轉爐煉鋼中的自動化常見問題及應對措施分析

曹毅

摘 要：文章重點講述了鋼鐵業中轉爐為一百二十噸的電氣自動化經常遇到的情況，并且在制造程序中轉爐身為關鍵制造技術之一，對煉鋼體系的制造有著非常關鍵的用途，文章結合以前的維修養護經歷，對于在制造程序中經常遇到的情況分析歸納，給出處理措施，方便在之后的作業中能夠精確迅速的辨別，處置設施事故，確保制造高效率完成。

關鍵詞：轉爐；氧槍；自動化；PLC

引言

鋼鐵單位中十分急需電氣自動化技術。鋼鐵單位電氣自動化可以帶來更多的經濟利潤，是現在鋼鐵前進的關鍵支撐。探索鋼鐵業電氣自動化前進以及使用對鋼鐵業非常有用。電氣自動化的低成本是現在鋼鐵業自動化前進的主要方向。中小規模的單位發展低成本電氣自動化是其擺在第一位的任務，普遍運用于自動化的操縱以及見識。開放自動化體系會造成商品不能相容以及相互替換，導致制造速度減慢，成本提高。現場總線路能夠連接制造現場以及操縱裝置和更高操縱管制機構間的連通，能夠在工業自動化體系中獲得普遍的運用以及實施。

鋼鐵電氣自動化的關鍵用途有兩方面：在測驗的運用以及制造程序中的操縱。這里鋼鐵制造程序劃分為三個步驟，每一步驟有不一樣的技術需求。現在在鋼鐵業中采取電氣自動化能夠獲取良好的結果，在很大程度上提高了能耗效率以及提升產品品質和環境方面都有著重大的奉獻，同時獲取了非常好的經濟利潤。

伴隨著電氣自動化水準的提高，其在鋼鐵業中的使用頻率也在日益增長。電氣自動化技術的持續前進以及使用，是鋼鐵生產行業中關鍵的一項內容，在很大程度上推動了鋼鐵業的前進。文章重點講述了在鋼鐵業中使用的電氣自動化轉爐為一百二十噸為例，解析其具有的情況同時對于這些情況建議有關的處理方案。

1 設備情況

轉爐自動化控制主要包括兩方面內容：轉爐本體和氧槍。此外，還有其他外圍設備，上料系統，投料系統，風機，復吹，汽化以及通訊。本系統采用西門子公司的S7系列PLC控制，設有S7-400 PLC主站、多個遠程I/O站以及HMI操作站。

2 轉爐本體

轉爐本體的控制主要是轉爐的傾動。傾動發生故障的頻率相對不大，但是造成的后果嚴重。主要現象有：無法合閘，自動跳閘，轉爐無法搖爐，沒有高低速。出現上述故障后，要在主控室，PLC室，MCC室和現場查看。

2.1 無法合閘和自動跳閘

出現這種情況時，應從以下幾方面入手：

2.1.1 變頻設備事故。操縱一座轉爐整體要用四臺傾動變頻設備，能夠實現傾動轉動速度的操縱。如果存在合閘事故時，要查看是不是至少有三臺是在正常作業中的。

2.1.2 操縱位置選用失誤。轉爐的傾動一共劃分為四個操縱位置：轉爐主操縱臺位置、轉爐前兌鐵操縱位置、爐前出渣操縱位置、爐后出鋼操縱位置。在操縱轉爐的過程中，必須只有一個操縱位置在工作，另外三個要在別處。

2.1.3 緊急停止信號。開啟關閉按鈕，包含：四個操縱位置的工作臺，如果有上面所講的信號時，就不能開啟關閉的按鈕。要在有關的操縱位置進行復原。

2.1.4 主令操縱。主令操縱關鍵是由全部操縱臺的主令操縱設備完成。必須當時全部的主令操縱設備輸出都是零的時候，才可以關閉。

2.2 無法搖爐

順利送電之后，假如沒辦法搖爐就要檢測下面的兩個部分：氧槍在待吹點的上面，潤滑油溫度適宜。如果出現了網絡事故而且轉爐中還有鋼水，假如不能立即處理會給轉爐帶來很大的傷害，減少其使用時間，可能還會出現轉爐漏鋼的情況，發生這種事故，要強迫運用搖爐性能。強迫搖爐是使用硬線把操縱信號從可編程邏輯控制器引導操縱臺，詳細的步驟是在畫面中強行的開啟搖爐閥門，之后在操縱處置進行操縱就可以。

3 氧槍

氧槍直接影響到冶煉效果和吹煉時間，從而影響到鋼材的質量和產量。氧槍升降自動化系統完成的主要工作是對氧槍升降、速度和位置等進行控制。這里關系比較復雜，不但有其自身的條件，還同時和其他外圍設備互相連鎖。氧槍的故障主要是自動提槍和無法下槍。

3.1 氧槍緊急上升

為保護氧槍本身和煉鋼過程的安全，當發生下列情況時，需要進行緊急提槍：

3.1.1 操作緊急提升按鈕。當按下主操臺上的緊急停止按鈕時，氧槍電機立即抱閘鎖死，速度給定以最快斜率下降至零，氧槍停在原位。該按鈕不受操作地點選擇和模式限制，在任意情況下均有效。

3.1.2 冷卻水異常。流量低于規定值：在儀表控制程序中，規定了冷卻水下限，當冷卻水進水流量低，會產生下限報警信號，同樣溫度、壓力、流量差異常也會導致氧槍的緊急上升。

3.1.3 氧槍壓力異常。氧槍在開氧點以上，總管壓力應大于0.6，到達開氧點以后，在位氧槍的支管壓力應大于0.5。

3.1.4 汽化系統異常。汽化系統通過復吹系統與氧槍控制通迅。共有六種情況：汽包水位異常、除氧器水位異常、兩組低壓強制循環泵及其出口電動閥都有故障、兩組高壓強制循環泵及其出口電動閥都有故障、氮氣壓力異常、一文供水流量過小。

3.1.5 風機故障。風機的信號也是通過復吹與氧槍進行通迅。當風機轉速小于 900 時，發送緊急提槍信號給復吹，再由復吹傳給氧槍控制系統。目前兩個轉爐共用三個風機，其中任何一個為一號爐工作時，都通過一號風機通迅，為二號爐工作時，則通過三號風機通迅。此外，應注意風機與轉爐的對應關系：

1# 風機，2# 風機==>1# 轉爐

2# 風機，3# 風機==>2# 轉爐

3.2 氧槍緊急停止

在氧槍運轉中，發生如下情況，氧槍將會自動抱閘停止：

（1）按下了現場操作箱的緊急停止按鈕。（2）鋼絲繩張力異常。（3）氧槍在上限位以上或下限位以下。（4）沒有速度給定。（5）編碼器小于 780。

3.3 氧槍沒辦法降低

氧槍降低的要求第一項就是自己合閘，然后要確保轉爐是垂直的，同時不再緊急提槍狀態下。

4 網絡通信

煉鋼體系采取MPI，工業以太網，PROFIBUS一起連接的通信形式，以制造位置明確網絡的分布，就是一座轉爐就形成一網絡范疇，之后在相互之間聯接。網絡的準確通信是開展制造的根本基礎，假如中間出現事故帶來的損失也是很大的。辨別網絡存在事故能夠從兩個部分進行：

4.1 通信中斷

很多設施一起不能工作。如轉爐忽然發生不能搖爐，擋火門不能活動，卷簾門不能活動，就要先想到是不是網絡的情況。辨別這種情況還能夠檢查可編程邏輯控制器柜內的報警燈是不是開啟的。

4.2 上位設備網絡情況

假如其中有一臺計算機不可以開展全部的操縱時，查看WinCC畫面中是不是存在反色效果，假如存在這種狀況要先查看主機連接到交換設備的線路以及端口。

5 結束語

對于煉鋼裝置的特征，文章關鍵從轉爐、氧槍和溝通三個部分講述了制造程序中經常遇到的狀況，維修養護重點以及處理方案，希望能夠幫助煉鋼的順利開展。

參考文獻

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