冶煉轉爐電氣自動化設計性價比與調試發生的問題研究

董保亮

摘 要： 在冶煉的整個生產過程中，轉爐是最主要的生產設備，直接影響著煉鋼產品的質量。隨著社會對煉鋼需求的不斷增加，對煉鋼設備轉爐的要求也越來越嚴格，因為一旦煉鋼設備出現問題，那么也會影響到鋼鐵冶煉的質量和數量。因此本文主要分析探討了冶煉轉爐電氣自動化設計性價比與調試發生的問題，以期對推動我國煉鋼事業的發展起到一定的借鑒意義。

關鍵詞： 冶煉轉爐；自動化設計；調試問題

前言

以PLC為核心的自動化控制系統在我國的冶煉行業應用較為普遍。在冶煉過程中，影響轉爐冶煉的因素有很多，其中包括原料因素、爐況因素以及工藝操作和生產管理因素等等。又由于轉爐的生產周期比較短，在轉爐內的化學反應十分強烈，因此，實現轉爐冶煉全部過程的自動化控制十分必要，從而做到穩定冶煉質量，提高產量，實現良好的經濟效益。

一、轉爐電氣自動化概述

轉爐設備是煉鋼企業的工業化產物，它是將鐵水作為直接處理的對象來進行煉鋼。轉爐電氣自動化控制系統主要完成各種工藝設備啟動停止以及過程參數的檢測、報警、聯鎖、PID調節回路的連續控制和邏輯控制，并對各種參數進行實時、歷史趨勢記錄，生成日、月統計報表。轉爐煉鋼自動化系統中傾動交流傳動裝置采用一拖一方式，設四臺變頻器。具體傳動控制方式采用一主多從方式實現，在技術上保證傾動四臺電機的力矩同步性。轉爐煉鋼自動化系統中氧槍交流傳動裝置的控制方式采用一拖一，設兩臺變頻器，一投入一備用[1]。

二、轉爐電氣自動化控制的設計分析

（一）電源及主回路

轉爐冶煉系統是火法冶煉，在整個冶煉運行過程中，要保證不間斷的供電，供電方式可以選擇直流電源直流驅動和備用交流電源交流驅動。企業通常情況下會選擇備用交流驅動中的直流逆變器，因為后者的投資相對較小。在實際運行中一定要保障轉爐吹煉控制系統的安全運行，尤其是當出現停電情況時，為了減少生產的浪費以及減少生產成本，必須有動力自動傾轉爐體。在轉爐整個控制回路出現故障時一定要注意不能使用逆變器，逆變器只能作為備用電源在暫時失電的情況下使用[2]。

（二）控制回路

轉爐設計控制系統用的是繼電器控制回路，而沒有設計PLC控制，PLC程序可以把復雜的電氣控制條件和工藝的要求條件編入系統控制，方便處理故障，而繼電器控制回路不僅既費時有費力，還非常容易出現故障，給生產系統帶來巨大的安全隱患。通過DCS系統實現工藝條件的連鎖控制，DCS在模擬量采集控制方面使用非常方便高效，但是在電氣條件控制方面沒有PLC好用。

（三）控制條件

控制條件最主要是對轉爐運行和事故傾轉的條件進行控制，在設計使用時，將轉爐進口和風機出口的閥門全部打開。應用開關控制而不是壓力控制的優勢在于，無論開關在任何情況下，都可以開啟。除此之外，一定要注意要在滿足工藝風壓的條件下進行控制，從而將爐體自動傾轉到指定的安全位置[3]。

三、轉爐電氣自動化調試常見的問題以及原因

（一）設備部分

設備部分主要包括散裝料系統、轉爐本體系統、汽化冷卻系統、煙氣凈化系統、一次除塵風機系統，轉爐電氣自動化控制系統主要是通過整個系統的運轉來完成各種工藝設備啟動停。

（二）轉爐本體部分

轉爐本體的控制，其實就是轉爐的傾動控制，在轉爐運轉過程中傾動不太容易出現故障，但是一旦發生故障，造成的后果也是難以想象的。主要的現象有：轉爐無法搖爐、難以運轉、出現自動跳閘的情況。在發生故障之后，要檢查PLC室、主控室以及MCC室的情況。

出現轉爐傾動故障，主要從以下幾個方面分析原因：一是變頻器故障問題。要完成傾動變頻控制，一座轉爐需要四臺傾動變頻器。一旦傾動出現故障，首先要檢查是否至少有三臺傾動變頻器在正常工作。二是操作地點選擇錯誤。轉爐的傾動共有四個操作地點，當控制操作轉爐時，必須保證只有一個操作點擁有控制權，對于其他的三個控制點，要把他們的狀態設置為異地。如果出現突發的網絡故障，要及時開啟強制搖爐功能，從而保證轉爐的使用壽命不會受到影響，以免引發嚴重的事故[4]。

（三）網絡通訊部分

通常情況下煉鋼系統采用的是MPI和PROFIBUS二者相結合的通訊方式，通過詳細劃分生產區域來對網絡區域進行劃分。每一個網絡區域都圍繞著一座轉爐，然后把各個區域連接起來，形成一個完整的網絡系統。要想保證生產能夠順利進行，就必須保證網絡通訊的正常運行，如果網絡通訊出現中斷的情況，不僅會影響設備的運行，還會造成巨大的人力物力的財產損失。除此之外，還要檢查上位機網絡是否出現問題，一旦出現異常，要立即檢查主機到交換機的網線以及接口。

四、總結

在現代化大工業冶煉生產中，轉爐系統的設計應用非常廣泛，因此，設計的性價比選擇就顯得至關重要。要想設計一個優良的方案，就要綜合考慮前期的投資成本、控制方式、故障處理問題、使用維護費用以及性價比，切記盲目追求高性價比。對于轉爐電氣自動化調試出現的故障，通過分析，主要是轉爐設備部分、轉爐本體部分以及網絡通訊部分的故障，在故障出現后，要具體問題具體分析，從而降低安全隱患，為保證冶煉工作的順利進行提供一個良好的前提條件。

參考文獻

[1]徐建林.冶煉轉爐電氣自動化設計性價比與調試發生問題的探討[J].新疆有色金屬，2014，（2）：94-95.

[2]許劉曉.轉爐副槍的電氣自動化控制[J].山東工業技術，2015，（23）：162，174.

[3]柯明煉.轉爐自動化煉鋼裝置副槍設備的安裝與精調分析[J].黑龍江科技信息，2015，（20）：90-90.

[4]譚亨達.轉爐自動化煉鋼裝置副槍設備的安裝與精調分析[J].河南科技，2014，（19）：85.endprint