轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的幾點(diǎn)探討

陳珂+李娟娟

摘 要：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，氧槍的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是極為重要的部分，其與轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效益，存在直接的關(guān)系，能夠提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的基本性能。本文主要探討轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的幾點(diǎn)相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；氧槍；自動(dòng)控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.058

我國(guó)鋼鐵企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐氧槍的自動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于一類先進(jìn)的工藝項(xiàng)目，改進(jìn)了原有煉鋼生產(chǎn)的方法。轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)中，其可通過電控系統(tǒng)，直接的控制好生產(chǎn)的步驟，在很大程度上提高了生產(chǎn)的效率，表明轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用和實(shí)踐價(jià)值。

1 轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)分析

轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)在企業(yè)中，體現(xiàn)在速度、定位、動(dòng)作聯(lián)鎖三個(gè)方面，參與企業(yè)運(yùn)行時(shí)，氧槍自動(dòng)控制下的速度，決定了氧槍定位的精確性以及運(yùn)行的安全性。氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的定位，對(duì)企業(yè)運(yùn)行的影響比較直接，特別是冶鋼企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐氧槍會(huì)影響到冶煉鋼種的性能和質(zhì)量[1]。企業(yè)生產(chǎn)中，提高了對(duì)轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的重視度，全面規(guī)劃控制系統(tǒng)的應(yīng)用，便于發(fā)揮轉(zhuǎn)爐氧槍的優(yōu)勢(shì)。

目前，企業(yè)轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，選擇過程控制系統(tǒng)，以西門子PCS7比較典型，硬件方面選用AS416-2DP，提供可靠的軟件服務(wù)平臺(tái)，再加上PLC以及通訊系統(tǒng)，準(zhǔn)確的控制轉(zhuǎn)爐氧槍的自動(dòng)化運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)通訊功能強(qiáng)大，就會(huì)提高操作、故障診斷的效率，按照企業(yè)的生產(chǎn)順序，完善轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)化的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)邏輯性的應(yīng)用。

氧槍自動(dòng)控制狀態(tài)中，涉及到大量的參數(shù)調(diào)節(jié)工作，如氧氣、氮?dú)庖约皻鍤?，通過各種參數(shù)回路，直接控制氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，促使氧槍適用于企業(yè)生產(chǎn)的過程，以此來提高轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)化生產(chǎn)的能力，滿足企業(yè)的基本需求，輔助提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。

2 轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 水系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐氧槍水系統(tǒng)，用于控制氧槍進(jìn)水、出水時(shí)的壓力、流量參數(shù)，檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，一旦氧槍有異常的水信息，自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，提示漏水。轉(zhuǎn)爐氧槍控制誰(shuí)系統(tǒng)中，當(dāng)氧槍有漏水報(bào)警時(shí)，操作人員會(huì)直接處理氧槍的故障，待事故處理完，氧槍水系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入恢復(fù)生產(chǎn)的狀態(tài)[2]。水系統(tǒng)中，設(shè)定了轉(zhuǎn)爐氧槍工作時(shí)的報(bào)警數(shù)值，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)爐氧槍水系統(tǒng)是否正常，氧槍有不正常的問題時(shí)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

2.2 供氧系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工作信號(hào)傳送到PLC，在程序調(diào)節(jié)閥的作用下，控制開度以及氧槍的升降，其中氧壓的調(diào)節(jié)，每經(jīng)過一次調(diào)節(jié)，都需要將閥后的氧壓力數(shù)值，傳送到PLC，程序PI模擬，會(huì)經(jīng)過調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開度，促使供氧系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保持在正常的范圍中。轉(zhuǎn)爐氧槍的供氧系統(tǒng)，需設(shè)計(jì)無(wú)干擾切換控制，避免轉(zhuǎn)爐氧槍在開吹時(shí)，出現(xiàn)過大的系統(tǒng)擾動(dòng)。供氧系統(tǒng)，限制了流量調(diào)節(jié)，配置PID調(diào)節(jié)，自動(dòng)控制程序中，使用孔板與差壓變送器，控制供氧系統(tǒng)中的氧流量。

2.3 位置控制

氧槍的位置控制系統(tǒng)，速度單位控制增量，將電壓劃分成200，輸出相對(duì)應(yīng)的電壓，增量是200，表示要輸出最大的電壓+/-10，增量是0，輸出0V電壓[3]。位置系統(tǒng)的曲線為11級(jí)，數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)區(qū)域中，控制距離超出1.5m，就要提供最大的速度數(shù)據(jù)，待轉(zhuǎn)爐氧槍達(dá)到規(guī)定距離后，就可以按照曲線實(shí)行減速停車。

3 轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用

自動(dòng)控制方法，是轉(zhuǎn)爐氧槍中最重要的方法，具有較高的操作要求，在自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，需要匹配良好的通訊設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)與其他操作方式的轉(zhuǎn)化，只能按照由低向高的級(jí)別轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)接收企業(yè)運(yùn)行生產(chǎn)中的二級(jí)計(jì)算機(jī)槍位、氧氣、氮?dú)饬髁康刃畔ⅲ醪皆O(shè)定氧步，根據(jù)吹煉的方案，將自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，以表格的方式，存儲(chǔ)到區(qū)域中，便于后期調(diào)用，數(shù)據(jù)曲線信息，能夠規(guī)范好各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定。例如：煉鋼生產(chǎn)企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐氧槍在冶煉工藝中，要臨時(shí)調(diào)整槍位的信息，采取微調(diào)的方式，依照煉鋼的工作程序，操作自動(dòng)控制系統(tǒng)的上升、下降按鈕，促使自動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)入到動(dòng)槍聯(lián)鎖的狀態(tài)內(nèi)，此類狀態(tài)可以分為不動(dòng)槍聯(lián)鎖和提槍至安全點(diǎn)聯(lián)鎖，如有問題，提示報(bào)警。操作臺(tái)的按鈕，從吹煉按鈕到上位機(jī)槍位設(shè)定值，都能通過槍位差以及速度曲線實(shí)行運(yùn)算表示，輸出動(dòng)槍的控制數(shù)值，提供驅(qū)動(dòng)變頻傳動(dòng)方式，也在模型計(jì)算、人工測(cè)量的數(shù)據(jù)參與下，修改轉(zhuǎn)爐氧槍的參數(shù)相對(duì)值，尤其是噴頭至鋼水液面[4]。轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，氧槍位置的傳感器，可以自動(dòng)開啟氧槍的工作位置，如閥門、氧槍孔氮封，在上位機(jī)吹煉操作的終點(diǎn)，自動(dòng)依照點(diǎn)氧累計(jì)設(shè)定值完成提槍的操作。轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制中，副槍的下降測(cè)試、測(cè)溫取樣后，得出測(cè)試的結(jié)果，完成直接出鋼的過程。自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，總、支管的氧氣流，溫壓補(bǔ)正，在PID調(diào)節(jié)下進(jìn)行自動(dòng)投入，實(shí)時(shí)監(jiān)督氧槍的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)氧氣壓力有超限情況，立即報(bào)警。

4 結(jié)束語(yǔ)

轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成熟的應(yīng)用到生產(chǎn)企業(yè)中，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)的精確性，完善操作的過程，體現(xiàn)轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的靈活性，避免在生產(chǎn)中引起誤差，更重要的是規(guī)范生產(chǎn)的過程，發(fā)揮轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本作用，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)爐氧槍的未來發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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