RH爐預熱槍工作原理和常見故障處理方法

沈曉春

（承德鋼鐵集團有限公司，河北 承德 067000）

隨著近幾年來國內RH真空精煉工藝和設備的不斷創新和發展，RH的裝備技術、工藝技術和操作技術不斷提高。因此，學習RH爐預熱槍工作原理和常見故障處理方法，顯得十分重要。

1 RH的歷史與發展

真空技術在煉鋼中的應用始于1952年。當時，當人們生產硅含量約為2%的硅鋼時，在鑄造過程中會發生結渣。經過各種測試，最終發現氫和氮是造成結渣的主要原因，結渣不能在軋制后倒入或丟棄。隨后出現了各種真空精煉技術，例如真空鑄錠法，鋼包滴流脫氣法，鋼包脫氣法等，從而開創了工業上大規模的鋼水真空處理方法，尤其是蒸汽噴射泵的出現。加快了真空煉鋼技術的發展。

隨著真空煉鋼技術的發展和發展，RH和VD由于具有加工時間短，成本低，鋼水處理量大等優點，最終成為真空煉鋼技術的主流。1970年代，隨著全連鑄車間的興起，RH在轉爐過程中得到了廣泛的應用，因為它采用了鋼水在真空罐中循環的技術，具有加工時間短，效率高，與轉爐匹配的優點，被鋼鐵廠廣泛應用。

圖1 RH精煉爐

2 RH真空精煉爐預熱槍系統介紹

RH真空精煉爐預熱槍系統由預熱槍體、預熱槍升降裝置、預熱蓋和預熱槍控制閥站（閥站不在本使用說明書中描述）等組成。預熱槍體和預熱槍升降裝置安裝在RH待機位真空槽上方。預熱槍裝置安裝在真空槽預熱位的上部，槍體通過預熱蓋上的槍孔進入真空槽。預熱蓋固定在槍上，真空槽預熱位共4個，每個預熱位設置1套預熱槍裝置。預熱槍用于真空槽的預熱，預熱槍燒嘴可在操作室HMI上自動點火。點火時啟動高壓點火槍。火焰可由保護套內的火焰檢測器來檢測，加熱過程中槽體的實際溫度由安裝在槽體上的熱電偶實測。

2.1 RH爐預熱槍工作原理

預熱槍升降裝置用于預熱槍的夾持和升降，主要工位如下：上極限。下極限。

槽外待機位。

預熱槍旋轉裝置用于預熱槍體的旋轉，主要工位如下：待機位。工作位。

預熱槍動作畫面如圖：

圖2 RH真空精煉爐預熱槍系統

2.2 預熱槍升降裝置

預熱槍升降裝置采用齒輪減速電機進行驅動，通過鏈輪鏈條帶動升降小車進行升降。預熱槍升降在槽內定位由旋轉編碼器進行控制。預熱槍在槽外待機位的定位由行程開關進行控制，同時為消除旋轉編碼器的累計誤差，預熱槍升降裝置每次回槽外待機位后旋轉編碼器清零，并設置上、下2個極限位的極限保護。

行程開關1：預熱槍上極限。

行程開關2：預熱槍槽外待機位。

行程開關3：預熱槍下極限。

預熱槍升降速度曲線見下圖。

圖3 預熱槍升降速度曲線

2.3 預熱槍旋轉裝置

預熱槍旋轉裝置由電液推桿驅動。

電液推桿的動作通過行程開關來進行減速和定位。預熱槍旋轉前必須拔出定位銷，當PLC接到定位銷已拔出信號時才可啟動旋轉。

需控制設備。

電液推桿。

行程開關1：待機位。

行程開關2：待機位減速。

行程開關3：工作位。

行程開關4：工作位減速。

行程開關5：預熱槍旋轉定位銷檢測。

正轉減速電磁閥：1個，單線圈(失電狀態下為常閉)。

反轉減速電磁閥：1個，單線圈(失電狀態下為常閉)。

預熱槍操作程序：

（1）待機位向工作位旋轉。

（2）工作位向待機位旋轉。

（3）槽外待機位向槽內待機位運動。

（4）槽內待機位向槽外待機位運動。

（5）槽內待機位向槽內工作位運動。

（6）槽內工作位向槽內待機位運動。

（7）緊急提槍。

操作程序（1）和（2）基本相同，僅電液推桿動作方向相反；操作程序（3）和（4）基本相同，操作程序（5）和（6）基本相同，僅齒輪減速電機動作方向相反。

2.4 預熱槍控制要求

當需要進行升溫或保溫處理的真空槽移動到預熱位時，PLC控制系統在自動確認啟動條件后，操作人員通過現場操作箱將預熱槍旋轉到處理位置，并下降到槽內待機位，此后，操作人員在操作室HMI上啟動點火按鈕進行點火，如果在60秒內火焰檢測器檢測到火焰信號，PLC控制系統可以進入升溫或保溫燃燒控制模式，否則自動啟動氮氣吹掃程序。當真空槽升溫或保溫處理過程中發生不能滿足聯鎖安全條件時，或正常處理結束后，自動關閉燃燒程序，同時自動啟動氮氣吹掃。

2.5 預熱槍連鎖條件

（1）預熱槍升降裝置動作時，對應的預熱蓋必須處于工作位，且預熱槍升降過程中預熱蓋不得動作。

（2）預熱槍裝置進行旋轉時，即電液推桿動作時，預熱槍必須處于槽外待機位。

（3）預熱槍裝置處于待機位時，預熱槍不得進行升降。

（4）預熱槍旋轉和升降不能同時進行。

（5）預熱槍旋轉的操作只能在現場進行。

（6）預熱槍旋轉定位銷插入后，預熱槍不得旋轉。

圖4 預熱槍旋轉條件

圖5 預熱槍升降條件

3 RH真空精煉爐預熱槍常見故障

3.1 操作地點選擇不對導致在現場操作箱或主控畫面不能操作

（1）手自動選擇不對導致自動操作不能運行。

（2）急停按鈕按下導致操作無響應。

（3）預熱槍上限位未到位導致預熱槍無法旋轉。

（4）預熱槍升降安全銷未到位導致預熱槍無法旋轉。

（5）旋轉電機故障導致預熱槍無法旋轉。

（6）預熱槍旋轉前極限未到位導致預熱槍無法升降。

（7）升降電機故障導致預熱槍無法升降。

3.2 預熱槍處理方法

（1）在操作畫面確認操作地點選擇是否正確，并在操作箱選擇開關進行相應正確選擇。

（2）在操作畫面確認手自動選擇是否正確，并將畫面選擇畫面選到自動操作選項。

（3）檢查操作箱和操作臺上急停按鈕是否被拍下，并進行復位操作。

（4）檢查上限位是否動作，若未動作，繼續操作預熱槍上升到上限位，若限位已動作，限位信號未返回，考慮更換限位開關。

（5）檢查升降安全銷限位是否動作，若未動作，繼續安全銷到限位，若限位已動作，限位信號未返回，考慮更換限位開關。

（6）檢查旋轉電機是否報故障，若報故障進行復位操作，若仍然報故障考慮進行電機更換。

（7）檢查選擇前極限限位是否動作，若未動作，繼續操作預熱槍旋轉到旋轉前極限限位，若限位已動作，限位信號未返回，考慮更換限位開關。

（8）檢查升降電機是否報故障，若報故障進行復位操作，若仍然報故障考慮進行電機更換。

4 結語

RH真空精煉爐是冶煉高純凈低碳鋼的重要設備，RH爐預熱槍是RH爐連續穩定生產的重要設備，掌握其工作原理和常見故障的處理是RH爐使用和維護重點，因此作為技術員要努力學習相關知識，更好地做好RH真空精煉爐的維護。