RH爐預(yù)熱槍工作原理和常見(jiàn)故障處理方法

沈曉春

（承德鋼鐵集團(tuán)有限公司，河北 承德 067000）

隨著近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)RH真空精煉工藝和設(shè)備的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，RH的裝備技術(shù)、工藝技術(shù)和操作技術(shù)不斷提高。因此，學(xué)習(xí)RH爐預(yù)熱槍工作原理和常見(jiàn)故障處理方法，顯得十分重要。

1 RH的歷史與發(fā)展

真空技術(shù)在煉鋼中的應(yīng)用始于1952年。當(dāng)時(shí)，當(dāng)人們生產(chǎn)硅含量約為2%的硅鋼時(shí)，在鑄造過(guò)程中會(huì)發(fā)生結(jié)渣。經(jīng)過(guò)各種測(cè)試，最終發(fā)現(xiàn)氫和氮是造成結(jié)渣的主要原因，結(jié)渣不能在軋制后倒入或丟棄。隨后出現(xiàn)了各種真空精煉技術(shù)，例如真空鑄錠法，鋼包滴流脫氣法，鋼包脫氣法等，從而開創(chuàng)了工業(yè)上大規(guī)模的鋼水真空處理方法，尤其是蒸汽噴射泵的出現(xiàn)。加快了真空煉鋼技術(shù)的發(fā)展。

隨著真空煉鋼技術(shù)的發(fā)展和發(fā)展，RH和VD由于具有加工時(shí)間短，成本低，鋼水處理量大等優(yōu)點(diǎn)，最終成為真空煉鋼技術(shù)的主流。1970年代，隨著全連鑄車間的興起，RH在轉(zhuǎn)爐過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗捎昧虽撍谡婵展拗醒h(huán)的技術(shù)，具有加工時(shí)間短，效率高，與轉(zhuǎn)爐匹配的優(yōu)點(diǎn)，被鋼鐵廠廣泛應(yīng)用。

圖1 RH精煉爐

2 RH真空精煉爐預(yù)熱槍系統(tǒng)介紹

RH真空精煉爐預(yù)熱槍系統(tǒng)由預(yù)熱槍體、預(yù)熱槍升降裝置、預(yù)熱蓋和預(yù)熱槍控制閥站（閥站不在本使用說(shuō)明書中描述）等組成。預(yù)熱槍體和預(yù)熱槍升降裝置安裝在RH待機(jī)位真空槽上方。預(yù)熱槍裝置安裝在真空槽預(yù)熱位的上部，槍體通過(guò)預(yù)熱蓋上的槍孔進(jìn)入真空槽。預(yù)熱蓋固定在槍上，真空槽預(yù)熱位共4個(gè)，每個(gè)預(yù)熱位設(shè)置1套預(yù)熱槍裝置。預(yù)熱槍用于真空槽的預(yù)熱，預(yù)熱槍燒嘴可在操作室HMI上自動(dòng)點(diǎn)火。點(diǎn)火時(shí)啟動(dòng)高壓點(diǎn)火槍?；鹧婵捎杀Ｗo(hù)套內(nèi)的火焰檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)，加熱過(guò)程中槽體的實(shí)際溫度由安裝在槽體上的熱電偶實(shí)測(cè)。

2.1 RH爐預(yù)熱槍工作原理

預(yù)熱槍升降裝置用于預(yù)熱槍的夾持和升降，主要工位如下：上極限。下極限。

槽外待機(jī)位。

預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)裝置用于預(yù)熱槍體的旋轉(zhuǎn)，主要工位如下：待機(jī)位。工作位。

預(yù)熱槍動(dòng)作畫面如圖：

圖2 RH真空精煉爐預(yù)熱槍系統(tǒng)

2.2 預(yù)熱槍升降裝置

預(yù)熱槍升降裝置采用齒輪減速電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈輪鏈條帶動(dòng)升降小車進(jìn)行升降。預(yù)熱槍升降在槽內(nèi)定位由旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行控制。預(yù)熱槍在槽外待機(jī)位的定位由行程開關(guān)進(jìn)行控制，同時(shí)為消除旋轉(zhuǎn)編碼器的累計(jì)誤差，預(yù)熱槍升降裝置每次回槽外待機(jī)位后旋轉(zhuǎn)編碼器清零，并設(shè)置上、下2個(gè)極限位的極限保護(hù)。

行程開關(guān)1：預(yù)熱槍上極限。

行程開關(guān)2：預(yù)熱槍槽外待機(jī)位。

行程開關(guān)3：預(yù)熱槍下極限。

預(yù)熱槍升降速度曲線見(jiàn)下圖。

圖3 預(yù)熱槍升降速度曲線

2.3 預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)裝置

預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)裝置由電液推桿驅(qū)動(dòng)。

電液推桿的動(dòng)作通過(guò)行程開關(guān)來(lái)進(jìn)行減速和定位。預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)前必須拔出定位銷，當(dāng)PLC接到定位銷已拔出信號(hào)時(shí)才可啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

需控制設(shè)備。

電液推桿。

行程開關(guān)1：待機(jī)位。

行程開關(guān)2：待機(jī)位減速。

行程開關(guān)3：工作位。

行程開關(guān)4：工作位減速。

行程開關(guān)5：預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)定位銷檢測(cè)。

正轉(zhuǎn)減速電磁閥：1個(gè)，單線圈(失電狀態(tài)下為常閉)。

反轉(zhuǎn)減速電磁閥：1個(gè)，單線圈(失電狀態(tài)下為常閉)。

預(yù)熱槍操作程序：

（1）待機(jī)位向工作位旋轉(zhuǎn)。

（2）工作位向待機(jī)位旋轉(zhuǎn)。

（3）槽外待機(jī)位向槽內(nèi)待機(jī)位運(yùn)動(dòng)。

（4）槽內(nèi)待機(jī)位向槽外待機(jī)位運(yùn)動(dòng)。

（5）槽內(nèi)待機(jī)位向槽內(nèi)工作位運(yùn)動(dòng)。

（6）槽內(nèi)工作位向槽內(nèi)待機(jī)位運(yùn)動(dòng)。

（7）緊急提槍。

操作程序（1）和（2）基本相同，僅電液推桿動(dòng)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(jī)動(dòng)作方向相反。

2.4 預(yù)熱槍控制要求

當(dāng)需要進(jìn)行升溫或保溫處理的真空槽移動(dòng)到預(yù)熱位時(shí)，PLC控制系統(tǒng)在自動(dòng)確認(rèn)啟動(dòng)條件后，操作人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作箱將預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)到處理位置，并下降到槽內(nèi)待機(jī)位，此后，操作人員在操作室HMI上啟動(dòng)點(diǎn)火按鈕進(jìn)行點(diǎn)火，如果在60秒內(nèi)火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)可以進(jìn)入升溫或保溫燃燒控制模式，否則自動(dòng)啟動(dòng)氮?dú)獯祾叱绦颉．?dāng)真空槽升溫或保溫處理過(guò)程中發(fā)生不能滿足聯(lián)鎖安全條件時(shí)，或正常處理結(jié)束后，自動(dòng)關(guān)閉燃燒程序，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)氮?dú)獯祾摺?/p>

2.5 預(yù)熱槍連鎖條件

（1）預(yù)熱槍升降裝置動(dòng)作時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù)熱蓋必須處于工作位，且預(yù)熱槍升降過(guò)程中預(yù)熱蓋不得動(dòng)作。

（2）預(yù)熱槍裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，即電液推桿動(dòng)作時(shí)，預(yù)熱槍必須處于槽外待機(jī)位。

（3）預(yù)熱槍裝置處于待機(jī)位時(shí)，預(yù)熱槍不得進(jìn)行升降。

（4）預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)和升降不能同時(shí)進(jìn)行。

（5）預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)的操作只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

（6）預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)定位銷插入后，預(yù)熱槍不得旋轉(zhuǎn)。

圖4 預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)條件

圖5 預(yù)熱槍升降條件

3 RH真空精煉爐預(yù)熱槍常見(jiàn)故障

3.1 操作地點(diǎn)選擇不對(duì)導(dǎo)致在現(xiàn)場(chǎng)操作箱或主控畫面不能操作

（1）手自動(dòng)選擇不對(duì)導(dǎo)致自動(dòng)操作不能運(yùn)行。

（2）急停按鈕按下導(dǎo)致操作無(wú)響應(yīng)。

（3）預(yù)熱槍上限位未到位導(dǎo)致預(yù)熱槍無(wú)法旋轉(zhuǎn)。

（4）預(yù)熱槍升降安全銷未到位導(dǎo)致預(yù)熱槍無(wú)法旋轉(zhuǎn)。

（5）旋轉(zhuǎn)電機(jī)故障導(dǎo)致預(yù)熱槍無(wú)法旋轉(zhuǎn)。

（6）預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)前極限未到位導(dǎo)致預(yù)熱槍無(wú)法升降。

（7）升降電機(jī)故障導(dǎo)致預(yù)熱槍無(wú)法升降。

3.2 預(yù)熱槍處理方法

（1）在操作畫面確認(rèn)操作地點(diǎn)選擇是否正確，并在操作箱選擇開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)正確選擇。

（2）在操作畫面確認(rèn)手自動(dòng)選擇是否正確，并將畫面選擇畫面選到自動(dòng)操作選項(xiàng)。

（3）檢查操作箱和操作臺(tái)上急停按鈕是否被拍下，并進(jìn)行復(fù)位操作。

（4）檢查上限位是否動(dòng)作，若未動(dòng)作，繼續(xù)操作預(yù)熱槍上升到上限位，若限位已動(dòng)作，限位信號(hào)未返回，考慮更換限位開關(guān)。

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

（6）檢查旋轉(zhuǎn)電機(jī)是否報(bào)故障，若報(bào)故障進(jìn)行復(fù)位操作，若仍然報(bào)故障考慮進(jìn)行電機(jī)更換。

（7）檢查選擇前極限限位是否動(dòng)作，若未動(dòng)作，繼續(xù)操作預(yù)熱槍旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)前極限限位，若限位已動(dòng)作，限位信號(hào)未返回，考慮更換限位開關(guān)。

（8）檢查升降電機(jī)是否報(bào)故障，若報(bào)故障進(jìn)行復(fù)位操作，若仍然報(bào)故障考慮進(jìn)行電機(jī)更換。

4 結(jié)語(yǔ)

RH真空精煉爐是冶煉高純凈低碳鋼的重要設(shè)備，RH爐預(yù)熱槍是RH爐連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要設(shè)備，掌握其工作原理和常見(jiàn)故障的處理是RH爐使用和維護(hù)重點(diǎn)，因此作為技術(shù)員要努力學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，更好地做好RH真空精煉爐的維護(hù)。