基于PLC的冷床控制系统技术改造

利用厂区区域改造时期,对设备老旧的冷床控制系统进行了全面升级改造,将原来的交流调试系统改为全数字直流调速系统。本系统采用S7-300CPU315-2DP控制器和ET200系列I/O模式,通过PROFIBUS总线实现了分布式控制。自设备投入运行以来,生产效率明显提升,达到了预期效果。

冷床炉熔炼钛及钛合金技术及其应用

冷床炉熔炼是一种钛合金熔炼技术,经一次熔炼即可生产出无偏析、无夹杂的优质钛及钛合金铸锭。本文介绍了冷床炉的工作原理、技术特点及发展现状,重点分析了工业化冷床炉在我国钛及钛合金熔炼领域的应用前景。

宽厚板生产线上冷床长度的优化方案

简要介绍了宽厚板车间的冷床长度与钢板布料的优化选择。

电子束冷床熔炼大型钛合金(Ti-6%Al-4%V)板坯的铝元素偏析控制数值模拟研究

建立验证了三维多物理场耦合数值模型,研究了电子束冷床熔炼(EBCHM)大尺寸TC4(Ti-6%Al-4%V)钛合金板坯中铝元素的偏析控制机制。定性预测了不同铸造条件下铝元素在熔炼区和凝固区的宏观偏析趋势。结果表明,由于溢流口附近熔池形状的纵向演变趋势,拉锭速度增加对铝元素偏析控制的影响很小。降低液面温度是限制铝元素蒸发损失、控制铝元素偏析的有效方案。对于拉锭速度为8 mm/min的EBCHM过程,随着液面温度从2273 K降至2073 K,熔池中铝元素偏析度φl从0.78增至0.96,凝固横截面上相应的铝元素偏析程度φc从0.67增至0.93。

TC4钛合金电子束冷床炉凝固过程数值模拟研究

基于实际生产经验,采用数值模拟技术实现对电子束冷床炉TC4钛合金凝固过程可视化监控和分析。利用ProCAST软件建立三维计算模型,结果表明:铸锭的凝固过程包括凝固开始、非稳态凝固和稳态凝固3个阶段,阐明了不同凝固时间下铸锭的温度分布规律及稳态时的特征。重点研究不同浇注温度和拉锭速率对铸锭熔池深度的影响规律。研究为TC4钛合金铸锭生产工艺的优化提供了有益的指导,可促进大规格TC4钛合金扁锭的高质量生产。

电子束冷床炉熔铸钛合金锭表面裂纹形成原因分析

电子束冷床炉(简称EB炉)熔铸技术在钛及钛合金圆锭、扁锭的制备中发挥重要作用,但是与纯钛熔铸相比,钛合金熔铸时容易出现严重的横裂纹。工程实际中发现结晶器内壁黏结物与凝固坯壳的连接是裂纹形成与扩展的主要原因。通过数值模拟及工程试验的方法分析确定了典型钛合金表面裂纹的形成机理及影响因素,并获得了凝固坯壳与拉锭速度及液面电子枪能量的关系,发现高拉速和持续拉锭的区域容易出现裂纹。

方坯连铸机冷床设备调整与维保

广东中南股份2号方坯连铸机的冷床为步进式翻转冷床,用于运输铸坯、冷却铸坯。在冷床设备运行过程中,由于设备劣化,出现铸坯走偏、铸坯走斜、冷床失去矫直铸坯功能的现象。针对上述问题,提出对2号方坯连铸机冷床设备的调整与维保方法。

棒材小规格成品上冷床乱床问题探究

阳春新钢铁棒材线提速提产改造后,在轧制小规格时,成品上冷床易出现冷床乱床,且发生频率也很高。通过分析原因,制定了切实可行的整改方案,并进行改进,最终解决了冷床乱床问题。

液压步进翻转冷床故障分析与改进

首钢长治钢铁有限公司炼钢厂5#连铸机液压步进翻转冷床自投产以来故障频发,严重影响生产节奏。通过现场研究分析,该冷床在运行过程中主要存在导向装置摩擦板磨损严重、液压管道泄漏、油缸销轴松动脱落等问题。围绕缩短该冷床故障时间进行研究改进,通过优化液压系统、设计安装冷床导向装置及销轴固定装置,有效降低设备故障时间,保障设备稳顺运行。

棒材作业区钢坯翻转冷床改造的探索与实践

首钢长治有限公司棒材作业区的钢坯翻转冷床结构复杂、动作频繁,耗能大且设备维护工作量大。经过6年满负荷运行,主要零部件如横梁、纵梁、传动轴、齿条及传动装置等均磨损、变形严重,故障率高,严重影响收坯作业。将该钢坯翻转冷床拆除,并改造为拉钢式钢坯下料台架,该下料台架结构简单,易于操作,并且是成组间歇性拉钢动作,设备耗能低,设备维护工作量也相对较小,取得了较好的效果。

TC4返回料单次电子束冷床炉熔炼厚扁锭工艺研究

由于电子束冷床炉熔炼真空度高,熔炼铸锭的厚度大、截面积大,TC4返回料的形状尺寸不规则布料难度大、成分不均匀,导致TC4钛合金中的Al元素控制困难。研究了TC4返回料在专业化处理后,与海绵钛、Al-V中间合金及Al豆(返回料占原材料总量的50%)在3150 kW电子束冷床炉的单次熔炼工艺,结果表明:熔炼过程中Al元素挥发明显,挥发量为13%~24%(原料与铸锭中铝质量分数之差/原料中铝质量分数)、V元素的质量分数有略微上升。将原料中的Al、V质量分数分别添加到7.5%和4%,并通过合理布料,同时将熔炼速度控制在600 kg/h、炉内真空度为(5~8)×10^(-3)Torr(1 Torr=133.32 Pa),由此所获得的TC4钛合金化学成分均匀性好,成分符合GB/T 3620.1—2016标准的要求。

双线自动润滑系统在步进冷床高温区的应用

根据步进式冷床润滑点比较多,冷床前后段温度差异大,高温区润滑点油品流失严重、手动润滑不到位的现象,对设备润滑进行了创新,合理的引用了双线自动润滑系统。使用后,冷床运行平稳,年创收44.9万元。

4200 mm厚板厂冷床区域自动化水平提升研究及实践

为提升厚板产线中轧钢与剪切精整区域间的协同能力,湛江钢铁4200 mm厚板厂策划实施了冷床区域操作室合并技改项目,期望借此机会进一步提升其自动化水平。在此背景下,提出了一种面向工艺的自动化水平提升改造方案,根据工艺和控制要求对冷床区域进行智能化分段,实际运用后取得了较好效果。

无缝钢管步进式冷床自动控制系统改进

步进式冷床作为无缝钢管生产线中冷热区的中间设备,需要实现多种排布和运动方式冷却不同规格钢管,基于PLC和多传变频装置的自动化系统可以满足多种复杂运动模式的需求,在此基础上还可以添加由现场检测元件和视觉识别系统组成的智能控制系统,使用GRAPH语言完成冷床运行流程的控制,增加设备运行稳定性;HMI人机界面实现对设备和钢管的实时监控,利于生产管理;在传统设备的基础上增加视觉和算法组成的智能化系统,能有效对冷床上的钢管进行识别和记录,辅助钢管识别和物料跟踪,符合智能制造的要求。

基于机器视觉的冷床分流板位检测系统设计及实现

冷床分流板位检测是中厚板建设与生产的重要环节,其质量直接影响中厚板的生产质量,结合人工智能技术,以冷床分流板位检测为研究对象,设计了基于机器视觉的冷床分流板位检测系统。经实验测试,该系统远距离场景下间隔精度能够达到10 m以下,同时可达到100%的钢板跟踪成功率;此外,该系统在成本控制、通信时延等方面均具有较为良好的技术表现,可为冷床系统全流程跟踪与制造质量提升提供一定技术支持。

一种新型冷床下床机构

对常用的冷床下床机构进行了分析，介绍了新型冷床下床机构的工作原理，并对常用冷床下床机 构与新型冷床下床机构进行了对比。

TC4合金电子束冷床熔炼过程中LDI和HDI的去除

通过添加人工夹杂,研究了TC4合金电子束冷床熔炼(EBCHM)过程中LDI和HDI夹杂的溶解和沉淀去除。结果表明,高温下TiN与基体钛之间存在扩散反应,从而使TiN在一定时间内可溶解于基体钛中,尺寸2.5mm的TiN粒子可在1800℃,5min时间内完全溶解消失。氮化的海绵钛粒子和WC粒子在冷床中有足够的时间溶解上浮/下沉,达到完全去除的目的。EBCHM去除LDI和HDI的精炼机制为溶解和密度差作用。

电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程数值模拟

利用PROCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程进行数值模拟,研究不同工况条件下的温度场分布规律、熔池形状以及组织分布特征。结果表明:在相同的浇注温度条件下,随着铸造速度的增加,熔池加深,糊状区域变浅,初生枝晶半径和二次枝晶臂间距逐渐增加,凝固组织变得粗大。而在铸造速度相同的条件下,随着浇注温度的提高,过热度增大,熔池加深,糊状区域变浅,合金的晶粒尺寸增大。在本实验条件下,选择铸造速度10 mm/min以及浇注温度1760℃作为最佳工艺参数,这有利于在保证较高生产效率的同时,获得组织细小、冶金质量优良的钛合金铸锭。

Ti64合金的电子束冷床熔炼研究(英文)

电子束冷床熔炼工艺作为一种新熔炼技术,可应用于生产航空发动机转动件用优质钛合金和回收残钛。利用500kW电子束冷床熔炼设备,研究了熔炼速度与Ti64合金铸锭化学成分和TiN夹杂溶解速度的关系。熔炼速度分别为70,100,140kg/h时,Al挥发损失分别为22%、16%、12%。经超声探伤,在熔炼电极中加入的TiN夹杂能够全部消除。所熔炼的铸锭外部是均匀的柱状晶粒,心部是细小的晶粒。

TC4合金的电子束冷床熔炼热平衡计算

通过对TC4合金电子束冷床熔炼过程热平衡的计算和实验验证,为制定合理的熔炼工艺提供了理论依据。结果表明,对于100kg/h的熔炼速度,维持冷床液态熔池表面125℃过热和结晶坩埚内100℃过热的条件下,熔炼原料的功率为70kW,维持冷床内液态熔池的功率为122kW,维持结晶坩埚良好凝固温度的功率为62kW。在此功率熔炼时冷床内液态熔池表面温度和计算吻合。