在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统的制作方法
【专利摘要】在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，包括氧化铁皮清理装置、来料检测装置和用于控制氧化铁皮清理装置及来料检测装置动作的过程控制系统；氧化铁皮清理装置包括气压缸和活塞式推杆，推杆将气压缸分为前腔和后腔，前腔与前腔进气管和出气管连接，进气管上安装前腔电磁调节阀，出气管上安装前腔电磁开关阀；后腔与后腔进气管和出气管连接，进气管上安装后腔电磁调节阀，出气管上安装后腔电磁开关阀；推杆前端安装氧化铁皮擦头；来料检测装置包括激光发射器和激光接收器；过程控制系统包括计算机和与计算机连接进行数据通讯的控制模块。本实用新型实现了在线对板坯侧面氧化铁皮的有效智能擦除，提升了喷号质量，同时大幅降低现场操作人员的劳动强度。
【专利说明】
在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统
技术领域
[0001 ]本实用新型提供一种在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，属于连铸生产控制技术领域。
【背景技术】
[0002]在连铸生产过程中，当板坯被火焰切割后，现场操作人员会操作相关设备在沿拉还方向的侧面(以下简称:板还侧面)喷涂编号，这些编号包含着板还的化学成分、生产时间以及后续的乳制目标等重要生产信息，为后续的乳制生产组织以及最终产品追溯提供必要的依据。板坯在生产过程中，受外界环境的影响，其侧面不可避免地附着有较厚的氧化铁皮，因此，当操作人员在进行喷号操作时，号码实际上是喷涂在板坯侧面的氧化铁皮上，而由于这些氧化铁皮极易破碎且附着力较小，导致板坯后续运输过程中编号残缺不全，造成重要生产信息的丢失，给后续的乳制生产组织以及产品质量追溯活动造成了极大的困难。
[0003]针对上述问题，目前现场的传统做法主要有两种:
[0004]方法一:在板坯温度降低到室温后，人工将板坯侧面的氧化铁皮全部清除，再在其上面重新喷涂编号。但这种方法一方面劳动强度极大，彻底清除所有板坯侧面的氧化铁皮几乎是不可能的；另一方面极易造成编号错误，从而影响后续的工作;此外，一旦相关板坯需要进行热装热送操作，那么这种方法是无法实施的。
[0005]方法二:通过人工操作砂轮设备在线打磨板坯侧面，从而去除板坯侧面的氧化铁皮。这种方法尽管能够对氧化铁皮有效去除，但砂轮十分昂贵，且使用寿命较短，同时零件更换也十分繁琐，影响了现场的实际使用效果。此外，该设备需要人工操作完成，在高温下进行上述操作，对现场操作人员的体力是一个极大的挑战。因此，该方法也不能满足现场需要。
[0006]基于上述原因，开发出一种面向板坯的在线智能去除板坯侧面氧化铁皮的系统及其使用方法，对于提升板坯侧面质量，确保喷涂编号后的实际效果，进而确保后续生产的正常、稳定运行，并降低现场工作人员的劳动强度具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，可在连铸生产过程中自动有效清除板坯侧面氧化铁皮，确保后续板坯号码喷涂操作的有效进行，提升喷号质量，大幅降低现场操作人员的劳动强度。
[0008]解决上述技术问题的技术方案为:
[0009]在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，包括氧化铁皮清理装置、来料检测装置和用于控制氧化铁皮清理装置及来料检测装置动作的过程控制系统；
[0010]所述氧化铁皮清理装置为两套，分别位于板坯的两侧，每套氧化铁皮清理装置包括气压缸和安装于气压缸中的活塞式推杆，气压缸的中心线垂直于板坯的侧面;活塞式推杆将气压缸分为前腔和后腔，前腔分别与前腔进气管和前腔出气管连接，前腔进气管上安装前腔电磁调节阀，前腔出气管上安装前腔电磁开关阀；后腔分别与后腔进气管和后腔出气管连接，后腔进气管上安装后腔电磁调节阀，后腔出气管上安装后腔电磁开关阀;推杆前端安装有氧化铁皮擦头；
[0011]所述来料检测装置包括分别位于板坯两侧的激光发射器和激光接收器，当火焰切割后的板坯经辊道输送到激光发射器和激光接收器二者之间的位置时，激光发射器发出的激光束位于板坯厚度之间；
[0012]所述过程控制系统包括计算机和与计算机连接进行数据通讯的控制模块。
[0013]上述的在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，所述氧化铁皮清理装置还包括安装于气压缸前腔上的位移传感器、前腔压力传感器和安装于气压缸后腔上的后腔压力传感器；
[0014]所述过程控制系统中控制模块包括气压缸前腔电磁调节阀PLC、气压缸后腔电磁调节阀PLC、气压缸前腔电磁开关阀PLC、气压缸后腔电磁开关阀PLC、气压缸信息反馈PLC ；气压缸前、后腔电磁调节阀PLC分别与气压缸前、后腔电磁调节阀相连接;气压缸前、后腔电磁开关阀PLC分别与前、后腔电磁开关阀相连接;气压缸信息反馈PLC分别与激光发射器、激光接收器、位移传感器、前腔压力传感器和后腔压力传感器连接。
[0015]上述的在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，所述氧化铁皮清理装置的推杆内部设计有进水管路和出水管路;氧化铁皮清理装置还包括分别安装于前腔和后腔上的前腔溢流阀和后腔溢流阀；前腔出气管和后腔出气管远离与气压缸连接的一端安装有过滤网。
[0016]本实用新型的使用方法包含以下步骤:
[0017]步骤1:将计算机调整为“开浇前控制”模式，计算机通过控制模块打开气压缸前腔电磁开关阀和后腔电磁调节阀，关闭气压缸前腔电磁调节阀和后腔电磁开关阀，推杆的活塞在后腔进气管通入气体压力的作用下向远离板坯侧面的位置移动；当计算机检测到位移传感器反馈的位移数值为零时，将再次通过控制模块将气压缸后腔电磁调节阀和前腔电磁开关阀关闭；
[0018]步骤2:当连铸现场开始浇钢后，将计算机调整为“开浇后控制”模式，计算机启动激光发射器和激光接收器，激光发射器将实时向激光接收器发射激光束，并由激光接收器对这束激光进行实时接收；
[0019]步骤3:当火焰切割后的板坯经辊道输送到激光发射器和激光接收器二者之间的位置时，会将激光发射器发射出的激光遮挡，当激光接收器接收不到激光束后，向计算机发射反馈信号;计算机接收到信号后，通过控制模块打开气压缸前腔电磁调节阀和气压缸后腔电磁开关阀，此时，推杆会在前腔进气管通入气体压力的作用下向板坯侧面移动，直到推杆前端的擦头与板坯侧面完全接触进行氧化铁皮的清除工作；
[0020]步骤4:当板坯远离激光发射器和激光接收器后，激光接收器重新接收到激光发射器的激光束，此时激光接收器将向计算机发出反馈信号，计算机通过控制模块将气压缸后腔电磁调节阀和前腔电磁开关阀打开，同时将气压缸前腔电磁调节阀和后腔电磁开关阀关闭，从而将推杆向远离板坯侧面的位置移动；当计算机检测到位移传感器反馈的位移数值为零时，将再次将气压缸后腔电磁调节阀和前腔电磁开关阀关闭，然后重新准备进行步骤3的操作。
[0021 ]步骤5:当完成浇钢生产后，将计算机调整为“开浇前控制”模式，此时计算机再次通过控制模块将气压缸后腔电磁调节阀和前腔电磁开关阀打开，将气压缸前腔电磁调节阀和后腔电磁开关阀关闭，从而将推杆向远离板坯侧面的位置移动；当计算机检测到位移传感器反馈的位移数值为零时，将再次关闭气压缸后腔电磁调节阀和前腔电磁开关阀，同时关闭激光发射器和激光接收器，然后根据生产计划，准备进行步骤2操作。
[0022]本实用新型的有益效果是:
[0023]本实用新型实现了在线对附着在板坯侧面氧化铁皮的有效智能擦除，从而确保了后续板坯号码喷涂操作的有效进行，提升了喷号质量，同时还大幅降低现场操作人员的劳动强度。本实用新型推杆内部的进、出水管路能够对推杆进行水冷处理，保证推杆长期稳定运行;前腔溢流阀和后腔溢流阀可在前腔或后腔中气体压力过大时及时进行溢流，保护气压缸不被损坏;安装于前腔出气管和后腔出气管末端的过滤网可有效避免空气中的杂质进入气压缸中，对气压缸起到良好的保护作用;本实用新型对于提高板坯喷号质量，并确保后续的乳制稳定生产以及质量追溯提供了极为重要的保障，具有显著的经济效益，在行业内有极大的推广使用价值。
【附图说明】
[0024]图1为氧化铁皮清理装置结构图；
[0025]图2为氧化铁皮清理装置和板坯来料检测装置结构图；
[0026]图3为过程控制系统示意图；
[0027]图中标记为:气压缸1、推杆2、板坯3、前腔进气管4、前腔出气管5、前腔电磁调节阀
6、前腔电磁开关阀7、后腔进气管8、后腔出气管9、后腔电磁调节阀10、后腔电磁开关阀11、擦头12、激光发射器13、激光接收器14、计算机15、位移传感器16、前腔压力传感器17、后腔压力传感器18、气压缸前腔电磁调节阀PLC19、气压缸后腔电磁调节阀PLC20、气压缸前腔电磁开关阀PLC21、气压缸后腔电磁开关阀PLC22、气压缸信息反馈PLC23、进水管路24、出水管路25、前腔溢流阀26、后腔溢流阀27、过滤网28。
【具体实施方式】
[0028]本实用新型在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，包括氧化铁皮清理装置、来料检测装置和用于控制氧化铁皮清理装置及来料检测装置动作的过程控制系统；图1显示，所述氧化铁皮清理装置为两套，分别位于板坯3的两侧，可固定于板坯3两侧的地面上;每套氧化铁皮清理装置包括气压缸I和安装于气压缸I中的活塞式推杆2，气压缸I的中心线垂直于板坯3的侧面;活塞式推杆2的内部设计有进水管路24和出水管路25，用于对推杆2进行实时冷却，延长推杆2的使用寿命;活塞式推杆2将气压缸I分为前腔和后腔，前腔分别与前腔进气管4和前腔出气管5连接，前腔进气管4上安装前腔电磁调节阀6，前腔出气管5上安装前腔电磁开关阀7;前腔上安装有位移传感器16、前腔压力传感器17和前腔溢流阀26，位移传感器16用于显示活塞式推杆2的移动量，前腔压力传感器17用于显示前腔中的气体压力，前腔溢流阀26用于在前腔中气体压力过大时对气体进行溢流，保护气压缸I;后腔分别与后腔进气管8和后腔出气管9连接，后腔进气管8上安装后腔电磁调节阀10，后腔出气管9上安装后腔电磁开关阀11;后腔上安装有后腔压力传感器18和后腔溢流阀27，后腔压力传感器18用于显示后腔中的气体压力；后腔溢流阀27用于在后腔中气体压力过大时对气体进行溢流，保护气压缸I;活塞式推杆2的前端安装有氧化铁皮擦头12;前腔出气管5和后腔出气管9远离与气压缸I连接的一端安装有过滤网28，用于保护气压缸I，避免空气中的杂质进入气压缸中。
[0029]图2显示，来料检测装置包括分别位于板坯3两侧的激光发射器13和激光接收器14，当火焰切割后的板坯3经辊道输送到激光发射器13和激光接收器14二者之间的位置时，激光发射器13发出的激光束位于板坯3的厚度之间；目的为确保板坯3能够阻挡激光束，使激光接收器14无法接收到激光发射器13发射的激光束。
[0030]图3显示，过程控制系统包括计算机15和与计算机15连接进行数据通讯的控制模块;控制模块包括气压缸前腔电磁调节阀PLC19、气压缸后腔电磁调节阀PLC20、气压缸前腔电磁开关阀PLC21、气压缸后腔电磁开关阀PLC22、气压缸信息反馈PLC23;气压缸前、后腔电磁调节阀PLC分别与气压缸前、后腔电磁调节阀相连接;气压缸前、后腔电磁开关阀PLC分别与前、后腔电磁开关阀相连接;气压缸信息反馈PLC23分别与激光发射器13、激光接收器14、位移传感器16、前腔压力传感器17和后腔压力传感器18连接。
[0031]本实用新型在线去除板坯侧面氧化铁皮系统的使用步骤为:
[0032]步骤1:将计算机15手动调整为“开浇前控制”模式，计算机15通过控制气压缸前腔电磁开关阀PLC21和后腔电磁调节阀PLC20打开气压缸前腔电磁开关阀7和后腔电磁调节阀10，通过控制气压缸前腔电磁调节阀PLC19和后腔电磁开关阀PLC22关闭气压缸前腔电磁调节阀6和后腔电磁开关阀11，推杆2的活塞在后腔进气管8通入气体压力的作用下向远离板坯3侧面的位置移动；当计算15机检测到位移传感器16反馈的位移数值为零时，将再次通过控制后腔电磁调节阀PLC20和气压缸前腔电磁开关阀PLC21将气压缸后腔电磁调节阀10和前腔电磁开关阀7关闭；
[0033]步骤2:当连铸现场开始浇钢后，将计算机15手动调整为“开浇后控制”模式，计算机15通过气压缸信息反馈PLC23启动激光发射器13和激光接收器14，激光发射器13将实时向激光接收器14发射激光束，并由激光接收器14对这束激光进行实时接收；
[0034]步骤3:当火焰切割后的板坯3经辊道输送到激光发射器13和激光接收器14二者之间的位置时，会将激光发射器13发射出的激光遮挡，当激光接收器14接收不到激光束后，通过气压缸信息反馈PLC23向计算机15发射反馈信号;计算机15接收到信号后，通过气压缸前腔电磁调节阀PLC19和气压缸后腔电磁开关阀PLC22打开气压缸前腔电磁调节阀6和气压缸后腔电磁开关阀11，此时，推杆2会在前腔进气管4通入气体压力的作用下向板坯3的侧面移动，直到推杆2前端的擦头12与板坯3侧面完全接触进行氧化铁皮的清除工作；
[0035]步骤4:当板坯3远离激光发射器13和激光接收器14后，激光接收器14重新接收到激光发射器13的激光束，此时激光接收器14将向计算机15发出反馈信号，计算机15通过气压缸后腔电磁调节阀PLC20和前腔电磁开关阀PLC21将气压缸后腔电磁调节阀10和前腔电磁开关阀7打开，同时通过气压缸前腔电磁调节阀PLC19和后腔电磁开关阀PLC22将气压缸前腔电磁调节阀6和后腔电磁开关阀11关闭，从而将推杆2向远离板坯3侧面的位置移动；当计算机15检测到位移传感器16反馈的位移数值为零时，将再次将气压缸后腔电磁调节阀10和前腔电磁开关阀7关闭，然后重新准备进行步骤3的操作。
[0036]步骤5:当完成浇钢生产后，将计算机15调整为“开浇前控制”模式，此时计算机15再次通过气压缸后腔电磁调节阀PLC20和前腔电磁开关阀PLC21将气压缸后腔电磁调节阀10和前腔电磁开关阀7打开，通过气压缸前腔电磁调节阀PLC19和后腔电磁开关阀PLC22将气压缸前腔电磁调节阀6和后腔电磁开关阀11关闭，从而将推杆2向远离板坯3侧面的位置移动；当计算机15检测到位移传感器16反馈的位移数值为零时，将再次关闭气压缸后腔电磁调节阀10和前腔电磁开关阀7，同时关闭激光发射器13和激光接收器14，然后根据生产计划，准备进行步骤2操作。
【主权项】
1.在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，其特征在于:它包括氧化铁皮清理装置、来料检测装置和用于控制氧化铁皮清理装置及来料检测装置动作的过程控制系统； 所述氧化铁皮清理装置为两套，分别位于板坯(3 )的两侧，每套氧化铁皮清理装置包括气压缸(I)和安装于气压缸(I)中的活塞式推杆(2)，气压缸(I)的中心线垂直于板坯(3)的侧面;活塞式推杆(2)将气压缸(I)分为前腔和后腔，前腔分别与前腔进气管(4)和前腔出气管(5)连接，前腔进气管(4)上安装前腔电磁调节阀(6)，前腔出气管(5)上安装前腔电磁开关阀(7);后腔分别与后腔进气管(8)和后腔出气管(9)连接，后腔进气管(8)上安装后腔电磁调节阀(10)，后腔出气管(9)上安装后腔电磁开关阀(11);推杆(2)前端安装有氧化铁皮擦头(12); 所述来料检测装置包括分别位于板坯(3)两侧的激光发射器(13)和激光接收器(14)，当火焰切割后的板坯(3)经辊道输送到激光发射器(13)和激光接收器(14) 二者之间的位置时，激光发射器(13)发出的激光束位于板坯(3)的厚度范围之间； 所述过程控制系统包括计算机(15)和与计算机(15)连接进行数据通讯的控制模块。2.如权利要求1所述的在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，其特征在于:所述氧化铁皮清理装置还包括安装于气压缸(I)前腔上的位移传感器(16)、前腔压力传感器(17)和安装于气压缸(I)后腔上的后腔压力传感器(18); 所述过程控制系统中控制模块包括气压缸前腔电磁调节阀PLC( 19)、气压缸后腔电磁调节阀PLC( 20 )、气压缸前腔电磁开关阀PLC( 21)、气压缸后腔电磁开关阀PLC( 22 )、气压缸信息反馈PLC(23);气压缸前、后腔电磁调节阀PLC分别与气压缸前、后腔电磁调节阀相连接;气压缸前、后腔电磁开关阀PLC分别与前、后腔电磁开关阀相连接;气压缸信息反馈PLC(23)分别与激光发射器(13)、激光接收器(14)、位移传感器(16)、前腔压力传感器(I 7)和后腔压力传感器(18)连接。3.如权利要求2所述的在线去除板坯侧面氧化铁皮的系统，其特征在于:所述氧化铁皮清理装置的推杆(2)内部设计有进水管路(24)和出水管路(25);氧化铁皮清理装置还包括分别安装于前腔和后腔上的前腔溢流阀(26)和后腔溢流阀(27);前腔出气管(5)和后腔出气管(9)远离与气压缸(I)连接的一端安装有过滤网(28)。
【文档编号】B22D11/12GK205629311SQ201620463273
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】成旭东, 范佳, 王彦祥, 孙玉虎, 马静超
【申请人】河北钢铁股份有限公司邯郸分公司