150噸RH爐UPS提槍工作原理概述

郭曉俊

河鋼承鋼板帶事業部 河北 承德 067000

1 項目背景

承鋼150噸RH爐使用RH爐精煉時，利用頂槍插入真空槽向真空槽內噴吹氧氣和焦爐煤氣等介質，實現吹氧脫碳、加鋁吹氧升溫和噴吹燃氣對真空槽體加熱等功能。頂槍工作所需的各種介質通過頂槍控制閥站進入槍體。頂槍的升降通過PLC控制變頻器來驅動電機實現，在變頻器損壞或者系統電源掉電時，頂槍不能正常提升，因頂槍內有冷卻循環水，可能造成重大生產事故，故增加UPS頂槍提升系統[1]。

2 頂槍提升控制原理圖

頂槍系統由頂槍槍體、頂槍升降裝置、頂槍旋轉裝置、真空密封通道和控制閥站等部分組成。

頂槍槍體為水冷多層管結構，頂槍吹氧和加熱所需的氧氣、氮氣/氬氣、加熱煤氣和冷卻水等工作介質通過軟管組進入槍體。

頂槍升降裝置用于頂槍的夾持和升降。頂槍升降裝置還帶有事故驅動功能，以保證當發生停電等情況，會造成頂槍在真空槽內被燒壞。

真空密封通道用于頂槍槍體和熱彎管頂槍入口處的密封，以保證真空槽內的真空度。該裝置位于頂槍的下部，固定于頂槍上。

頂槍閥站用于各種介質的溫度、壓力和流量的檢測與控制，以及各種介質的切換和切斷控制。閥站內所有氣動控制閥的驅動氣源使用儀表氮氣，頂槍密封裝置的密封、冷卻和吹掃使用氮氣。頂槍火焰檢測器和噴嘴可根據鋼水處理的要求選擇氬氣或氮氣進行吹掃保護。當需要用頂槍對在RH處理位置的真空槽進行加熱升溫時，根據真空槽溫度使用焦爐煤氣和小流量管道的氧氣按流量和比率要求進行自動燃燒控制。當需要用頂槍對真空狀態下的鋼水進行吹氧脫碳處理時，使用大流量管道的氧氣進行自動吹氧控制。頂槍槍體和密封通道使用機械冷卻水連續冷卻保護，通過頂槍閥站進行分配和控制。

（1）頂槍變頻驅動時，畫面選擇“正常電源”時，變頻器下口新增接觸器1KM2吸合，此時通過變頻器驅動電機實現升降。

（2）頂槍變頻驅動和UPS工頻驅動時，正常和UPS電源，分別有接觸器驅動電磁報閘。

（3）頂槍UPS提槍選擇“UPS電源”時，變頻器下口新增接觸器1KM2斷開，通過畫面點擊“UPS提槍”驅動頂槍提升至“槽外待機位”。

3 頂槍畫面操作說明

（1）選擇“頂槍”畫面，點擊“正常電源”,“正常電源”的按鈕變“綠色”，“UPS電源”按鈕變“灰色”，此時頂槍使用變頻器驅動電機升降；

（2）點擊“UPS電源”按鈕，“UPS電源”按鈕變“綠色”，“正常電源”的按鈕變“灰色”，此時頂槍選UPS電源驅動提槍，點擊“UPS提槍”按鈕，自動打開密封氣囊、打開鎖緊氣缸、頂槍自動提升到“槽外待機位停車”。

4 實施效果

經過實踐檢驗，增加UPS事故提升后，當發生系統掉電或變頻器損壞時，可利用UPS電源來實現頂槍提升，避免頂槍在槽內發生頂槍燒毀、點火棒損壞等重大事故，大大延長了頂槍設備使用周期，節約了備件費用。