上的钢坯，并吊至中间钢坯库中)等，钢坯信息跟踪和与上下游工序的信息发送也需要确保正确无误。

发明内容

本发明旨在提供一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，以满足上述钢坯信息跟踪要求。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，其可包括以下步骤：

分别在连铸热送辊道入口处、钢坯吊销辊道处、台架冷装辊道和连铸热送辊道交汇的汇集辊道处、加热炉入口处以及加热炉出口处的同一水平位置的两侧设置一对激光冷热金属检测器，其中，同一位置设置的一对激光冷热金属检测器的信号将通过“或”操作合并为一个到位检测信号；

在PLC***中针对各个辊道设立相应钢坯信息队列，具体地，对于连铸热送辊道，设立连铸热送钢坯信息队列；对于台架冷装辊道，设立台架冷装钢坯信息队列；对于加热炉入口之前的辊道到汇集辊道，设立炉口区域钢坯信息队列；以及对于步进式加热炉内步进梁，设立炉内区域钢坯信息队列；以及

通过相应位置处的到位检测信号结合相应辊道的正反转信号，将钢坯信息移入或移出相应钢坯信息队列，从而实现正常或异常生产工况的钢坯信息跟踪。

进一步地，正常生产工况的钢坯信息跟踪步骤包括：

当收到连铸热送辊道入口处的到位检测信号上升沿信号并且连铸热送辊道正转信号为1时，从连铸工序获取出连铸挡板的钢坯信息，并新增到连铸热送钢坯信息队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和热送辊道的正转信号为1时，将连铸热送钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到在钢坯吊销辊道处的到位检测信号上升沿信号时，台架冷装钢坯信息队列从冷装上料工序获取钢坯信息，并新增到队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和冷装辊道的正转信号为1时，将台架冷装钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到加热炉入口处的到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉内区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉内区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并发送至后续轧钢工序。

进一步地，异常生产工况的钢坯信息跟踪步骤包括：

当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的反转信号为1时，将后续轧钢工序的最后一根钢坯信息移至炉内区域钢坯信息队列的队首第一根，并给轧钢PLC***发送出炉反装信号，通知轧钢PLC***撤销该钢坯的出炉记录；

当收到加热炉入口处的到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的反转信号为1时，将炉内区域钢坯信息队列队末最后一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队首第一根；

当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和台架冷装辊道的反转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列队末最后一根移出本队列，并移动到台架冷装钢坯信息队列的队首第一根；

当收到汇集辊道处的到位检测信号下降沿信号并且汇集辊道和冷装辊道无运转信号时，将炉口区域钢坯信息队列的队末最后一根移出本队列，并发送该钢坯信息到钢坯库管***中。

进一步地，将相应辊道在转动且信号长时间为1的激光冷热金属检测器判定为被遮挡，报警并将其输出信号强制改为0。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：

1、钢坯信息跟踪过程全自动化，节约人力成本，减少因人工统计错误而导致产品数量错误，从而避免影响企业的正常运行。

2、通过对同一检测点进行冗余设备部署，保证在一台检测设备故障或被遮挡时，仍能够继续正常运行。

3、在加热炉生产正常和生产异常时，钢坯跟踪信息都能确保准确无误。

附图说明

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是本发明的一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法的流程图；

图2是本发明的激光冷热金属检测器的部署示意图。

具体实施方式

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本申请的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1和2所示，一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，其可包括以下步骤：

100、在辊道相应位置各安装一对激光冷热金属检测器1。具体地，分别在连铸热送辊道入口处、钢坯吊销辊道处、台架冷装辊道和连铸热送辊道交汇的汇集辊道处、加热炉入口处以及加热炉出口处的同一水平位置的两侧设置一对激光冷热金属检测器1。值得注意的是，上述对同一检测位置采用两侧设置一对激光冷热金属检测器的目的，是防止某一侧被外部遮挡物所遮挡而导致无法识别到钢坯的问题，同时也可以防止其中的某一个激光冷热金属检测器损坏而导致无法识别到钢坯的问题。另外，同一位置设置的一对激光冷热金属检测器的信号将通过“或”操作合并为一个到位检测信号。另外将相应辊道转动且长时间信号为1的热金属检测器判定为被遮挡，报警并将其输出信号强制改为0，用以执行后续的钢坯识别过程。激光冷热金属检测器1是市场上可购得的，例如，KJT系列的反馈反射型的冷热金属检测器，具体型号可根据实际需要选择。

200、在PLC***中针对各个辊道设立相应钢坯信息队列，具体地，对于连铸热送辊道，设立连铸热送钢坯信息队列；对于台架冷装辊道，设立台架冷装钢坯信息队列；对于加热炉入口之前的辊道到汇集辊道，设立炉口区域钢坯信息队列；以及对于步进式加热炉内步进梁，设立炉内区域钢坯信息队列。

300、通过相应位置处的到位检测信号结合相应辊道的正反转信号，将钢坯信息移入或移出相应钢坯信息队列，从而实现正常或异常生产工况的钢坯信息跟踪。

在正常生产时，所有辊道正转，钢坯将从连铸通过热送辊道经由汇集辊道送入加热炉中，或从冷装台架通过冷装辊道经由汇集辊道送入加热炉中，故在正常生产时，采取如下钢坯信息跟踪步骤：

步骤1、当收到连铸热送辊道入口处的到位检测信号上升沿信号并且连铸热送辊道正转信号为1时，从连铸工序获取出连铸挡板的钢坯信息，并新增到连铸热送钢坯信息队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和热送辊道的正转信号为1时，将连铸热送钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端；当收到在钢坯吊销辊道处的到位检测信号上升沿信号时，台架冷装钢坯信息队列从冷装上料工序获取钢坯信息，并新增到队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和冷装辊道的正转信号为1时，将台架冷装钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端。即，在台架冷装辊道和连铸热送辊道交汇的汇集辊道之前的连铸热送辊道和台架冷装辊道上的钢坯信息跟踪采用双队列信息跟踪方法，从而确保两条辊道(连铸热送辊道和冷装辊道)上的钢坯信息不受辊道上其他检测错误信号干扰。

步骤2、当收到加热炉入口处的到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉内区域钢坯信息队列的队列末端。即，在加热炉入口之前的辊道到汇集辊道上的钢坯信息跟踪采用单队列信息跟踪方法，从而确保该辊道范围上的钢坯信息不受辊道上其他检测错误信号干扰。

步骤3、当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉内区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并发送至后续轧钢工序。即，在步进式加热炉内步进梁上的钢坯信息跟踪采用单队列信息跟踪方法，从而确保炉内的钢坯信息不受步进梁前进或后退错误信号干扰。

通过上述三个步骤实现钢坯信息从冷装台架和连铸工序，通过辊道和加热炉的信息跟踪后，发送至后续轧钢工序，实现钢坯的全流程信息的正向跟踪。

除了正常生产工况的正向跟踪，由于钢坯本身的质量问题(如弯坯、裂坯)，钢坯可能会通过各辊道的反转，以及加热炉步进梁的步进后退操作，退至钢坯吊销辊道，由天车吊走；或者由于加热炉出钢温度不满足后续轧钢工序要求，重新从炉外退回至加热炉炉内继续加热。在上述异常生产工况下时，采取如下钢坯信息跟踪步骤：

步骤1、当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的反转信号为1时，将后续轧钢工序的最后一根钢坯信息移至炉内区域钢坯信息队列的队首第一根，并给轧钢PLC***发送出炉反装信号，通知轧钢PLC***撤销该钢坯的出炉记录。

步骤2、当收到加热炉入口处到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的反转信号为1时，将该队末最后一根钢坯信息移出本队列，并移动至“炉口区域钢坯信息队列”的队首第一根。

步骤3、因为台架冷装辊道和炉口区域的辊道都是直的，并且这两个辊道是对齐的，所以炉口区域的钢坯回退时只能回退到台架冷装辊道上。所以当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道的冷装辊道的反转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列的队末最后一根移出本队列，并移动到台架冷装钢坯信息队列的队首第一根。

步骤4、钢坯吊销辊道即台架翻钢机落着辊道，是冷装辊道的第一段辊道，对应的钢坯即为台架冷装钢坯信息队列的队末最后一根。所以当收到汇集辊道处的到位检测信号下降沿信号并且汇集辊道和冷装辊道的无运转信号时，判定钢坯被天车吊走，将炉口区域钢坯信息队列的队末最后一根移出本队列，并发送该钢坯信息到天车物流的钢坯库管***中。

本发明与现有技术相比，具有以下主要的优点：

1、钢坯信息跟踪过程全自动化，节约人力成本，减少因人工统计错误而导致产品数量错误，从而避免影响企业的正常运行。

2、通过对同一检测点进行冗余设备部署，保证在一台检测设备故障或被遮挡时，仍能够继续正常运行。

3、在加热炉生产正常和生产异常时，钢坯跟踪信息都能确保准确无误。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别在连铸热送辊道入口处、钢坯吊销辊道处、台架冷装辊道和连铸热送辊道交汇的汇集辊道处、加热炉入口处以及加热炉出口处的同一水平位置的两侧设置一对激光冷热金属检测器，所述激光冷热金属检测器与PLC***电连接，其中，同一位置设置的一对激光冷热金属检测器的信号将通过“或”操作合并为一个到位检测信号，其中，所述台架冷装辊道和炉口区域的辊道对齐，以使所述炉口区域的钢坯回退到所述台架冷装辊道；

在PLC***中针对各个辊道设立相应钢坯信息队列，具体地，对于连铸热送辊道，设立连铸热送钢坯信息队列；对于台架冷装辊道，设立台架冷装钢坯信息队列；对于加热炉入口之前的辊道到汇集辊道，设立炉口区域钢坯信息队列；以及对于步进式加热炉内步进梁，设立炉内区域钢坯信息队列；以及

通过相应位置处的到位检测信号结合相应辊道的正反转信号，将钢坯信息移入或移出相应钢坯信息队列，从而实现正常或异常生产工况的钢坯信息跟踪；其中，异常生产工况的钢坯信息跟踪步骤包括：

当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的反转信号为1时，将后续轧钢工序的最后一根钢坯信息移至炉内区域钢坯信息队列的队首第一根，并给轧钢PLC***发送出炉反装信号，通知轧钢PLC***撤销该钢坯的出炉记录；

当收到加热炉入口处的到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的反转信号为1时，将炉内区域钢坯信息队列队末最后一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队首第一根；

当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和台架冷装辊道的反转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列队末最后一根移出本队列，并移动到台架冷装钢坯信息队列的队首第一根；

当收到汇集辊道处的到位检测信号下降沿信号并且汇集辊道和冷装辊道无运转信号时，将炉口区域钢坯信息队列的队末最后一根移出本队列，并发送该钢坯信息到钢坯库管***中；

所述方法还包括：将相应辊道在转动且信号长时间为1的激光冷热金属检测器判定为被遮挡，报警并将其输出信号强制改为0。

2.如权利要求1所述的步进式加热炉的辊道钢坯信息跟踪方法，其特征在于，正常生产工况的钢坯信息跟踪步骤包括：

当收到连铸热送辊道入口处的到位检测信号上升沿信号并且连铸热送辊道正转信号为1时，从连铸工序获取出连铸挡板的钢坯信息，并新增到连铸热送钢坯信息队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和热送辊道的正转信号为1时，将连铸热送钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到在钢坯吊销辊道处的到位检测信号上升沿信号时，台架冷装钢坯信息队列从冷装上料工序获取钢坯信息，并新增到队列末端；当收到汇集辊道处的到位检测信号上升沿信号并且汇集辊道和冷装辊道的正转信号为1时，将台架冷装钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉口区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到加热炉入口处的到位检测信号上升沿信号并且入炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉口区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并移动至炉内区域钢坯信息队列的队列末端；

当收到加热炉出口处的到位检测信号上升沿信号并且出炉悬臂辊的正转信号为1时，将炉内区域钢坯信息队列队首第一根钢坯信息移出本队列，并发送至后续轧钢工序。