本發明涉及鋼坯連鑄技術領域，具體為一種棒型材全定尺智能控制系統。

背景技術：

中國鋼鐵行業近20年發展神速。鋼鐵企業也由原來的粗放式管理發展為精細化管理。企業的成本意識，創新意識快速增強。成本成為鋼鐵企業能否在市場搏殺中生存的關鍵。鋼材軋制作為鋼鐵行業生產最后一道工序，對企業效益影響明顯。軋鋼工序的成材率、負差率、定尺率、能源消耗是控制成本的關鍵。定尺率由于影響因素多、控制困難、影響效益隱性，前期未被重視。但隨著企業挖潛的深入定尺效益必將成為降低成本的另一藍海。

不定尺材對鋼鐵企業的影響：①嚴重影響企業經濟效益（500—1000萬元/年以上）。②影響精整工序的生產節奏，影響產量的提高，短尺材挑揀是難點。③增加了冷床上鋼調整難度。 ④增加 了員工勞動強度。 ⑤增加了人員數量。 ⑥增加了安全隱患點。⑦影響計數的準確性。⑧短尺材隨定尺材進入市場會發生質量異議，影響市場銷售及企業信譽。⑨嚴重影響軋鋼后工序智能化控制水平。

技術實現要素：

為解決上述存在的技術問題，本發明特提供了一種棒型鋼材全定尺智能控制系統及定尺控制方法，通過檢測鋼材軋制后的定尺長度、負偏差控制情況，判斷后對鋼坯重量進行自動調整，實現定尺率99.7%以上的自動分析控制系統。

為實現上述發明目的，本發明所采取的技術方案為：

一種棒型鋼材全定尺智能控制系統，它包括鋼坯重量調整系統、坯料跟蹤系統、成品鋼材長度檢測系統、鋼材全定尺智能分析系統、鋼材負偏差取樣系統，由鋼材負偏差取樣系統對取樣品進行樣品測量，測量數據傳輸給鋼材全定尺智能分析系統進行分析，由鋼材全定尺智能分析系統進行判斷最終定尺率是否達標，如不達標則將分析數據傳輸給鋼坯重量調整系統對鋼坯重量進行調整，由坯料跟蹤系統對調整后鋼坯后續流程進行監控，由成品鋼材長度檢測系統對最終定尺材進行數據收集回饋給鋼材全定尺智能分析系統進行判斷是否再次對鋼坯重量進行調整，直到定尺率達標。

所述的鋼坯重量調整系統主要由鋼坯重量計算模塊、火焰切割裝置、鋼坯稱重裝置組成，鋼坯稱重裝置、鋼坯重量計算模塊與鋼材全定尺智能分析系統連接，給火焰切割裝置信號進行鋼坯重量裁切；坯料跟蹤系統主要由光電開關、熱金屬檢測器、PLC組成，PLC接收全定尺智能分析系統信號，對調整后的鋼坯進行后續加工程序跟蹤；成品鋼材長度檢測系統：碼盤檢測末架軋機速度計算，用熱金屬檢測器檢測鋼材成品位置修正，用于系統計算實際成品定尺鋼材長度；鋼材負偏差取樣測量系統主要由火焰切割裝置、電子稱、工控計算機組成，負責進行取樣并進行重量測量，將數據傳輸給鋼材全定尺智能分析系統；鋼材全定尺智能分析系統包括工控機，根據鋼坯軋制后的成品鋼材總長度、檢測出的鋼材成品負偏差量進行計算，分析判斷最后一根倍尺的長度數據是否達標，再對鋼坯重量判斷是否進行調整。

鋼材生產流程：煉鐵→煉鋼→連鑄→鋼坯→輸送輥道→軋鋼車間加熱爐→粗軋機→1號飛剪→中軋機→2號飛剪→精軋機→3號飛剪分段→上冷床冷卻→冷剪切9米或12米定尺材→挑短尺材→計數→打捆→稱重→最后進入市場銷售。

工藝流程為：

鋼坯→軋鋼加熱爐→軋機軋成鋼材 →飛剪切倍尺→鋼材長度 檢測→鋼材長度分析判斷→鋼材成品火焰切割取樣→尺寸檢測和負偏差檢測→計算應調整的鋼坯重量→調整鋼坯重量要求→鋼坯定重計算鋼坯長度→火焰切割鋼坯分段→鋼坯→坯料跟蹤→軋鋼加熱爐。

一種棒型鋼材全定尺控制方法，其步驟為：鋼坯經軋制成鋼材進入冷床后，首先在冷床取樣位置對鋼材成品按要求取樣，對取的樣品進行尺寸檢測，之后放在電子稱上稱重，計算負偏差值，由鋼材全定尺智能分析系統對分段后的鋼材最后一根倍尺進行長度檢測計算，如果測量出的鋼材長度是要求定尺的整數倍其多余量在規定長度以內（此處以余量為1米以內為例），且測量出的成品尺寸符合國家標準要求，負偏差也符合國家標準要求及企業內控標準要求，則全定尺控制平臺專家系統判斷為此時的各影響因素穩定，繼續進行鋼材軋制；如果檢測出的最后一根倍尺長度不是所要求定尺的整數倍多1米以內，則重新取樣，進行鋼材成品尺寸及負偏差測量，如成品尺寸或負偏差不符合國家標準或企業內控標準，則對成品尺寸及負偏差進行調整，之后重新取樣檢測，直到修正后的成品尺寸或負偏差符合國家標準或企業內控標準，再次對末根定尺鋼材長度進行計算，如果長度依然不達標則對鋼坯重量進行調整，由鋼坯重量調整系統按新的鋼坯重量計算，由火焰切割裝置進行分段切割；重新調整后的鋼坯由坯料位置跟蹤系統進行跟蹤，由煉鋼至軋鋼加熱爐加熱、軋機軋制成鋼材成品、分段上冷床冷卻，驗證調整后鋼坯軋制成的鋼材最后一根倍尺的長度是否達到要求，達到最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多1米以內，則進行繼續軋制；如達不到最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多1米以內，則繼續對鋼坯重量進行調整，直到最終末定尺鋼材長度符合要求。

在進行最后一根倍尺長度進行檢測時，如果檢測數值在所要求定尺的整數倍多1-5米，則根據鋼材單重計算此長度重量，相應鋼坯重量減去此重量；如果最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多5-9米，則根據鋼材單重計算此長度重量，相應鋼坯重量加上此重量，直到最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多1米以內為止。

本發明“鋼材全定尺智能控制系統”解決了不定尺的生產難點，實現了鋼材定尺100%，為鋼鐵企業帶來顯著效益的同時，為軋鋼車間的無人化生產奠定了基礎。

附圖說明

圖1為本發明系統示意圖；

圖2為本發明方法流程圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明技術方案進行詳細闡述：

一種棒型鋼材全定尺智能控制系統，它包括鋼坯重量調整系統、坯料跟蹤系統、成品鋼材長度檢測系統、鋼材全定尺智能分析系統、鋼材負偏差取樣系統，由鋼材負偏差取樣系統對取樣品進行樣品測量，測量數據傳輸給鋼材全定尺智能分析系統進行分析，由鋼材全定尺智能分析系統進行判斷最終定尺率是否達標，如不達標則將分析數據傳輸給鋼坯重量調整系統對鋼坯重量進行調整，由坯料跟蹤系統對調整后鋼坯后續流程進行監控，由成品鋼材長度檢測系統對最終定尺材進行數據收集回饋給鋼材全定尺智能分析系統進行判斷是否再次對鋼坯重量進行調整，直到定尺率達標。

一種棒型鋼材全定尺控制方法，其步驟為：鋼坯經軋制成鋼材進入冷床后，首先在冷床取樣位置對鋼材成品按要求取樣，對取的樣品進行尺寸檢測，之后放在電子稱上稱重，計算負偏差值，由鋼材全定尺智能分析系統對分段后的鋼材最后一根倍尺進行長度檢測計算，如果測量出的鋼材長度是要求定尺的整數倍其多余量在規定長度以內（此處以余量為1米以內為例），且測量出的成品尺寸符合國家標準要求，負偏差也符合國家標準要求及企業內控標準要求，則全定尺控制平臺專家系統判斷為此時的各影響因素穩定，繼續進行鋼材軋制；如果檢測出的最后一根倍尺長度不是所要求定尺的整數倍多1米以內，則重新取樣，進行鋼材成品尺寸及負偏差測量，如成品尺寸或負偏差不符合國家標準或企業內控標準，則對成品尺寸及負偏差進行調整，之后重新取樣檢測，直到修正后的成品尺寸或負偏差符合國家標準或企業內控標準，再次對末根定尺鋼材長度進行計算，如果長度依然不達標則對鋼坯重量進行調整，由鋼坯重量調整系統按新的鋼坯重量計算，由火焰切割裝置進行分段切割；重新調整后的鋼坯由坯料位置跟蹤系統進行跟蹤，由煉鋼至軋鋼加熱爐加熱、軋機軋制成鋼材成品、分段上冷床冷卻，驗證調整后鋼坯軋制成的鋼材最后一根倍尺的長度是否達到要求，達到最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多1米以內，則進行繼續軋制；如達不到最后一根倍尺長度是所要求定尺的整數倍多1米以內，則繼續對鋼坯重量進行調整，直到最終末定尺鋼材長度符合要求。

以￠18螺紋鋼全定尺控制系統為例?！?8螺紋鋼每米重量2kg，負偏差國家標準±5﹪，企業內控3.8—4.2﹪，成材率97﹪，冷床寬度108米，要求鋼材打捆定尺為90米。則鋼坯重量計算規格為150×150×11094。重量為1956.6kg。煉鋼以此重量進行鋼坯分段切割。鋼坯輸送到軋鋼加熱爐加熱，經軋機軋制、飛剪切頭尾及分段后上冷床冷卻。成品鋼材上冷床后，首先取樣進行成品尺寸及負偏差的檢測，如不符合標準要求，則對軋制的成品進行調整。如符合要求，則同時進行成品鋼材最后一段長度測量。如鋼材最后一段長度測量結果是90米—91米，則全定尺專家系統判斷其為符合要求，軋制工作繼續進行。如果鋼材最后一段長度測量結果是91米以上，如是92米，則全定尺專家系統進行計算，對應鋼坯重量是1.98kg,全定尺專家系統給鋼坯自動切割系統指令，鋼坯重量減去1.98kg,按1954.62kg進行鋼坯分段切割。之后由鋼坯位置跟蹤系統對改后鋼坯重量進行軋制跟蹤，鋼坯軋制后成品鋼材最后一段長度測量結果是90米—91米，則進行正常軋制，否則按上述方法繼續進行鋼坯重量改動，直到鋼坯軋制后成品鋼材最后一段長度測量結果穩定在90米—91米為止。