提高轉爐副槍自動在線使用率的研究

牛莉莉

（河北工業職業技術大學宣鋼分院，河北 宣化 075100）

副槍技術在日常生產中的優點：減少冶煉周期；降低鐵水消耗；增加廢鋼使用量；減少氧氣消耗；減少輔料消耗；減少耐材損失；節省能量；改善工作條件；加大了煉鋼的彈性；更容易與連鑄匹配。幾年來在我國國內得到廣泛的應用。該技術依靠副槍自動檢測結果來調節過程到終點的吹煉，精確地副槍測試數據為轉爐快速精確地出鋼提供了有利的條件。

副槍自動[1]在線正常運行是副槍為轉爐生產提供準確數據的關鍵，由于受到運行環境，設備原因等因素，副槍在線正常使用一直處于不穩定狀態，副槍故障率一直居高不下。在線使用率為88%，嚴重影響轉爐正常生產，通過分析影響因素，針對性的提出解決優化措施，有效提高了轉爐副槍在線使用率。

1 副槍設備參數介紹

副槍設備主要組成部分：旋轉平臺、旋轉框架、槍體、副槍小車、副槍導向、小車導軌、自動探頭安裝裝置、卸探頭裝置、掛渣器和密封帽、探頭收集溜槽。

為了能夠測量，副槍必須連接一個可以使用的探頭。而自動探頭安裝裝置APC 在27 m 平臺用于給副槍安裝探頭。當探頭安裝完畢，副槍旋轉到待測位，隨后進行測量。副槍通過與氧槍孔相鄰的副槍孔進入轉爐。完成測量后，副槍將會旋轉到APC 的位置，卸探頭裝置將取下測量后的探頭，然后副槍準備下一次測量。

副槍參數包括：副槍冷卻水、儀表氮氣調節、密封帽冷卻水、密封帽氮封氮氣調節。

1）副槍冷卻水。設計流量為50 m3/h，使用流量38 m3/h，供應壓力在管道接頭處為0.95～1.15 MPa。

2）儀表氮氣調節。流量為3.6 m3/h，供應壓力為0.3 MPa，操作壓力為0～0.3 MPa。

3）密封帽冷卻水。流量為3 m3/h，供應壓力在27 m管道接頭處為0.2～0.6 MPa。

4）密封帽氮封氮氣調節。密封帽關閉時的流量為90 m3/h，密封帽打開時的流量為900 m3/h，氮氣壓力為0.4～0.6 MPa。

2 副槍運行狀態流程

副槍自動連接周期運行流程圖如圖1 所示。

圖1 副槍自動連接周期運行流程圖

副槍自動測量周期運行流程圖如圖2 所示。

圖2 副槍自動測量周期運行流程圖

3 影響副槍自動在線使用率的原因及分析

3.1 轉爐副槍自動在線使用的問題

宣鋼150 t 轉爐自動副槍系統[2]在日常的生產運行過程中經常出現的故障：探頭裝送失敗或超時；探頭測量取樣問題，如：探頭測量全部失敗，探頭同一功能連續失敗，多個探頭取樣連續失敗；探頭裝不上把持器或接觸不好；副槍在測試過程中探頭自動脫落；副槍槍體與把持器連接的短節密封裝置漏水，導致螺旋線與接插件連接處短路連電，系統默認裝有探頭，副槍無法使用；副槍在旋轉過程中旋轉速度變慢、不下降、或者測試完不自動提升。

3.2 轉爐副槍自動在線使用率低的原因分析

對連接周期運行圖進行解剖分析，探頭裝送失敗或超時是由于探頭裝送信號受阻未能及時發出導致，主要包括輸送鏈輸送速度慢有卡頓現象、探頭倉下放探頭機械爪沒有關到位信號、夾持器沒有關到位信號，導致后臺運行系統無法收到連接周期信號，無法完成連接周期動作。

探頭測量取樣問題主要是由于以下幾點原因造成：副槍定位不準，下槍時撞到副槍孔造成探頭損壞；探頭碰到未熔廢鋼損壞；插入深度不夠；探頭自身質量問題；接插件及螺旋線接頭接觸不良；接插件冷卻氣體流量過大，氧氣流量或底吹氬流量未降低。

副槍探頭在把持器上裝不上或者接觸不良沒有正常裝好信號主要原因：副槍端部粘渣；接插件內部有異物；接觸不緊；副槍或把持器彎曲；APC 系統探頭夾緊力不足，此處指夾持器。

副槍在測試過程中探頭自動脫落主要有以下原因：探頭自身尺寸相比較與夾持器有些偏大，探頭緊固銷壞；副槍口有積渣或者轉爐爐口過小，在副槍測試過程中與探頭發生剮蹭導致副槍脫落。

副槍槍體與把持器連接的短節密封裝置漏水主要是由于：副槍槍體冷卻水流量、壓力偏大；短節密封裝置不牢靠。

副槍在旋轉過程中旋轉速度變慢、不下降、或者測試完不自動提升主要有以下原因：副槍旋轉編碼器收到干擾信號錯誤或者損壞，副槍旋轉到位的減速和停止限位發生錯誤或損壞；副槍升降編碼器收到干擾導致計數不準或是副槍的超上限限位信號故障。

4 轉爐副槍自動在線使用率提升的解決方案

4.1 副槍探頭限位信號異常解決方案

在實際生產中，通過對副槍故障報警界面的分析研究，如果出現上述原因之一的進行針對性解決：由探頭輸送慢造成輸送不到夾持器或者快造成探頭脫落的可以調節氣動馬達的排氣閥來控制速度；探頭倉下放探頭機械爪沒有關到位信號的可以啟動機械爪復位裝置；夾持器沒有關到位信號的則應該馬上檢查夾持器氣缸限位位置是否合適或者氣缸氣管是否漏氣；若多個原因限位信號均未發出，則需要檢查翻轉臂側方的信號電纜線是否完好，因為信號電纜線隨翻轉臂上下運動極易產生磨損現象，因此該信號電纜線需要耐磨性好的。

4.2 副槍探頭測量取樣異常解決方案

對于日常生產中探頭測量取樣故障，應及時檢查接插件和探頭是否損壞，接插件要保持干凈，沒有機械損傷，好的導通率（最大阻值1 Ω），好的絕緣（相對濕度在40%～70%，溫度在10～35 ℃）；及時清理爐口，勤掃爐口，防止爐口偏小在副槍測試時損壞探頭；如果發現副槍夾持器上有粘渣現象，應該及時的清理，保證副槍探頭良好的導通率。日常生產點檢中，應該定時查看接插件與夾持器內的螺旋線接頭是否完好，是否絕緣，如發現磨損用防水絕緣的專用膠帶進行加固。當特定爐次裝入量減少時，應該及時改變副槍插入深度，防止副槍測量取樣失敗。在點檢中如果發現副槍接插件中冷卻氣體流量大，應在滿足冷卻條件的前提下往小調節流量，在副槍測試過程中應將氧氣流量和底吹流量調整到半流量保證副槍測試取樣效果。

4.3 副槍探頭安裝異常解決方案

在日常點檢中，要注意副槍端部是否有粘鋼粘渣現象，如有及時處理；要定時對副槍夾持器進行維護，要保證其表面干凈，沒有機械損傷，垂直，其凸輪外徑的磨損程度不得大于0.2 mm；發現APC 系統探頭夾緊力不足，應該及時調整夾持器氣缸限位，保證其有足夠的夾緊力。

4.4 副槍探頭脫落解決方案

在日常生產點檢中，應當注意檢查探頭自身的質量，內徑和外徑尺寸是否合適，如果發現問題及時和生產廠家溝通，杜絕質量原因；如果點檢中發現把持器磨損嚴重，應該及時的跟換；在點檢中應該及時查看副槍口情況，如若粘渣嚴重應立即處理，杜絕測試過程中將副槍探頭剮蹭下。

4.5 副槍密封漏水解決方案

在日常生產中，在不影響副槍使用[3]的前提下，應該調小副槍冷卻水的流量和壓力，流量應該保持在38 m3/h；提高副槍短節密封裝置的質量，采用新型副槍短節連接裝置，保證副槍短節裝置經久耐用和反復使用，創新副槍短節快速更換法，保證在線更換不影響副槍生產使用。

4.6 副槍旋轉速度異常解決方案

在日常生產點檢中，應當加強對對編碼器的點檢力度，采取措施預防副槍編碼器和變頻器收到錯誤信號和干擾信號，將副槍升降電機的屏蔽線接地來消除干擾信號；由于副槍超上限限位是機械限位，采用AB 點信號的感應模式，故點檢時發現超上限位電線老化或者磨損時，應立即處理，避免造成副槍使用事故。

5 結語

在日常生產工作中，面對轉爐自動副槍設備在使用過程中出現的問題，通過理論原理分析和實際生產探索，找出轉爐副槍自動在線使用率提升的原因和解決方案，最終使得轉爐副槍自動在線使用率得到顯著的提高，由原先的88%提高到98%以上，取得了良好的效果。