炼钢厂3号连铸机红外定尺系统改造项目建议书.doc

广东韶钢松山股份有限公司
快速改进项目建议书

项目名称: 炼钢厂3号连铸机红外定尺系统改造

2015年10月16日

一、现状分析及技术改造的必要性
炼钢厂3号板坯连铸机为5机5流方坯连铸机，具有年产板坯约100万吨的生产能力，产品包括普碳钢、低合金钢、管线钢等品种。
3#方坯连铸机生产：160断面钢坯，定尺在9～12米，月产钢坯3至4万支；月钢坯8万吨以上。受制于方坯定尺设备现状，定尺精度如下（数据来源炼钢厂）：
误差在0～30mm约占70%；
误差在30～60mm约占20%；
短定尺和大于60mm约占10%；
现状分析：1、定尺误差过大，约半数钢坯定尺精度会产生过长的切头切尾，浪费严重。2、造成炼钢厂成本浪费严重，轧管厂在部分误差大（较长的）钢坯中得利，在公司成本考核中受益，不利于轧管厂的技术提升和有效的成本控制管理。
2004年12月开始使用红外定尺控制系统,目前已经使用十多年，进入更老化期，已出现设备稳定性降低、定尺精度波动大等问题，无定尺备件，已经多次出现故障,导致现场人工定尺造成浪费，因此建议升级改造成数字式红外定尺系统，保证设备可靠使用，提高定尺精度。
由于目前炼钢连铸工序生产任务紧，产量指标高，而3号连铸机定尺系统已成为制约3号连铸机稳产高产的瓶颈，故亟需进行改造。有鉴于此，炼钢厂建议通过借鉴昆钢和汉中钢铁连铸机的红外定尺系统改造升级的成功经验，对3号连铸机红外定尺系统进行改造。

二、项目主要内容
1、改造内容与范围概述
炼钢厂3号方坯坯红外定尺改造升级工程，主要是对现有的工控机、图像采集卡、红外镜头进行升级更换。
本项目的规模不大，不影响炼钢厂的正常生产。
本工程项目没有土建等特殊性施工，所以在项目施工过程中，不影响周围环境。在项目投产后，设备只消耗电源，也不会影响周边环境。
目前类似改造项目已经在昆钢、湘钢、衡钢、沙钢、汉中钢铁钢等30家钢铁企业应用，技术成熟可靠。
2、改造技术方案详述（要求尽量具体和量化，有关改造原理、工艺流程和工艺技术参数尽量用图、表描述）
3号连铸机自动定尺主要由机柜、工控机（内装图像采集卡、数据采集卡）、视频隔离器、调焦板、PLC接口板、摄像器等组成。
单套系统结构图如下（数字相机）：

系统方案说明
采用数字式高精度红外镜头替换现有的模拟量红外镜头，并配置高性能数字式图像采集卡及工控机，优化软件。
数字摄像器分辨率为1600×1200，模拟摄像器的分辨率为768×576。
根据定尺精度要求不同，每个摄像器可以用于检测的切割规格范围为1.5米～2米，推荐摄像器检测的流间距方向的宽度建议小于4米，最大不超过5米。

如上图所示，W建议小于4米，L建议为1.5米～2米(上图中相机数量不代表实际镜头数量，只作为示意用)。
数字相机与模拟相机的主要区别在于分辨率，数字相机可以提供更高的分辨率，从而为定尺带来更精确的切割精度。因此，数字相机有更好的性能。
l 3#方坯切割范围为9~12m，每台铸机5个流，流间距1.2m，要求精度为0~20mm。
l 现有火切机的回位精度经过确认无需改进，不能影响定尺精度。但若使用过程中出现不精确情况，需要及时改进修正。
l 定尺系统的关键是通过摄像器对坯头进行检测和识别，因此需要保证摄像器视野内的钢坯没有被遮挡，并有足够的成像大小，需要提供图纸，由我方计算钢坯的成像大小。
机械部分说明
主要机械装置
保护筒安装支架:
用来安装镜头，它包括卡环套、保护套筒和定位套。
系统电气连接示意图

机柜标准说明
卖方标准机柜配置 :1台仪表柜2000*800*800（毫米），前后开门，前后接线，要求现场后门离墙壁不少于800毫米；

安装效果示意图

改造设备清单详细如下表:
设备名称
组成
型号
备注
数量
费用
（万元）
信号运算分系统
工控机
RXEL-00A-XJQ

1台
15000
定尺软件
RamonDC

1套
15000
信号接收分系统
定尺镜头（含保护筒）
RXRN-02D-XXU

3个
60000
信号接收分系统
4口网卡
RXRO-20A-XCH

1块
3000
控制分系统
PLC控制板
RXIS-12A-XXB

1块
7000
信号调节分系统
调焦板
RXIS-06A-XXC

1块
7500
信号控制分系统1
数据采集卡
RXRO-06H-XXB

1块
12000
采集分系统1

网线
六类网线

100米
500
运算控制分系统3
控制电缆
RVVP 6*0.5

100米
2000
控制柜

控制柜
2000*800*800（标准）

1个
8000
KVM切换器
RXRP-08A-XXC
（线缆3米 2L-5203P）

1个
8000
合计

138000

3、改造定位和目标（1、改造定位首先要求界定项目性质：在品种调整、增加产能、质量改善、节能、降本增效、环保、消防安全、装备措施、配套设施、信息化、非生产性改造、提高劳动生产率等类别中选择改造对应的属性；2、改造目标要求定量化）
改造定位：定尺优化，提高定尺精度，提高成材率，减少浪费；
改造目标：
（1）定尺精度误差控制由0～30mm提高到0～20mm；
（2）设备无故障时间由98%提高至99.8%；

4、项目建设地点（要求说明具体机组或工位）
3号方坯连铸机。
5、改造实施的时间及其实施条件（年修实施项目或有年修接口项目要求特别说明，需增加停机时间的改造要求如实说明）
利用平时检修或3号方坯连铸机中修时间
（注：提出具体的改造进度计划安排，并明确以下节点时间）
（1）项目前期阶段：2015年11月；
（2）设备采购、到货：2015年11月至2014年12月；
（3）主体设备安装、调试：2016年1月至2016年1月；
（4）电仪设备安装、调试：2016年1月至2016年1月；
（5）项目热试、系统功能考核：2016年1月；
（6）交工验收：2016年1月。

6、改造投资匡算 单位：万元
总投资匡算
引进设备费
国内设备费
建安费
设计费
软件费
15.8
/
13.8
2
/
/
备注：国内设备费合计15.8万元，费用组成详见“项目内容与范围概述”中的“主要设备清单表”。

7、主要直接经济效益
数字式红外定尺系统具有控制精度高、稳定性好，抗干扰能力强的特点，保证了定尺精度，能有效提高轧钢成材率。
（1）定尺精度优化效果
升级后定尺控制精度可以达到0～20mm，有效减少了铸坯浪费、提高轧钢的成材率，效益非常明显。
（2）综合经济效益分析：
每产生10mm误差，钢坯就平均产生3.0Kg重量差。目前定尺中，大于30mm占比30%，这部分钢坯是一定会产生切头切尾的。可以算出每个月浪费为：40000*3.0*2 *0.3=72000Kg(计算方式：月产40000支钢坯，40%的误差在大于30mm和长定尺、短定尺的钢坯取平均超出20mm),则每月产生不必要的切头切尾72吨。一年下来给衡钢造成经济损失至少为：
72吨*400元/吨*12=345600元。

设备投入第一年产生的直接经济效益为34.56万元。半年内可以收回投资。
间接经济效益
1、减少了超长坯轧件上不了冷床、长短差过大坯料轧件成排后尾料收集困难等影响生产的问题。
2、减少坯料结算人力物力和日常设备维护成本。