基于炼钢铁水测温取样机安全系统的设计相关分析

张震 姚磊 张春源

摘要：本文主要简述了炼钢铁水测温取样机安全系统设计的相关问题，重点对贴水测温取样原理以及相关限位装置设计的问题开展了讨论，机械限位装置可以准确的将操作指令发出，保证工作执行的准确性。通过对上述内容分析以及讨论，以期将炼钢铁水测温取样机安全系统的设计水平不断提高。

关键词：测温取样机;限位装置设计;EMC电磁抗干扰设计

1.贴水测温取样原理

取样机有很多不同的组成部分，例如制动器、取样开关门、破渣头、传动箱、涡轮减速器、双周变频电机、取样限位器和控制系统以及测温取样复合枪等等。在取样的时候，首先需要将测温取样探头安装，之后将取样按钮启动，之后打开取样开关门，当取样头不断下降到达液面的时候，开展破渣测温取样工作，之后将取样头不断提升，使其复位，人工将样品取下之后开展水冷工作，然后提升取样头将其复位，最后按下取样开关，这就是整个取样机的工作过程。

2.机械限位装置设计

在取样组态的情况下开展取样工作比较容易失控，设置机械限位装置就是为了将这种情况避免，这样可以将墙体插入钢包底部的情况避免，将发生安全事故的概率不断降低，保护工作人员的人身安全，减少经济损失。机械限位装置在应用的时候，需要和焊接导轨上的挡块配合应用，这样在取样的状态下，气缸就会发生动作，之后会伸出限位导向块，之后系统会对气缸上面的行程开关信号检测，将正确的信号伸出，执行取样动作，不然系统就会报出故障，这样就不能将取样的要求执行开展。如果是在换枪的情况下，气缸产生动作，收回限位导向块，系统对气缸上面行程开关信号检测，如果是正确的收回信号，那么就可以执行欢庆动作，如果不是正确的收回信号，那么系统就会报出故障，无法将换枪要求执行，其具体情况如表1所示。

3.取样电气限位设计

取样限位的组成部分一共有三个，分别是温度限位、接近开关限位以及编码器限位。这三个限位之间的关系是并联的关系，而且这三个限位拥有的限位功能都是相同的，系统只要对三个限位里其中一个限位信号采集，控制系统就会将相关的动作执行。但是这三个限位具有先后的限位发生时间，在正常的情况下，温度限位是最先发生效应的限位，这个限位就是由在取样头安装的测温热电偶向PLC传输，取样枪在想钢液下降的时候，热电偶检测的温度会变得越来越高，当温度到达之前设置好的温度并且稳定的时候，那么取样强就会自动上升，回归原位。因为钢包钢液面的深度之间具有差距存在，有一些钢包的页面相对比较低，而且无法对其开展取样工作。而且在开展取样工作的时候，很容易引发热电偶故障，这时候就不能对温度限位应用，所以将温度限位作为依据，将其它两种限位设计了出来，第二重限位就是编碼器限位，只有在温度限位无法应用的时候，才会将编码器限位的作用发挥出来。第三重限位和开关接近，在温度限位以及编码器限位都无法发挥作用的时候，就会对第三限位应用。这三个限位具有一样的作用，但是却具有不一样的发生条件。而且构成取样零位的控制也是三个限位，一个是接近开关信号，一个是编码器信号，最后一个是行程开关信号，这三个限位之间的关系也是并联的关系，而且这三个控制的限位也是相同的。

4.EMC电磁抗干扰设计

电磁兼容性就是说设备或者是在同在运行时需要和其电磁环境相符合，并不会将其他任何设备无法接受的电磁干扰能力发出，EMC有两个不同方面的要求，一个是设备在正常应用的时候，对周围环境产生的电磁干扰不能高于一定的限值。另一个就是指电磁敏感性，就是指器具在身处的环境存在的电磁干扰会有一些干扰性。贴水取样电气系统上很出的环境具有较大的电磁干扰，控制柜和取样机之间具有较远的距离，变频器也会将较大的电磁干扰发出。如果电磁干扰较大或者是干扰设计不是很充足，那么就会严重的影响系统的安全性，影响系统的正常运行，其具体情况如表2所示 。

5.总结

综上，通过分析贴水取样的相关问题以及情况，从软件以及硬件的角度开展考虑，安全设计取样系统，将多重位并联式安全限位系统设计，还设计了EMC抗干扰设计，不断的提高贴水测温取样设备的安全使用系数，将设备使用的稳定性保证，将炼钢安全保证，保护工作人员安全，减少企业的经济损失。

参考文献：

[1]庞兴利.关于炼钢铁水测温取样机安全系统的设计[J].中国设备工程，2019，（2）：215-217.

[2]汤晓辉.高铬铁水炼钢技术的研究[J].冶金与材料，2018，（4）：113，115.