加热炉钢坯跟踪管理系统探讨与应用

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摘 要： 莱钢集团特殊钢厂大型成材车间原有的加热炉钢坯管理仅依靠人工作业的方式进行，作业方式非常原始，效率低下。加热炉出入炉钢坯由于纯手工作业，无法实现钢坯的电炉炉号、钢种、支数等作业管理，一旦发生混钢事故，由于不同钢种的轧制工艺和加热出口温度不同，往往造成产量上和设备上的损失，后果非常严重。以莱钢特殊钢厂大型车间为例，对加热炉钢坯跟踪管理系统进行探讨。

关键词： 钢坯跟踪；开轧温度；数据库

中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310145－01

1 现状分析

大型成材车间目前有钢坯测温装置一套，用来显示和记录加热炉炉后通过水除鳞的钢坯表面温度，为规范和完善大型车间的钢坯管理，设计一套功能完善的钢坯跟踪管理系统，主要功能有：钢坯开轧温度显示和记录，钢坯中轧温度显示和记录，钢坯钢种、批次、支数的显示和记录，建立钢坯管理数据库。

2 改造的必要性

目前大型车间的钢坯入炉、出炉，轧材的过程统计全部通过人工的方式进行。二炼车间和银前连铸的连铸坯送达大型车间加热炉区域后，操作人员首先核对清单，再记录清单上的钢种信息和钢坯数量，利用人工查点的方式依次吊装到加热炉中；加热好的钢坯在通过推钢机出炉时，也利用人工查点的方式记录出炉的钢坯数量。这种统计非常落后，经常发生加热炉混钢事故，导致轧材报废，即影响了成材率，还延误生产节奏。而且在此同时，650粗轧机无法得知加热炉出钢的钢种信息，只能按照固有的开坯模式来运行，不利于提高产品质量，还浪费了大量能源。

3 可行性研究

通过对大型车间加热炉区域的生产现状分析，经过车间班组的技术人员的讨论，大家认为只要解决以下几个问题，利用很少的投资和工作量，即可达到很好的效果：1）650粗轧机操作人员的信息传递；2）钢坯的入炉信息输入；3）钢坯的出炉信息管理；4）建立一个数据库，保证信息的可追溯性。

大型成材车间的生产调度指令从四连轧主控室发出，利用红黄绿三色控制灯通知整条生产线的生产状态。当加热炉接到开车信号后，操作人员立刻出钢，出钢信息的获得依赖于钢坯在入炉前的信息输入，所以在推钢机处设立一个操作员站，用来确认输出钢坯的钢种信息，在加热炉值班室设立一台工程师站，用于钢坯入炉信息的输入和管理人员的查询与维护。在四连轧设立一台操作员站，便于调度和操作人员及时跟踪钢坯的过程信息。因650主控室所需信息有限，在650值班室前设立一台显示大屏，与加热炉共享出炉钢坯信息。数据库建立在加热炉工程师站中，保证存储一年的钢坯生产数据量。

4 硬件配置（如图1所示）

1）整个钢坯跟踪管理系统由三台工业计算机和光纤以太网组成，设立一台钢坯管理系统工程师站安装在加热炉主控室，利用光纤以太网络汇集推钢机操作员站和四连轧操作员站的信息，并将需要显示的信息通过拷屏的方式输出到显示大屏上。

2）在两座加热炉出口处分别安装一套热金属检测仪，用来为钢坯出炉计数，在水除鳞后和550连轧机组前共安装两套红外测温仪，检测钢坯的开轧温度和中轧温度，在加热炉推钢机操作员站输入钢坯基础信息，最终的信息由以太网汇集到加热炉工程师站，在650升降台主控室的大屏上显示。

5 系统功能

1）钢坯的开轧、中轧温度显示与记录：开轧温度安装位置设计在水除鳞系统后，利用一套红外测温仪连续的检测从加热炉出来的钢坯表面温度，经过PLC处理后，实现大屏幕显示，画面曲线记录，温度过低报警等功能，方便操作人员掌握实时数据，并可方便的查询历史数据曲线。中轧测温功能与开轧测温相同，测温点安装在650粗轧机后，四连轧机组前，用来检测和记录进入四连轧机组的钢坯温度和钢坯管理数据。

2）钢坯的钢种、炉号、批次、支数管理：在加热炉入炉口（推钢机）设计一台的操作员站，用于操作人员将钢坯数据信息输入管理系统中，当加热好的坯料推出加热炉后，利用自动监测装置或人工的方式，将钢坯数据传输到钢坯管理系统的服务器上，通过工程师站在车间大屏幕上显示当前出炉钢坯的钢种数据信息和温度。

3）钢坯管理数据库：利用软件接口，将工程师站中的数据读出，在微机中建立一套独立的数据库，便于钢坯数据的数据保存和查询，并可方便的传送到厂级管理系统。也可开发一套WEB系统，使拥有权限的用户可以利用INTEL网查询钢坯数据。

4）钢坯管理系统工程师站安装在加热炉主控室，利用光纤以太网络汇集推钢机操作员站和四连轧操作员站的信息，并将需要显示的信息通过拷屏的方式输出到显示大屏上。

6 效果分析

1）将大型成材车间的轧前区域有效的管理起来，防止混钢、掉队现象发生。

2）提高生产效率，加快生产节奏。整套系统在经过操作人员熟练掌握后，可大大减少纯人工统计数据产生的时间浪费，充分挖掘人和设备的潜力，把时间更多的投入到生产中。

3）由于调度和650操作人员能及时的获得钢坯信息，可以很快的做出生产调整，降低了无效劳动时间，提高生产作业率。

4）轧机和650粗轧机根据钢坯信息做出相应的生产工艺参数调整，使设备工作在适当的生产条件下，可以有效地节约电能，降低设备故障率，延缓设备老化，对提高产品质量具有很大的贡献。