隨著國民經濟的發展和企業經濟實力的提高，越來越多的厚板廠采用數控火焰切割機進行厚板的頭尾、定尺和試樣的切割。

1.火焰切割厚板的優點 

在厚板生產領域，由于受到投資和技術等多方面的約束，到目前為止，一般大于50mm厚度(或者屈服強度高)的毛邊鋼板仍不能采用機械剪切的方式進行切邊、切頭尾以及定尺、試樣等剪切。因此，厚板生產中，對于生產線上無法用機械設備進行剪切的鋼板，以及在鋼板機械剪切生產線能力不足等情況下，生產企業往往需要采用其他切割方式進行成品切割，如采用火焰切割、等離子切割、激光切割等。其中，火焰切割方式由于具有切割效率高、切割成本低、投資少、維護簡便等優點，使得這種切割方式在中厚板生產領域中得到比較廣泛的應用。 

在國外，由于受到人工成本、勞動安全和環保要求等條件的制約，中厚板生產企業早已廣泛采用了自動火焰切割機進行成品的切割，如德國的Dillingen廠、日本的川崎制鐵水島厚板廠以及韓國的浦項厚板廠等。在國內，特別是上世紀建設的中厚板廠一般采用的是人工火焰切割和半自動火焰切割方式。雖然上述兩種切割方式設備簡單、投資少，但存在切割效率低、勞動強度大、人工成本高、工作環境惡劣、勞動安全沒有保障等缺點。 

進入二十一世紀，隨著我國經濟的發展和企業經濟實力的提高，對勞動安全以及環境保護意識也隨之增強，因此自動火焰切割機在國內厚板生產領域開始得到了重視和應用。 

2.自動火焰切割厚板的工藝要求 在厚板生產廠，若對成品前的厚板進行自動火焰切割，則有其特定的生產工藝要求，這與造船業和機械制造等行業的數控火焰切割機有很大的不同。其切割生產工藝要求主要是: 

所有鋼板切割工作一般均在主車間廠房內進行； 
切割前，鋼板將由廠房吊車吊至特定的火焰切割臺架上，要求自動火焰切割機能夠自動定位和切割； 
由于切割前的厚板頭尾和邊部形狀不規則，因而切割前必須要首先自動測得鋼板的外部輪廓形狀，才能根據成品鋼板尺寸要求進行套裁； 
自動火焰切割機要根據鋼板的不規則外形進行自動定位切割，包括頭尾切割和邊部切割；   5)要在一塊母板上根據工藝要求進行多塊子板的自動套裁，或在鋼板的規定位置上進行鋼板試樣的切割； 
為提高切割效率，要求自動火焰切割機多把割炬同時進行切割作業，而不會產生相互之間的干擾； 
數控火焰切割機要能夠同時進行單工位或多工位的切割作業； 
由于厚板上料時往往具有一定的溫度，因此自動火焰切割機對被切割的鋼板溫度要進行實時檢測，并且要對產品鋼板的尺寸進行溫度補償，以保證熱態鋼板切割后的冷態尺寸精度；   
由于厚板切割后廢邊重量大、寬度小，廠房吊車無法對其進行安全吊運，因此要求數控火焰切割機要具備同時橫向分斷廢邊的功能； 
厚板廠的年火焰切割鋼板量非常大，所產生的廢料量和熔渣量也很多，這就要求火焰切割場地的廢料和熔渣易于清理，火焰切割臺架要結實、簡便、耐用；   
數控火焰切割機要能夠根據上一級工廠計算機系統的要求，對已切割后的鋼板進行自動標記； 
數控火焰切割機的中心計算機需要具備和厚板廠計算機系統進行數據通訊的功能。 

3.寶鋼寬厚板廠厚板自動火焰切割機 

2002年，寶山鋼鐵股份有限公司(以下簡稱寶鋼)為建設一座現代化的寬厚板廠，決定采用離線數控火焰切割機進行厚板的成品切割。 

現代切割以門式數控切割機為主，因為只有這種數控切割方式，才能有效地保證切割過程中的工序完全自動化。我國數控切割技術發展比較晚，但其發展速度非常快，可是當時國內切割行業主要是面向造船業和機械制造行業用戶，而對于鋼鐵厚板生產廠的工作環境、特定工藝需求等知之甚少，其生產的自動火焰切割機的設備結構和電氣控制功能都無法滿足厚板生產的工藝要求。 
 
經過長時間的技術交流和接下來大量的技術研究工作，最終促成了國內厚板生產企業中第一個厚板數控火焰切割機的建設和應用。 
為滿足寶鋼寬厚板廠厚板生產工藝特定的厚板切割需求，厚板自動火焰切割機采用了以下的技術解決方案： 

1)采用計算機數字程序控制的全自動化切割方式(簡稱CNC切割)，從而實現了切割作業全過程的自動化控制； 
  2)采用安裝在切割小車上的激光掃描傳感器對上料后的鋼板進行全板面輪廓掃描，計算機系統對掃描采集的數據進行處理后擬合出被切割厚板的輪廓； 
  3)火焰切割機組的計算機控制系統能根據切割工藝要求，合理的對切割鋼板進行套料。即根據生產任務以及掃描得出的被切割鋼板尺寸，在鋼板上自動套排要切割的各種成品鋼板尺寸以及試樣板尺寸。同時，優化選定切割路徑，減小切割熱變形，提高切割精度； 
  4)火焰切割機采用單梁箱形龍門式結構，其上布置有10把割炬和7個升降機頭(布置如附圖所示)。其中橫梁前面設置6個升降機頭，后面設置1個升降機頭，前6個升降機頭上裝有10把割炬，其中4個升降機頭各裝有2把割炬，同時用于縱向切割、橫向切割及廢邊切斷。后1個升降機頭則安裝有一個測溫儀、一個沖打標記裝置及一個掃描頭。 
  5)采用與主割炬在同一升降機頭的廢邊切割割炬，利用主割炬的余熱，同時實現自動廢邊橫向切斷，廢邊橫向切斷時不影響主割炬縱向切邊操作； 
  6)每個割炬上設有電容式調高儀，自動檢測割嘴與鋼板間距離和控制割炬升降，保證割嘴與鋼板之間的安全距離； 
  7)每個割炬采用獨立的橫向驅動機構，因此每個割炬均具有“自動泊位”功能，能根據切割尺寸和鋼板套料結果自動到達切割位置； 
  8)每個割炬既能隨切割小車進行縱向切割，也能在小車橫梁上橫向移動，可以滿足厚板的頭尾、定尺、側邊、剖分以及試樣切割、廢邊切割等工作； 
  9)每個割炬都配備有自動點火裝置，具備割炬自動點火功能；   10)切割機的驅動采用全數字式交流伺服驅動器和交流伺服電機，保證了切割小車和每個割炬的精確定位； 
  11)切割機能夠根據升降機頭上所安裝的測溫儀實時對被切割鋼板的溫度進行檢測，并根據溫度補償模型計算出溫度補償量，實時控制切割機割炬的運動軌跡，實現切割時鋼板尺寸的溫度補償值； 
  12)為適合大厚度鋼板的切割和較高的環境溫度，滿足火焰切割工藝要求，在切割氣路系統中采用了電氣比例電磁閥自動無級調整切割氣體(切割氧、預熱氧和燃氣)的流量和壓力；   13)切割小車的重要部位設有防護措施和隔熱冷卻裝置； 
  14)自動火焰切割機的計算機系統能夠與寶鋼厚板廠的L3計算機系統進行通信。根據L3計算機系統的指令，激活切割小車的鋼板輪廓掃描功能，根據測溫結果補償運動軌跡，控制切割小車的各種運行參數，完成鋼板的實際數據上報、存儲等功能。  

 4.厚板數控火焰切割機運行效果 

寶鋼厚板數控火焰切割機2005年4月正式投入使用，經過一段時間的調試和改進，其應用情況表明，該火焰切割機組滿足了厚板生產工藝的基本要求，操作維修簡便、使用可靠，達到了前期設計效果。但在實際使用過程中也發現了如下問題: 

 ——切割時易產生大量熔渣，熔渣清理勞動強度大且不易清除； 
 ——火焰切割常產生鋼板切割面的割傷，同時由于鋼板割傷后要進行二次切割，易造成鋼板的改尺處理，延長了鋼板生產周期并增加了生產成本，造成產能和能源的浪費； 
——自動火焰切割機的切割臺架采用格柵型式，其在生產過程中易被切割破壞，且易降低切割小車的穩定性； 
——對于板形不佳的特厚板(特別是側面雙鼓形)，其折疊部分不易一次切割完成。 

在寶鋼寬厚板項目投產后，隨著國內經濟形勢的好轉，新的寬厚板項目如雨后春筍般不斷涌現，更多的自動火焰切割機得以在不同的中板廠和寬厚板廠投入使用。各個項目在吸取寶鋼自動火焰切割機使用經驗的基礎之上，對自動火焰切割機進行了革新和完善，特別是舞陽鋼鐵公司新建的4100mm寬厚板工程中，不僅改善了自動火焰切割機的性能，采用了噴粉畫線的輔助裝置，而且還開發了適用于數控火焰切割機切割時使用的新型火焰切割臺架，解決了火焰切割臺架易被切損的難題，使得自動火焰切割機的使用效率大大提高。   

5.結語 
考慮到國內最近幾年厚板廠的建設形勢，可以預測未來厚板市場的競爭會日趨激烈，這樣就會對自動火焰切割機提出更高的技術性能要求，如何提高自動火焰切割機的切割質量和切割效率、減少熔渣的產生、降低能源介質的消耗、滿足厚板廠更高的切割工藝要求，這將是從事厚板生產研究的技術人員和火焰切割機制造商未來共同努力的目標。