京唐公司煉鋼作業部連鑄二區自主開發的“防止扇形段臥坯控制系統”,在穩定連鑄生產、提質增效中發揮巨大作用,每年可以提質增效608萬元。
“臥坯”是困擾連鑄生產的行業性難題。鋼水在澆鑄過程中,存在一個由外到里逐漸冷卻凝固的過程,這個過程主要是在扇形段區域內完成。如果扇形段的精度、挾持輥壓力等出現異常,還沒有完成凝固的板坯就可能出現卡阻,俗稱“臥坯”。輕微的“臥坯”,會造成鑄機拉速波動,產生1-2塊“非穩坯鑄坯”,嚴重的“臥坯”,會造成鑄機非計劃停機,影響生產計劃的完成。
京唐煉鋼的鑄機功能先進,結構復雜,每一臺鑄機目前每月平均澆鋼20多萬噸,每個流有20組扇形段,因此發生“臥坯”的幾率高于一般鑄機。京唐煉鋼的鑄坯長10米左右,寬900-2150毫米,一旦發生嚴重的“臥坯”,只能在扇形段中用人工將被卡的鑄坯切斷,平均處理時間長達900分鐘,需要更換扇形段4-5組,增加備件成本40萬元。
為攻克“臥坯”難題,連鑄二區于2013年成立了課題攻關組,自動化專業員滕波,液壓專業員張志利、孫振蒼等成員,展開持續攻關。他們以以往的“臥坯”事故為教材,抽絲剝繭地排查原因,發現引發“臥坯”的主要因素來自兩個方面:一是扇形段功能精度監控系統出現信號失真、延遲等異常現象;二是調節扇形段動作的液壓驅動系統出現動作不準確、不到位等異常現象。通過技術改進,解決這兩大系統存在的問題。
發現問題不容易,解決問題更困難。連鑄二區的兩臺1650連鑄機,遍布著304根傳感器,380個繼電器,304臺伺服閥,76臺減壓閥,這些自動化系統構成鑄機的神經中樞,控制著鑄機的正常運行。摸清設備結構性能、控制點的工藝參數,是開發防止“臥坯”系統的前提條件,不僅工作量大,而且存在一定的風險。面對這一棘手的問題,攻關小組迎難而上,大家反復討論改造方案,最終決定利用扇形段的鎖定功能為攻關的突破口,即設計一套扇形段控制系統,通過自動調節扇形段的動作,從而避免“臥坯”事故發生。
思路有了,具體設計和實施難度仍然很大。大家分別從各自專業出發,大力推進工作。液壓專業收集扇形段壓力變化數據。針對每臺鑄機不同位置抽取扇形段8臺,分別進行測試。由于鑄機生產緊張,大部分工作要利用備機和檢修的間隙進行,扇形段閥臺大部分安裝在負6.4米的地溝里,每次測試他們都要出一身汗。自動化專業負責編寫控制程序。反復測量扇形段原有PLC程序,在不影響原設計基礎上,獨立開發一套新的控制系統。為了保證程序的通用性、可讀性、可靠性,每個程序塊、語句、點,均給出清楚定義,反復修改并線下測試,經過不懈努力,他們共編寫程序600多條。設備室自動化專業江俊敏,給出很多程序設計建設性意見,通過大家齊心協力,連鑄二區成功開發“防止扇形段臥坯控制系統”。
系統投入使用一段時間后,他們發現這套系統在傳感器運行正常的情況下很“靈光”,但是如果傳感器出現故障,新系統也跟著出錯。必須重新優化系統,解決傳感器一“感冒”新系統就“發燒”的問題。經過不斷優化,最終“防止扇形段臥坯控制系統”功能更加完善。目前,該系統已推廣到四臺連鑄機,每臺鑄機年效益達152萬元。