一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法技术

本发明专利技术公开了一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，属于钢材加工技术领域，一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，包括确定切割路径、移动切割机的机头、调节割嘴的高度、开启割嘴上的气体阀门为割嘴供气并进行切割等步骤。可以实现对不同的厚度钢板的顺利切割，有效提高了切割效率，有效提高了切面平整度，通过使用特定的割嘴，并往节能燃气孔道内通入节能燃气，能够有效的进一步的降低割缝宽度，并有效减少二氧化碳和现场烟尘的排放，钢材切割表面光洁、无咬边烧塌挂渣、无增碳及硬化现象，钢材割段美观，能够确保火焰切割枪的切割质量，避免钢材未被切断的情况的发生，降低人工切割钢材的劳动强度，提高生产效率。

An energy saving cutting method for steel cutting quality judgment

【技术实现步骤摘要】
一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法
本专利技术涉及钢材加工
，更具体地说，涉及一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法。
技术介绍
火焰切割是指将工业燃气和氧气混合燃烧并达到切割所要求的温度，对钢质材料进行熔化吹渣和分割的过程。具体方法是利用工业燃气将被切割的金属预热到能够剧烈燃烧的燃点，再通过释放出高压氧气流，使金属进一步剧烈氧化并将燃烧产生的熔渣吹掉形成切口的过程。目前，采用的工业燃气为丙烷气、天然气或高炉煤气等，在使用的过程中发现，利用上述工业燃气在对钢坯的切割的过程中燃气、氧气节约程度不够高、钢材损耗量较大。目前国际国内钢铁企业的连铸钢坯切割，普遍采用的是延续了近几十年的传统割嘴，虽然近几年衍生出很多诸如快速割嘴、镶嵌式割嘴、分体式等压割嘴等多种割嘴，但是，在使用的过程中还是出现了钢材切割表面粗糙、咬边烧塌挂渣、增碳及硬化现象，导致钢材割段不美观。由于火焰切割枪长期在高温铸坯的烘烤下工作，工作环境恶劣，导致火焰切割枪无法在最佳工作状态，导致生产中铸坯没有切断的情况发生，需要后期进行人工切割，从而增加了人工劳动强度，对生产效率造成了不小的影响。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，可以实现对不同的厚度钢板的顺利切割，有效提高了切割效率，有效提高了切面平整度，有利于提高产品的精确度，通过使用特定的割嘴，并往节能燃气孔道内通入节能燃气，能够有效的进一步的降低割缝宽度，并有效减少二氧化碳和现场烟尘的排放，钢材切割表面光洁、无咬边烧塌挂渣、无增碳及硬化现象，钢材割段美观，能够确保火焰切割枪的切割质量，避免钢材未被切断的情况的发生，降低人工切割钢材的劳动强度，提高生产效率。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用以下的技术方案。一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，包括以下步骤：S1、在钢板确定切割路径，切割路径包括切割起点；S2、将确定切割路径后的钢板置于切割机的平台上，确保水平状态；S3、移动切割机的机头，使机头上的火焰切割枪的割嘴处于切割起点50mm之处，割嘴与钢板的表面成垂直状态；S4、调节割嘴的高度，使割嘴的顶端与钢板表面距离15mm；S5、开启割嘴上的气体阀门为割嘴供气，进行切割；S6、启动切割机的行走机构，调节割嘴以70mm/min的速度向切割起点运动；S7、同步调节割嘴的移动速度以及割嘴的顶端与钢板表面的距离，利用钢材切割判定系统对切割过程进行检测，确保钢材被切断，直至切割完成。进一步的，所述割嘴上设有节能燃气孔道、切割氧孔道和预热氧孔道，通过节能燃气孔道向割嘴通入节能燃气，通过切割氧孔道向割嘴通入切割氧，通过预热氧孔道向割嘴通入预热氧，所述节能燃气孔道的孔径为0.8mm，所述切割氧孔道和预热氧孔道的孔径均为0.9-1mm。进一步的，所述S5中，开启预热氧通过预热氧孔道进入割嘴，节能燃气通过节能燃气孔道进入割嘴，切割氧通过切割氧孔道进入割嘴，将预热氧压力设置为0.2mpa，将节能燃气压力设置为0.02mpa，将切割氧压力设置为1mpa，进行切割。进一步的，所述节能燃气由以下重量百分比的原料混合而成：天然气99.1％、节能剂9‰；所述节能剂包括以下重量百分比的各组分：甲醇35％、高碳醇25％、乙酸乙酯40％。进一步的，所述S7中，同步调节方法为：当割嘴距离钢板表面100mm时，调节割嘴以95mm/min的速度向切割起点运动；当割嘴移动至切割起点时，调节割嘴与钢板表面距离50mm，同时增大割嘴以130mm/min的速度沿切割路径匀速移动，直至完成切割。进一步的，所述钢材切割判定系统包括安装在火焰切割枪上的音量检测探头、计算机和控制火焰切割枪行走的PLC装置，所述音量检测探头与计算机连接，计算机与PLC装置连接。进一步的，所述音量检测探头与计算机连接，能够采集音量、音色和强度数据并转换成声音信号，并将采集到的声音信号传输至计算机；所述计算机用于对所述音量检测探头采集到的声音信号进行接收，并采用声音处理程序对声音信号进行处理，然后存储和分析，根据分析结果判定火焰切割枪是否将钢材切断，并将分析结果发送给PLC装置；所述PLC装置用于接收计算机发送的分析结果，并对火焰切割枪的行走进行控制，以确保钢材被切断。进一步的，所述钢材切割判定系统的判定方法包括以下步骤：S8、信号模式收集；S9、生产应用控制。进一步的，所述S8具体包括：S81：准备好切割钢材后，火焰切割机启动，在行走机构的控制下对钢材进行切割；S82：人工检查，保证在行走过程中钢材被完全切断；S83：位于火焰切割枪上的音量检测探头采集当前的声音信号并处理，之后保存到数据库中，作为正常工况标准样本；S84：采用一低温钢材，替换正常钢材，并执行S81；S85：控制火焰切割枪行走速度或燃气量，保证钢材没有被切断；S86：执行S83，将采集到的信号作为异常工况标准样本。进一步的，所述S9具体包括：S91：准备好切割钢材后，火焰切割机启动，在行走机构的控制下对钢材进行切割；S92：位于火焰切割枪上的检测器采集当前的声音信号并处理，和数据库中的声音信号进行比对；S93：如果信号符合正常工况标准样本，执行S95；S94：如果信号符合异常工况标准样本，降低切割机行走速度，直至信号符合正常工况标准样本；S95：切割机构按照工作速度行走；S96：切割完成，切割机复位。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的切割方法，在对切割装置不做任何改动的情况下，可以实现对不同的厚度钢板的顺利切割，有效提高了切割效率，能够有效减小切割路径上的割缝，同时提高了切面平整度，有利于提高产品的精确度，减少后期加工量，节约了加工成本。(2)本专利技术通过调节火焰枪枪头高度和运动速度，有效防止了“炸枪”、割不穿、割缝过大、切割面粗糙斜角多大等问题，提高了经济性。(3)通过使用特定的割嘴，割嘴上设有节能燃气孔道、切割氧孔道和预热氧孔道，并往节能燃气孔道内通入节能燃气，能够有效的进一步的降低割缝宽度，并有效减少二氧化碳和现场烟尘的排放，钢材切割表面光洁、无咬边烧塌挂渣、无增碳及硬化现象，钢材割段美观。(4)通过设置钢材切割判定系统，能够确保火焰切割枪的切割质量，避免钢材未被切断的情况的发生，降低人工切割钢材的劳动强度，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术切割方法的流程图；图2为本专利技术中割嘴的结构示意图；图3为本专利技术中割嘴的剖面结构示意图；图4为本专利技术中钢材切割判定系统的执行逻辑图；图5为本专利技术中钢材切割判定系统的模块结构示意图。图中标号说明：1节能燃气孔道、2切割氧孔道、3预热氧孔道。...

【技术保护点】
1.一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、在钢板确定切割路径，切割路径包括切割起点；/nS2、将确定切割路径后的钢板置于切割机的平台上，确保水平状态；/nS3、移动切割机的机头，使机头上的火焰切割枪的割嘴处于切割起点50mm之处，割嘴与钢板的表面成垂直状态；/nS4、调节割嘴的高度，使割嘴的顶端与钢板表面距离15mm；/nS5、开启割嘴上的气体阀门为割嘴供气，进行切割；/nS6、启动切割机的行走机构，调节割嘴以70mm/min的速度向切割起点运动；/nS7、同步调节割嘴的移动速度以及割嘴的顶端与钢板表面的距离，利用钢材切割判定系统对切割过程进行检测，确保钢材被切断，直至切割完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在钢板确定切割路径，切割路径包括切割起点；
S2、将确定切割路径后的钢板置于切割机的平台上，确保水平状态；
S3、移动切割机的机头，使机头上的火焰切割枪的割嘴处于切割起点50mm之处，割嘴与钢板的表面成垂直状态；
S4、调节割嘴的高度，使割嘴的顶端与钢板表面距离15mm；
S5、开启割嘴上的气体阀门为割嘴供气，进行切割；
S6、启动切割机的行走机构，调节割嘴以70mm/min的速度向切割起点运动；
S7、同步调节割嘴的移动速度以及割嘴的顶端与钢板表面的距离，利用钢材切割判定系统对切割过程进行检测，确保钢材被切断，直至切割完成。


2.根据权利要求1所述的一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：所述割嘴上设有节能燃气孔道(1)、切割氧孔道(2)和预热氧孔道(3)，通过节能燃气孔道(1)向割嘴通入节能燃气，通过切割氧孔道(2)向割嘴通入切割氧，通过预热氧孔道(3)向割嘴通入预热氧，所述节能燃气孔道(1)的孔径为0.8mm，所述切割氧孔道(2)和预热氧孔道(3)的孔径均为0.9-1mm。


3.根据权利要求2所述的一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：所述S5中，开启预热氧通过预热氧孔道(3)进入割嘴，节能燃气通过节能燃气孔道(1)进入割嘴，切割氧通过切割氧孔道(2)进入割嘴，将预热氧压力设置为0.2mpa，将节能燃气压力设置为0.02mpa，将切割氧压力设置为1mpa，进行切割。


4.根据权利要求3所述的一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：所述节能燃气由以下重量百分比的原料混合而成：天然气99.1％、节能剂9‰；所述节能剂包括以下重量百分比的各组分：甲醇35％、高碳醇25％、乙酸乙酯40％。


5.根据权利要求1所述的一种可进行切割质量判定的钢材节能切割方法，其特征在于：所述S7中，同步调节方法为：当割嘴距离钢板表面100mm时，调节割嘴以95mm/min的速度向切割起点运动；当割嘴移动至切割起点时，调节割嘴与钢板表面距离50mm，同时增大割嘴以130mm/min的速度沿切割路径匀速移动，直至完成切割。


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【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏德祥，
类型：发明
国别省市：吉林;22