煉鋼廠特殊儀表的安裝與調試技術

王慶

（中國有色金屬工業第十四冶金建設公司，650031）

1 電磁流量計

這種儀表在鋼鐵行業中被廣泛使用,在煉鋼廠冷卻水系統中一般都采用這種儀表。

1.1 電磁流量計的安裝技術要求

（1）電磁流量計應安裝在垂直管道或水平管道最低處,要保證管道內存滿被測介質,且介質流速比較穩定。不能有非滿管或有氣泡聚集在測量管中的現象;（2）電磁流量計上箭頭的指向應與管道內介質流向一致;（3）如果安裝在水平管道上,電磁流量計轉換器應朝上;（4）電磁流量計的前后直管段的長度要求至少保證前5D后2D,(D為管道直徑);（5）電源電纜和信號電纜要分別敷設，信號電纜必須采用屏蔽形式。（6）流量計傳感器和信號轉換器之間的距離越近越好;（7）不能使信號轉換器受強烈震動，信號轉換器原則上應安裝在控制室內。（8）傳感器必須正確接地;（9）當與傳感器連接的工藝管道為塑料管或內有絕緣涂層的管道時,必須安裝接地環。

1.2 電磁流量計的工作原理

電磁流量計由一雙產生磁場的線圈、測量段、電極、磁路基本件組成。流量計是設計用于測量導電液體的體積流量,測量原理是基于法拉第電磁感應定律。按照該定律,導電流體通過磁場作切割磁力線運動是在垂直于磁場及流速的方向上產生感應電勢,即E=K×B×V×D。其中E為感應電壓,B為磁感應強度,K為儀表常數,V為平均流速,D為測量管直徑。因此,當磁感應強度為常數時,感應電勢正比于平均流速,在電磁傳感器中,感應電勢由2個與介質接觸的電極檢出,并傳送至轉換器轉換成標準的輸出信號。

1.3 系統調試中幾種故障及檢查方法

1.3.1 轉換器顯示正常但計算機無信號返回。用萬用表檢測流量計接線盒的A+,若A端子有直流電流輸出,說明原接線接在了A+,A-端子上接線有誤,改正后即可。

1.3.2 電磁流量計通電后無顯示,空氣開關跳閘。用萬用表檢查電源線間的電阻為20Ω,經檢查電源電纜無短路問題,說明電磁流量計內部發生故障所致。我們打開電磁流量計后蓋,取出電源線路板,檢查保險絲已熔斷,和保險絲并聯的電容也燒壞,更換保險絲和電容后故障排除。

1.3.3 電磁流量計就地顯示的瞬時流量和計算機顯示不一致。打開電磁流量計的菜單,核實該流量計的量程和計算機內部的量程不一致,更改計算機內部的量程后,顯示恢復正常。

2 金屬浮子流量計

在煉鋼廠氬氣管路、氮氣冷卻管路中就選經常選用金屬浮子流量計,該儀表分就地和遠傳兩種。

2.1 金屬浮子流量計的安裝技術要求

（1）金屬浮子流量計應安裝在垂直的管道上;（2）金屬浮子流量計的安裝方向應與介質流向一致;（3）遠傳儀表應做接地跨接線。

2.2 系統調試中常見的兩種故障排除方法

2.2.1 遠傳式儀表通電接線正常,但無信號輸出,一般為介質不干凈所致。應把儀表拆下,對金屬浮子表面做徹底的清洗后,故障排除。

2.2.2 遠傳式儀表通電接線正常,但無信號輸出,拆下后用手輕輕地推拉浮子,有信號輸出。一般為管道上有強烈的信號干擾源,排除干擾源信號恢復正常。

3 數字大屏幕測溫儀

數字大屏幕測溫儀在煉鋼鋼水測溫中比較普遍使用。

3.1 數字大屏幕測溫儀的安裝技術要求

（1）數字大屏幕測溫儀應根據工藝確定安裝位置,安裝在操作工便于觀察的地方;（2）所有信號線都要屏蔽,且與電源電纜分層敷設;（3）連接電纜要盡可能的短;（4）測溫槍和顯示儀必須用補償導線連接。

3.2 數字大屏幕測溫儀的標定

3.2.1 低點調整:在7孔插座上輸入400℃時的電壓值,其中0℃端補償電壓為3.26mV。

3.2.2 高點調整:在7孔插座上輸入1700℃時的電壓值,其中0℃端補償電壓為17.94mV。

3.3 數字大屏幕測溫儀的常見故障及錯誤原因

3.3.1 黑屏。先決條件是電源打開沒有。錯誤原因:沒有電壓輸入信號;主電源中斷;保險絲斷;主板斷電。

3.3.2 綠色信號燈不亮 (在測槍上裝上槍頭時綠燈亮)。首先檢查探頭是否安裝正確。錯誤原因:探頭有問題;槍上的插件有問題;測槍和連接導線有問題;信號燈本身有問題;儀表主板有問題。

3.3.3 黃色信號燈不亮(探頭測量時亮)。首先檢查是信號燈是否正常,探頭是否已插入鋼液。錯誤原因:當探頭插入后,燈顯示錯誤,補償導線連接不正常;設置探頭和初始溫度有誤;顯示主板有問題。

3.3.4 紅色信號燈不亮(測量結束燈亮)。先決條件:能顯示測量值。錯誤原因:信號燈壞;主板有問題。

3.3.5 顯示4個(----)信號。先決條件:能顯示測量值。錯誤原因:探頭燒壞;超過測量范圍;測槍晃動。

4 氣動切斷閥和氣動調節閥

這兩種儀表統稱儀表氣動執行機構,是煉鋼系統中重要的儀表設備,在煉鋼爐子本體閥站內自動化控制中起著主導作用。

4.1 儀表安裝要求

（1）閥門安裝時,請勿損傷法蘭的密封面,以免造成封面流體的泄漏;（2）仔細清洗配管內部,去除雜物、焊渣后,再安裝閥門,若有殘存物,將引起閥芯與密封環之間的泄漏;（3）安裝時請先將閥芯處于開啟狀態后,再進行安裝,否則在安裝過程中造成閥芯受損,引起泄露;（4）原則上采取垂直安裝;（5）執行機構的操作氣源使用干燥潔凈的壓縮空氣;（6）要保證足夠的氣源配管直徑,以保證氣壓。

4.2 調試方法

4.2.1 打開氣源球閥,觀察氣源壓力是否達到4kg～6kg。把氣動切斷閥打到自動狀態,給電磁閥加相應的電壓。

4.2.2 電磁閥得電后,氣動切斷閥運動到100%,開限位信號返回。電磁閥斷電后,氣動切斷閥運動到0%,關限位信號返回。

4.2.3 把氣動調節閥打到自動狀態,給閥門定位器加4mA～20mA,如果氣動調節閥為正作用形式,加4mA閥門應運動到0%,關限位信號返回;加12mA閥門應運動到50%;加20mA閥門應運動到100%,開限位信號返回。其開關位位置應最少取五個位置點進行精調，各點對應開度應控制在允許誤差范圍內，并多次開關可靠。

4.3 常見故障的判定方法

4.3.1 沒有動作(動作遲緩)。錯誤原因:供氣壓力低;空氣配管細、堵塞或泄露;閥門本體及其附件出現故障;手動操作機構在手動操作位置上;信號線路有誤。

4.3.2 動作不穩定(振蕩)。錯誤原應:供氣壓力變動;定位器信號變動;減壓閥發生故障。

5 電爐中熱電阻和熱電偶的安裝

電爐上爐殼冷卻水的測溫采用熱電阻,下爐殼爐體的測溫采用熱電偶,它們在其線路的敷設上有其特殊的方式,由于電爐本身的轉動,決定了爐殼下方的電纜要用金屬軟連接做保護;由于爐殼定期的更換,決定了線路的中間要加保護箱,保護箱中采用針式航空插頭連接。

6 流量開關的安裝

在EAF爐和LF爐冷卻水系統中,都采用流量開關做流量檢測,在其安裝過程中應注意以下幾點:

6.1 流量開關分PNP型和NPN型兩種,它們的接線方式不同,這一點在接線過程中應引起足夠重視,要認真查閱產品說明書,以免發生接線錯誤。

6.2 由于流量開關的取源部件長度一般很短,所以在焊接取源部件時要用絲頭堵上,以免焊渣掉進部件里損壞螺紋。在管道本體開孔時必須采用鉆孔方式。

6.3 流量開關要安裝在垂直管道上或水平管道的最低處,管道內要存滿介質。

7 張力傳感器的安裝

在轉爐氧槍系統中,鋼絲繩張力是很重要的自控檢測項目之一,因此安裝時必須注意。

（1）張力傳感器的安裝應與鋼絲繩的安裝同步進行,安裝位置在鋼絲繩固定一端下方300mm左右;（2）張力傳感器工作原理與稱重傳感器相同,信號先進補償接線盒,補償接線盒安裝在移動的小車上,顯示儀表柜安裝在固定平臺上;（3）補償接線盒和顯示儀表柜之間的電纜采用拖纜連接形式;（4）張力傳感器的專用電纜拖纜一段要用金屬軟管作保護,起到和其他電纜隔離的作用;（5）張力傳感器的專用電纜的屏蔽線一定要接在補償接線盒的固定端子上。

8 結語

煉鋼工程爐子本體的自動化儀表比較集中,但種類較多且工程量較大,許多儀表的技術要求較高,這就要求人們在實踐中不斷學習、不斷進取、不斷創新、不斷積累,認真總結經驗和教訓,使我們在技術上能更上一個新的臺階。

[1]張勁松.淺談集散控制系統儀表的安裝與調試[J].計量與測試技術，2007-09-30.