[发明专利]一种安全的加热炉自动装钢定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种安全的加热炉自动装钢定位装置及方法。

背景技术

加热炉是轧钢生产线的龙头，加热炉能否保证安全、正常的运行，能否实现全面的自动化作业，加热出合格的钢坯，对整个轧线能否安全、持续、顺行的进行生产，都有着至关重要的决定作用。

为了提高加热炉内的自动化水平，现有技术一般通过炉前冷金属检测器和固定在加热炉内的第二个悬臂辊道电机上的编码器实现钢坯的定位，当钢坯尾部通过加热炉前冷检时，辊道由高速降为中等速度，此时通过编码器进行计数，推算出钢坯到达指定加热位置时停止辊道的运行，从而实现加热炉的自动装钢。

现有技术的加热炉的自动装钢方法，由于辊道速度不完全匹配，及加减速过程的速度变化不匹配，整个控制过程不隶属于同一个可编程逻辑控制器(PLC)而带来的通讯延时，而造成钢坯定位不准。

同时，现有技术的加热炉的自动装钢方法，还会因钢坯弯曲打滑、加热炉前辊道的提前停止；编码器固定不牢靠而造成的传动量与电机实际不符；钢坯重量特性不一致所造成的惯性摩擦力的略微差异；炉前冷金属检测器离炉墙内侧的距离过远而无法判断钢坯是否完全进炉；编码器的磨损损坏而造成等位失误等原因而造成钢坯定位不准。另外，钢坯定位完成时，如果速度过大，减速距离由于打滑而不恒定。

由于环境温度高、辊道振动大和磨损大，编码器极易损坏，且更换较费时间，在没有备件时会影响正常生产。为了减小最终定位过程的惯性滑行产生的误差，变频装置的减速时间往往需要调的很小以起到制动作用，造成制动电阻损坏过快。

在钢坯定位不准的情况发生时，例如钢坯没有完全进入加热炉内或者有一小部分没有完全进入到炉墙内侧时，推钢机或步进梁的自动动作，会造成设备或者加热炉炉口的炉墙的损坏，以及造成钢坯歪斜而无法出炉等事故的发生。另外，还由于加热炉炉内缓冲挡板和其限位开关的安装问题，有时在钢坯撞击缓冲挡板后仍没有反馈撞击信号，从而使得钢坯不停的撞击缓冲挡板而辊道不停止，相应也容易造成设备的损坏。

现有技术的加热炉的自动装钢方法，还由于斜坡减速距离，以及钢坯在惯性作用下向前滑行的距离的不确定性的原因，一般需要将变频器的减速时间调整到1秒，这将极大降低变频器的制动电阻的使用寿命。另外，钢坯的定位误差也使得在生产过程中无法准确判断钢坯是否离炉墙太近，从而在步进梁运送的过程中刮蹭炉墙。在这种情况下，如果每根钢坯都通过人工检查是否准确定位，就会大大降低装钢效率，相应使生产成本提高，而不进行检查，则可能会存在个别定位不准的钢坯而给安全生产带来极大的隐患。

另外，现有技术中，常在入料炉门前使用冷热金属检测器触发自动装钢的启动信号。由于金属检测器的信号是开关量信号，当人员走动、黑烟、刮风时物体吹过或者因加热炉过热引起的线路熔断短路而产生无信号，会造成一定安全隐患。

因此，如何提高加热炉自动装钢的准确性和可靠性就成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种安全的加热炉自动装钢定位装置及方法，采用安装离炉门较近的激光测距仪并取消编码器的使用，通过在加热炉炉口的激光测距仪实现较快速可靠的定位。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种安全的加热炉自动装钢定位装置，该装置包括：

包括激光测距仪、入炉辊道和装料悬臂辊道；

所述激光测距仪，用于将钢坯可靠入炉定位；

入炉辊道，用于将钢坯运送于加热炉内；

装料悬臂辊道，用于接收待加热的钢坯，并使钢坯在加热炉内加热。

一种安全的加热炉自动装钢定位方法，该方法包括：

安装激光测距仪；

通过入炉辊道并以1.2m/s～1.5m/s的速度向加热炉内送钢，同时使炉内装料悬臂辊道也提升至1.2m/s～1.5m/s的速度运转；

激光测距仪感测到钢坯头经过钢坯自身长度的2/3时启动定位；

根据钢坯自身长度2/3时的定位距离和速度确定钢坯大部分通过激光测距仪的延时时间，通过延时时间判断钢坯大部分通过激光测距仪时，使入炉辊道和装料悬臂辊道的速度降低至0.4m/s；

激光测距仪测得钢坯尾部离开时，并延时一定时间后停止辊道，定位结束。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

解决了现有的炉前冷却金属检测器容易被黑烟、移动物体等误触发，无法判断是否存在故障，无法可靠保证钢坯已完全入炉的问题，同时提高了定位的快速性和安全可靠性。