PC钢棒热处理生产线技术参数及配置

预应力混凝土用钢棒（Steel Bar for Prestressed Concrete ，简称PC钢棒）是一种低碳合金钢热处理高强度预应力混凝土用钢筋，由日本高周波热炼株式会社于20世纪60年代开发的一种技术含量很高的预应力钢材，1964年获准日本专利，属于预应力强度级别中的中间强度级。由于它具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，综合力学性能好、耐曲折寿命长、良好的可焊接性、镦锻性、节省材料（如φ11mmPC钢棒可代替φ20mm热轧钢筋）等特点。

目前国内PC钢棒主要应用于制作港口混凝土管桩、高层建筑地基混凝土管桩、桥墩混凝土管桩（又称管桩钢丝）。其外形为连续螺旋沟槽，因此与混凝土粘结性能尤为出色，是螺纹钢和建筑线材的替代产品。PC钢棒生产质量的不断提高和价格的下降，加之人们对建筑钢材高性能价格比带来的一系列好处的深入认识，PC钢棒的应用越来越普遍，需求量也在稳步地增长。2000年广东省建设厅出台强制性文件规定，凡建造楼房必须打管桩(管桩必须要用PC钢棒)。根据2006年的估算，我国PC钢棒地年消耗量可能会达到600万吨。在今后一段时期内，生产PC钢棒盘条有广阔的市场潜力和发展前景，经济效益明显。另一方面，我国现在盘条的年生产量已经达到3500万吨/年，据世界首位，占我国钢材总量的20％；但制品加工总产量约700万吨，仅占盘条总量的20％；这一比率与先进国家的制品总量约为盘条的70％相差甚远。。

【设备能力】
　　年产20000吨，（ф7.1mm，ф9.0mm，ф10.6mm各三分之一）。其中：ф7.1mm 线速度为105米/分，ф9.0mm线速度为90米/分，ф10.6mm线速度为65米/分。

【工艺流程】
　　原料盘条—机械除锈—校直—拉拔减径—刻痕—感应加热淬火—感应加热回火—检测－卷曲成品—打包
【工艺方案】
　　本热处理生产线是一种流水线型的系统。系统可分成4个部分：电气传动，感应加热，控制台，数据采集和其它一些附属设备。电气传动部分共由4台电机（1台压送机，1台牵引机，2台收线机）及钢棒校直压轮组成，每台电机均采用ABB公司提供的变频器来驱动；感应加热部分由4台感应加热机（2台KGPS可控硅中频炉，其中1#KGPS可控硅中频炉的功率为P1=500KW,4#KGPS可控硅中频炉的功率为P4=250KW。2＃、3＃电源超音频电源，功率分别为P2=320KW和P3=250KW）组成。1#测温仪用于测量淬火温度，2#测温仪用于测量回火温度，最后是PC钢棒的剪切和分线。控制台是整条生产线的主控台，由Simens系列PLC和触摸屏(TP270)共同对生产线进行监控。

【设备组成】
1、机械设备

A、放线架 2件

B、压送机、校直机、牵引机各一件

C、保温管（长度3米） 2件

D、冷却水槽（长度4米） 2件

E、齿轮剪（含分料装置） 1件

F、成品收料机 2件

2、加热电源设备（含感应器）

A、预热晶闸管中频电源（500KW/4KHZ） 1台

B、升温IGBT超音频电源320KW/30KHZ） 1台

C、淬火IGBT超音频电源250KW/50KHZ） 1台

D、回火晶闸管中频电源（250KW/4KHZ） 1台

3、配套设备

A、测温仪（国产、进口备选）高低温各一台

B、集控台（含变频器4台，PLC控制系统一套）

C、设备间控制部分连线

【运行原理】
正常运行时，钢棒经拉拔刻槽盘条后从送线处开始，以一定的线速度在牵引机的牵引下，由压送机，校直机1和校直机2，送入图（1）中的前3台KGPS可控硅中频炉完成PC钢棒的淬火处理达到一定的淬火温度，经过保温水冷，至最后一台电源完成PC钢棒的回火处理，达到一定的回火温度，再经过保温水冷后，由收线分配器分线送入相应的收线机收线。在收线中，收线机的角速度则随着收线盘直径的增大而减小。系统采集和发送来的信号全部送至控制台，经过PLC的相应处理后进行相应的控制。系统对整条生产线进行监控，当系统出现故障时（如传动故障或感应加热电源故障），故障信号送至PLC进行处理并给出实时报警，同时对系统的故障类型进行记录存档，可以在触摸屏上进行查阅。这样有效保证了系统的可靠性，可以及时对出现的故障进行处理。程序分点动和自动两部分。S7－300系列PLC丰富的功能指令和符号寻址方式大大方便了编程。在程序中应用了A/D转换的数字滤波、PI控制、功能块、功能、数据块、和TP-27的通信接口等功能，充分体现了PLC功能控制的特点，
【系统特点】
1．性能高且稳定
a．采用IGBT交流变频调速传动系统，完全满足调节要求，成本低，结构简单，运行可靠，易于维护。
b．采用双IGBT超音频感应加热电源，用30KHZ在居里点附近进行提温，用50KHZ进行进一步提温，并达到工艺淬火温度，提高系统的可靠性和稳定性。
c．所有感应加热系统和传动系统均由PLC控制，感应加热系统采用输出电压闭环控制，传动系统实行速度闭环控制，确保机械部分的传动速度和感应加热部分的输出功率保持恒定。
d．采用工艺参数分类存储技术，确保每种规格产品在同种工艺条件下生产。
e．采用温度补偿技术，消除气温波动对产品质量的影响。
2．系统电效率高
合理地选择了感应加热电源，在低温段使用晶闸管中频感应加热电源，在居里点后选择IGBT超音频感应加热，可以确保加热效率在80％以上。
3．生产高度自动化
a．实行全电脑控制，所有工艺参数存储在PLC中，操作者只要调出对应工艺参数，启动系统即可。
b．友好的人机接口，操作人员基本不需培训，经简单介绍后即可方便操作，只要在生产过程中随时观察设备运行状况，保证供应水电的稳定即可稳定生产。