一种多模式的钢管轧制工艺的制作方法

1.本发明涉及钢管轧制技术领域，尤其涉及一种多模式的钢管轧制工艺。


背景技术：

2.在钢管生产线上，环形炉是生产过程中常用的组件之一，其主要的作用就是对定尺管坯进行加热，使得定尺管坯成为温度达到穿孔所需要的1250摄氏度的热坯。其中，环形炉的燃烧介质多采用混合燃气或天然气。而且现有技术中的环形炉多采用1个入口(通过转料自动夹钳)和1个出口(通过出料自动夹钳)的形式，其中，入口用于装料，出口用于加热至轧制温度的坯料的出炉，之后，出炉的热坯将被送至穿孔机。
3.然而，现有技术中环形炉的加热主要采用单一燃料，精细化管理不够，燃烧节能的空间有限，碳排放限额控制不易，并且对于温度等方面的控制不足。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种多模式的钢管轧制工艺。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种多模式的钢管轧制工艺，所述钢管轧制工艺应用于钢管生产线，所述钢管生产线设置有环形炉和太阳能发电装置，所述环形炉具有两个装料入口和一个出料出口，两个装料入口分别为冷装料口和热装料口，所述冷装料口的前端设置有冷坯上料区，所述热装料口的前端设置有辊道上料区，所述辊道上料区的辊道上设置有热坯锯切装置和感应加热装置，所述太阳能发电装置能够为所述感应加热装置供电，
7.所述钢管轧制工艺包括：
8.步骤s1：通过mes生产控制系统获取来料的热温度以及太阳光照强度，判断来料是否具备热送条件，并判断太阳能发电装置能够基于当前的太阳光照强度进行有效的发电量；
9.步骤s2：当mes生产控制系统判断到当前的来料不具备热送条件并且太阳能发电装置无法进行有效地发电时，采取常规生产模式，将当前的来料输送至冷坯上料区，之后，在环形炉中依次进行预热-加热-均热，使来料加热达到热态；
10.当mes生产控制系统判断到当前的来料不具备热送条件并且太阳能发电装置能够进行有效地发电时，采取太阳能预热模式，将当前的来料输送至辊道上料区，之后，太阳能发电装置利用当前的太阳光照强度进行发电，并驱动所述感应加热装置在所述辊道上料区对当前的来料进行预热，再在环形炉中依次进行加热-均热，使来料加热达到热态；
11.当mes生产控制系统判断到当前的来料具备热送条件并且太阳能发电装置能够进行有效地发电时，采取复合预热模式，将当前的来料输送至辊道上料区，之后，太阳能发电装置利用当前的太阳光照强度进行发电，并驱动所述感应加热装置在所述辊道上料区对当前的来料进行预热，并进行切定尺，再在环形炉中依次进行加热-均热，使来料加热达到热
态；
12.步骤s2：来料在环形炉中加热达到热态后，对热态坯料进行穿孔处理。
13.可选地，所述辊道上料区的所述热坯锯切装置基于mes生产控制系统发出的控制信息将所述辊道上料区中的来料锯切至适当长度。
14.可选地，所述热装料口在装料前安装有温度检测装置，所述温度检测装置能够检测来料的温度，所述环形炉能够根据所述温度检测装置检测到的来料的温度调整来料在所述环形炉中的加热温度。
15.可选地，在所述辊道上料区中，锯切完毕之后的尺坯在保温扣瓦中进行传输。
16.本发明技术方案的主要优点如下：
17.当前钢管生产管坯加热完全依靠燃气的生产线，其碳排放燃气占比约大于70％。本发明的多模式的钢管轧制工艺，1)可以更好实现管坯连铸预热；2)可以更好地利用太阳能；3)多方法的节约环形炉燃气消耗，大大的减少碳消耗，有利于实现产线的节能减排；5)具备一定智能控制基础。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
19.图1为根据本发明的一个实施方式中的多模式的钢管轧制工艺的流程示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
22.如图1所示，在根据本发明的一个实施方式中，提供了一种多模式的钢管轧制工艺，通过该轧制工艺可以有效地利用太阳能，降低环形炉中的燃料消耗，同时能够让坯料实现有效地预热，有利于产线的节能减排。
23.具体地，本实施方式中的钢管轧制工艺应用于钢管生产线，钢管生产线设置有环形炉和太阳能发电装置，环形炉具有两个装料入口和一个出料出口，两个装料入口分别为冷装料口和热装料口，冷装料口的前端设置有冷坯上料区，热装料口的前端设置有辊道上料区，辊道上料区的辊道上设置有热坯锯切装置和感应加热装置，太阳能发电装置能够为感应加热装置供电。
24.其中，热坯锯切装置用于锯切辊道上的坯料，感应加热装置用于加热辊道上的坯料。
25.钢管轧制工艺包括：
26.步骤s1：通过mes生产控制系统获取来料的热温度以及太阳光照强度，判断来料是否具备热送条件，并判断太阳能发电装置能够基于当前的太阳光照强度进行有效的发电
量；
27.步骤s2：当mes生产控制系统判断到当前的来料不具备热送条件并且太阳能发电装置无法进行有效地发电时，采取常规生产模式，将当前的来料输送至冷坯上料区，之后，在环形炉中依次进行预热-加热-均热，使来料加热达到热态；
28.当mes生产控制系统判断到当前的来料不具备热送条件并且太阳能发电装置能够进行有效地发电时，采取太阳能预热模式，将当前的来料输送至辊道上料区，之后，太阳能发电装置利用当前的太阳光照强度进行发电，并驱动感应加热装置在辊道上料区对当前的来料进行预热，再在环形炉中依次进行加热-均热，使来料加热达到热态；
29.当mes生产控制系统判断到当前的来料具备热送条件并且太阳能发电装置能够进行有效地发电时，采取复合预热模式，将当前的来料输送至辊道上料区，之后，太阳能发电装置利用当前的太阳光照强度进行发电，并驱动感应加热装置在辊道上料区对当前的来料进行预热，并进行切定尺，再在环形炉中依次进行加热-均热，使来料加热达到热态；
30.步骤s2：来料在环形炉中加热达到热态后，对热态坯料进行穿孔处理。
31.可选地，辊道上料区的热坯锯切装置基于mes生产控制系统发出的控制信息将辊道上料区中的来料锯切至适当长度。
32.可选地，热装料口在装料前安装有温度检测装置，温度检测装置能够检测来料的温度，环形炉能够根据温度检测装置检测到的来料的温度调整来料在环形炉中的加热温度。
33.可选地，在辊道上料区中，锯切完毕之后的尺坯在保温扣瓦中进行传输。
34.可以理解，本实施方式中的环形炉采用2个装料入口1个出料出口的形式。2个装料入口中冷装料口用于通常冷定尺坯的装料，另一个热装料口用于带有温度(300-500摄氏度)的定尺坯的装料。该1个出口则用于加热至轧制温度的坯料的出炉。
35.热装料口前端的热送坯料的辊道上安装有热坯锯切装置和感应加热装置，热坯锯切装置能够基于mes生产控制系统发出的控制信息将辊道上料区中的来料锯切至适用于穿孔机的适当长度。其中，带有温度的长尺坯料可以是未冷却的连铸坯或太阳能感应加热的坯料或同时有坯料的预热加上太阳能感应加热的坯料。之后，锯切好定尺坯在保温扣瓦中传输。
36.太阳能发电装置可以是安装在钢管生产线的厂房上的太阳能电池板，太阳能发电装置可以为感应加热装置供电。
37.本实施方式中，针对不同工况可以采用三种生产模式组织生产：常规生产模式、太阳能预热模式、复合预热模式。
38.常规生产模式中，坯料不具备热送条件且太阳光照不足无法有效利用太阳能，此时采用通用生产模式，定尺坯输送至冷坯上料区，冷坯在环形炉中依次通过预热-加热-均热实现坯料达热态，热态坯料穿孔；
39.太阳能预热模式中，坯料不具备热送条件但太阳光照充足，此时可以有效利用太阳能定尺坯输送至辊道上料区，冷坯在辊道上料区进行预热，再在环形炉中依次进行加热-均热，实现坯料达热态，热态坯料穿孔；
40.复合预热模式中，坯料具备热送条件且太阳光照充足，此时可以有效利用坯料预热和太阳能，定尺坯输送至辊道上料区，预热坯在辊道上料区进行预热，并进行切定尺，再
在环形炉中依次进行加热-均热，实现坯料达热态，热态坯料穿孔。
41.mes生产控制系统通过来料(长尺坯)是否具备热温度以及太原光照度信息自动判断是否利用太阳能，并针对以上2种信息自动判断生产组织模式。
42.太阳能的稳定性较差，在太阳光充裕的时间中，利用太阳能感应加热长尺坯，此时定尺坯从热装料口装料，但是，当没有太阳能和不具备连铸坯热转的工况时候定尺坯从冷装料口装料。
43.此外，环形炉具备智能燃烧自适应能力，在热装料口装料前安装有温度检测装置，环形炉可以根据装料的实际情况进行自动化的坯料温度加热，保证出料管坯的温度。
44.本实施方式中的多模式的钢管轧制工艺具有以下优点：
45.本实施方式的多模式的钢管轧制工艺，1)可以更好实现管坯连铸预热；2)可以更好地利用太阳能；3)多方法的节约环形炉燃气消耗，大大的减少碳消耗，有利于实现产线的节能减排；5)具备一定智能控制基础。
46.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
47.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。