冶煉轉(zhuǎn)爐電氣自動化設計性價比與調(diào)試發(fā)生的問題研究

董保亮

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

關(guān)鍵詞： 冶煉轉(zhuǎn)爐；自動化設計；調(diào)試問題

前言

以PLC為核心的自動化控制系統(tǒng)在我國的冶煉行業(yè)應用較為普遍。在冶煉過程中，影響轉(zhuǎn)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(chǎn)管理因素等等。又由于轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)周期比較短，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的化學反應十分強烈，因此，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐冶煉全部過程的自動化控制十分必要，從而做到穩(wěn)定冶煉質(zhì)量，提高產(chǎn)量，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。

一、轉(zhuǎn)爐電氣自動化概述

轉(zhuǎn)爐設備是煉鋼企業(yè)的工業(yè)化產(chǎn)物，它是將鐵水作為直接處理的對象來進行煉鋼。轉(zhuǎn)爐電氣自動化控制系統(tǒng)主要完成各種工藝設備啟動停止以及過程參數(shù)的檢測、報警、聯(lián)鎖、PID調(diào)節(jié)回路的連續(xù)控制和邏輯控制，并對各種參數(shù)進行實時、歷史趨勢記錄，生成日、月統(tǒng)計報表。轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)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(xiàn)，在技術(shù)上保證傾動四臺電機的力矩同步性。轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)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(zhuǎn)爐電氣自動化控制的設計分析

（一）電源及主回路

轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)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(qū)動和備用交流電源交流驅(qū)動。企業(yè)通常情況下會選擇備用交流驅(qū)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(zhuǎn)爐吹煉控制系統(tǒng)的安全運行，尤其是當出現(xiàn)停電情況時，為了減少生產(chǎn)的浪費以及減少生產(chǎn)成本，必須有動力自動傾轉(zhuǎn)爐體。在轉(zhuǎn)爐整個控制回路出現(xiàn)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(zhuǎn)爐設計控制系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)故障，給生產(chǎn)系統(tǒng)帶來巨大的安全隱患。通過DCS系統(tǒng)實現(xiàn)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(zhuǎn)爐運行和事故傾轉(zhuǎn)的條件進行控制，在設計使用時，將轉(zhuǎn)爐進口和風機出口的閥門全部打開。應用開關(guān)控制而不是壓力控制的優(yōu)勢在于，無論開關(guān)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(zhuǎn)到指定的安全位置[3]。

三、轉(zhuǎn)爐電氣自動化調(diào)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(tǒng)、轉(zhuǎn)爐本體系統(tǒng)、汽化冷卻系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、一次除塵風機系統(tǒng)，轉(zhuǎn)爐電氣自動化控制系統(tǒng)主要是通過整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)來完成各種工藝設備啟動停。

（二）轉(zhuǎn)爐本體部分

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

出現(xiàn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐需要四臺傾動變頻器。一旦傾動出現(xiàn)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(zhuǎn)爐的傾動共有四個操作地點，當控制操作轉(zhuǎn)爐時，必須保證只有一個操作點擁有控制權(quán)，對于其他的三個控制點，要把他們的狀態(tài)設置為異地。如果出現(xiàn)突發(fā)的網(wǎng)絡故障，要及時開啟強制搖爐功能，從而保證轉(zhuǎn)爐的使用壽命不會受到影響，以免引發(fā)嚴重的事故[4]。

（三）網(wǎng)絡通訊部分

通常情況下煉鋼系統(tǒng)采用的是MPI和PROFIBUS二者相結(jié)合的通訊方式，通過詳細劃分生產(chǎn)區(qū)域來對網(wǎng)絡區(qū)域進行劃分。每一個網(wǎng)絡區(qū)域都圍繞著一座轉(zhuǎn)爐，然后把各個區(qū)域連接起來，形成一個完整的網(wǎng)絡系統(tǒng)。要想保證生產(chǎn)能夠順利進行，就必須保證網(wǎng)絡通訊的正常運行，如果網(wǎng)絡通訊出現(xiàn)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(chǎn)損失。除此之外，還要檢查上位機網(wǎng)絡是否出現(xiàn)問題，一旦出現(xiàn)異常，要立即檢查主機到交換機的網(wǎng)線以及接口。

四、總結(jié)

在現(xiàn)代化大工業(yè)冶煉生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的設計應用非常廣泛，因此，設計的性價比選擇就顯得至關(guān)重要。要想設計一個優(yōu)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(zhuǎn)爐電氣自動化調(diào)試出現(xiàn)的故障，通過分析，主要是轉(zhuǎn)爐設備部分、轉(zhuǎn)爐本體部分以及網(wǎng)絡通訊部分的故障，在故障出現(xiàn)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(zhuǎn)爐電氣自動化設計性價比與調(diào)試發(fā)生問題的探討[J].新疆有色金屬，2014，（2）：94-95.

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

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

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