SCR連鑄連軋生產線在線稱重系統研究與應用

2021-02-10 03:08:00丁波

銅業工程 2021年6期

丁波

（江西銅業加工事業部，江西貴溪 335424）

1 引言

隨著我國工業的快速發展，低氧光亮銅桿被作為電磁線、微細線、超微細線、鍍層線，廣泛應用于計算機、通訊、交通等領域，對銅桿的質量提出了越來越高的要求［1］。目前，低氧光亮銅桿的生產方法主要是連鑄連軋法，美國南線公司的SCR銅桿連鑄連軋生產線在我國是應用最多、最普遍的生產線。近年來，國內外許多學者對SCR連鑄連軋生產線都進行了深入的研究。劉洋等［2］研究了SCR連鑄連軋銅桿表面銅粉形成機理，并提出了質量控制。楊紅軍等［3］對SCR連鑄連軋銅桿生產線鑄造水處理技術進行了研究。

SCR連鑄連軋光亮銅桿質量在不斷的提升，但是隨著市場的競爭不斷加劇，成本、生產效率也提出了更高的要求。連鑄連軋生產線產能大、效率高，以SCR3000為例，產能600t/d，按照銅桿的包裝要求約4t/拖，每件銅桿計量需要皮重、毛重計量，為了提高計量的準確性和工作效率，銅桿的稱重計量是當前的一個較為突出的問題。目前，國內外也相繼有相關行業研究了在線稱重、校準的工作。羅伏隆［4］探討了電子皮帶秤在線校驗工作。劉洋等［5］研究了付油計量裝置在線檢定方法并對影響因素進行了分析。董志剛等［6］介紹了石油專用管在線稱重測長噴標設備。

本文以JT連鑄連軋公司的SCR3000生產線為研究對象，結合SCR銅桿連鑄連軋生產線產品稱重計量實踐，研究SCR銅桿連鑄連軋生產線稱重計量磅差產生的原因，以及稱重故障的影響因素，探討生產線稱重系統的控制方法，設計在線稱重系統。

2 SCR連鑄連軋生產線及銅桿稱重工況

SCR連鑄連軋生產線工藝流程如圖1所示，由豎爐、流槽、保溫爐、鑄機、中間包、鑄坯制備機、軋機、桿材清洗通道、集線組成。工藝流程長，自動化程度高，每件銅桿約4t，為了運輸均需要底部使用木質托盤，并使用塑料薄膜包裝，采用鋼帶緊固的方式進行包裝，包裝工序是整個生產線較為復雜、勞動強度較大的工序之一。

圖1 SCR生產線工藝流程圖

SCR3000連鑄連軋生產線產品稱重流程示意圖如圖2，SCR生產線卷曲收線、稱重系統由5位(1-5#分別獨立控制)輸送站組成，正常生產時，鐵托盤和木架是通過叉車叉運到1#輸送站進行一次稱重，再通過軌道輸送至2#站開始卷曲收線，收滿一卷銅桿成品（4t）后到3#站進行二次稱重（二次稱重數據相減為產品重量），之后在4#站打包，5#站叉車運走。一次稱重時，因1#輸送站會與叉車直接接觸，叉運過程中鐵托盤會撞擊到輸送站邊框上造成劇烈震動，影響稱重傳感器的穩定數據，同時傳感器與支撐座之間有時會出現錯位，需人工鐵桿翹動秤體復位，造成稱重數據誤差。

圖2 稱重流程示意圖

隨著企業市場競爭的日益加劇，對產品的質量要求越來越高，其中產品磅差問題是導致客戶的投訴和退貨的重要原因之一，不及時解決將嚴重影響企業信譽、成本。同時也可能造成企業自身的原料損失。在國內SCR銅桿生產線產能飽和的情況下，嚴控生產過程中的各個環節，才能在質量和成本方面取得領先優勢，減少因磅差原因引起的投訴，控制企業自身的原料損失也是其中重要一環。SCR3000連鑄連軋生產線稱重系統自2003年投產以來一直存在稱重故障（包括磅差投訴），僅2019年因稱重系統設備故障引起的磅差投訴達到5起。

3 在線稱重系統研究與設計

SCR生產線在線稱重系統運行主要步驟包括，產品上秤→稱重傳感器→穩定信號→控制器→儀表數據總線→PLC→服務器→打印標簽。最大穩重范圍為5t，分度值為1KG，精度為OIMLⅢ級。在線稱重系統采用5位輸送站獨立控制，過程中將鐵盤和木托盤直接叉運在1#站，叉車與1#站接觸，影響稱重系統的穩定性。為了減少直接接觸，提高穩定性，在1#輸送站的前面增加0#輸送站，改造成6位輸送站，鐵托盤和木架由叉車叉運到0#輸送站，通過軌道輸送到1#輸送站上再進行一次稱重，避免叉車對輸送站撞擊影響，保證上傳信號穩定、重量數據準確。

運用西門編程軟件在PLC的FB30-135程序段里新增了I55.4，如圖3，前進按鈕按下，I55.4導通，Q5.0得電，1#站前進。