转炉炼钢中的自动化常见问题及应对措施分析

曹毅

摘 要：文章重点讲述了钢铁业中转炉为一百二十吨的电气自动化经常遇到的情况，并且在制造程序中转炉身为关键制造技术之一，对炼钢体系的制造有着非常关键的用途，文章结合以前的维修养护经历，对于在制造程序中经常遇到的情况分析归纳，给出处理措施，方便在之后的作业中能够精确迅速的辨别，处置设施事故，确保制造高效率完成。

关键词：转炉；氧枪；自动化；PLC

引言

钢铁单位中十分急需电气自动化技术。钢铁单位电气自动化可以带来更多的经济利润，是现在钢铁前进的关键支撑。探索钢铁业电气自动化前进以及使用对钢铁业非常有用。电气自动化的低成本是现在钢铁业自动化前进的主要方向。中小规模的单位发展低成本电气自动化是其摆在第一位的任务，普遍运用于自动化的操纵以及见识。开放自动化体系会造成商品不能相容以及相互替换，导致制造速度减慢，成本提高。现场总线路能够连接制造现场以及操纵装置和更高操纵管制机构间的连通，能够在工业自动化体系中获得普遍的运用以及实施。

钢铁电气自动化的关键用途有两方面：在测验的运用以及制造程序中的操纵。这里钢铁制造程序划分为三个步骤，每一步骤有不一样的技术需求。现在在钢铁业中采取电气自动化能够获取良好的结果，在很大程度上提高了能耗效率以及提升产品品质和环境方面都有着重大的奉献，同时获取了非常好的经济利润。

伴随着电气自动化水准的提高，其在钢铁业中的使用频率也在日益增长。电气自动化技术的持续前进以及使用，是钢铁生产行业中关键的一项内容，在很大程度上推动了钢铁业的前进。文章重点讲述了在钢铁业中使用的电气自动化转炉为一百二十吨为例，解析其具有的情况同时对于这些情况建议有关的处理方案。

1 设备情况

转炉自动化控制主要包括两方面内容：转炉本体和氧枪。此外，还有其他外围设备，上料系统，投料系统，风机，复吹，汽化以及通讯。本系统采用西门子公司的S7系列PLC控制，设有S7-400 PLC主站、多个远程I/O站以及HMI操作站。

2 转炉本体

转炉本体的控制主要是转炉的倾动。倾动发生故障的频率相对不大，但是造成的后果严重。主要现象有：无法合闸，自动跳闸，转炉无法摇炉，没有高低速。出现上述故障后，要在主控室，PLC室，MCC室和现场查看。

2.1 无法合闸和自动跳闸

出现这种情况时，应从以下几方面入手：

2.1.1 变频设备事故。操纵一座转炉整体要用四台倾动变频设备，能够实现倾动转动速度的操纵。如果存在合闸事故时，要查看是不是至少有三台是在正常作业中的。

2.1.2 操纵位置选用失误。转炉的倾动一共划分为四个操纵位置：转炉主操纵台位置、转炉前兑铁操纵位置、炉前出渣操纵位置、炉后出钢操纵位置。在操纵转炉的过程中，必须只有一个操纵位置在工作，另外三个要在别处。

2.1.3 紧急停止信号。开启关闭按钮，包含：四个操纵位置的工作台，如果有上面所讲的信号时，就不能开启关闭的按钮。要在有关的操纵位置进行复原。

2.1.4 主令操纵。主令操纵关键是由全部操纵台的主令操纵设备完成。必须当时全部的主令操纵设备输出都是零的时候，才可以关闭。

2.2 无法摇炉

顺利送电之后，假如没办法摇炉就要检测下面的两个部分：氧枪在待吹点的上面，润滑油温度适宜。如果出现了网络事故而且转炉中还有钢水，假如不能立即处理会给转炉带来很大的伤害，减少其使用时间，可能还会出现转炉漏钢的情况，发生这种事故，要强迫运用摇炉性能。强迫摇炉是使用硬线把操纵信号从可编程逻辑控制器引导操纵台，详细的步骤是在画面中强行的开启摇炉阀门，之后在操纵处置进行操纵就可以。

3 氧枪

氧枪直接影响到冶炼效果和吹炼时间，从而影响到钢材的质量和产量。氧枪升降自动化系统完成的主要工作是对氧枪升降、速度和位置等进行控制。这里关系比较复杂，不但有其自身的条件，还同时和其他外围设备互相连锁。氧枪的故障主要是自动提枪和无法下枪。

3.1 氧枪紧急上升

为保护氧枪本身和炼钢过程的安全，当发生下列情况时，需要进行紧急提枪：

3.1.1 操作紧急提升按钮。当按下主操台上的紧急停止按钮时，氧枪电机立即抱闸锁死，速度给定以最快斜率下降至零，氧枪停在原位。该按钮不受操作地点选择和模式限制，在任意情况下均有效。

3.1.2 冷却水异常。流量低于规定值：在仪表控制程序中，规定了冷却水下限，当冷却水进水流量低，会产生下限报警信号，同样温度、压力、流量差异常也会导致氧枪的紧急上升。

3.1.3 氧枪压力异常。氧枪在开氧点以上，总管压力应大于0.6，到达开氧点以后，在位氧枪的支管压力应大于0.5。

3.1.4 汽化系统异常。汽化系统通过复吹系统与氧枪控制通迅。共有六种情况：汽包水位异常、除氧器水位异常、两组低压强制循环泵及其出口电动阀都有故障、两组高压强制循环泵及其出口电动阀都有故障、氮气压力异常、一文供水流量过小。

3.1.5 风机故障。风机的信号也是通过复吹与氧枪进行通迅。当风机转速小于 900 时，发送紧急提枪信号给复吹，再由复吹传给氧枪控制系统。目前两个转炉共用三个风机，其中任何一个为一号炉工作时，都通过一号风机通迅，为二号炉工作时，则通过三号风机通迅。此外，应注意风机与转炉的对应关系：

1# 风机，2# 风机==>1# 转炉

2# 风机，3# 风机==>2# 转炉

3.2 氧枪紧急停止

在氧枪运转中，发生如下情况，氧枪将会自动抱闸停止：

（1）按下了现场操作箱的紧急停止按钮。（2）钢丝绳张力异常。（3）氧枪在上限位以上或下限位以下。（4）没有速度给定。（5）编码器小于 780。

3.3 氧枪没办法降低

氧枪降低的要求第一项就是自己合闸，然后要确保转炉是垂直的，同时不再紧急提枪状态下。

4 网络通信

炼钢体系采取MPI，工业以太网，PROFIBUS一起连接的通信形式，以制造位置明确网络的分布，就是一座转炉就形成一网络范畴，之后在相互之间联接。网络的准确通信是开展制造的根本基础，假如中间出现事故带来的损失也是很大的。辨别网络存在事故能够从两个部分进行：

4.1 通信中断

很多设施一起不能工作。如转炉忽然发生不能摇炉，挡火门不能活动，卷帘门不能活动，就要先想到是不是网络的情况。辨别这种情况还能够检查可编程逻辑控制器柜内的报警灯是不是开启的。

4.2 上位设备网络情况

假如其中有一台计算机不可以开展全部的操纵时，查看WinCC画面中是不是存在反色效果，假如存在这种状况要先查看主机连接到交换设备的线路以及端口。

5 结束语

对于炼钢装置的特征，文章关键从转炉、氧枪和沟通三个部分讲述了制造程序中经常遇到的状况，维修养护重点以及处理方案，希望能够帮助炼钢的顺利开展。

参考文献

[1]王雅贞，等.氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备[M].北京：冶金工业出版社，2001.

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