Danieli Corus副槍系統(tǒng)典型故障處理

王 軼

1.概述

副槍是在轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中爐體垂直狀態(tài)下不需要中斷吹煉就能完成測(cè)溫取樣的工具，較之轉(zhuǎn)爐煙氣分析、音頻化渣等技術(shù)，副槍系統(tǒng)性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠和易維護(hù)，目前國(guó)內(nèi)煉鋼廠采用60多套荷蘭Danieli Corus公司的副槍系統(tǒng)。

Danieli Corus副槍系統(tǒng)由機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)（包括回轉(zhuǎn)臺(tái)、槍體、升降軌道、探頭更換機(jī)構(gòu)等）、PLC控制和變頻傳動(dòng)系統(tǒng)、DIRC-5信號(hào)處理系統(tǒng)、測(cè)量探頭和上位計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)組成。其中DIRC-5系統(tǒng)是副槍系統(tǒng)核心，由基于VME總線的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與測(cè)量信號(hào)處理單元組成。副槍系統(tǒng)在手動(dòng)或自動(dòng)模式下，人工在上位機(jī)畫(huà)面給出PLC測(cè)量觸發(fā)信號(hào)，PLC控制變頻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)APC系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、升降電機(jī)，完成副槍的探頭連接、測(cè)量、復(fù)位等動(dòng)作。

2.典型故障處理

副槍系統(tǒng)的信號(hào)傳輸對(duì)線路要求高，加之工作環(huán)境惡劣，因此測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，嚴(yán)重影響需要及時(shí)獲得精確冶煉數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)指導(dǎo)生產(chǎn)的煉鋼系統(tǒng)。

故障1 探頭連接完成，但上位機(jī)HMI沒(méi)有信號(hào)指示。

故障處理 首先更換探頭，確認(rèn)不是探頭問(wèn)題，其次檢查、確認(rèn)接插件接觸良好，故判斷是從副槍探頭到DIRC5系統(tǒng)的測(cè)量信號(hào)傳輸線路有斷點(diǎn)（圖1）。應(yīng)結(jié)合各副槍系統(tǒng)的具體情況找切入點(diǎn)，圖1中星號(hào)標(biāo)注的補(bǔ)償電纜為易損壞部分。連接探頭時(shí)，探頭套在把持器下端的接插件上，探頭內(nèi)壁的環(huán)片（e、f、a、c、b、d）剛好與接插件上環(huán)片緊密接觸，觸環(huán)和各測(cè)量信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖1?？上仁褂肂eamex公司的多功能校驗(yàn)儀MC2或副槍專用校驗(yàn)儀表PJ6301從接插件處加模擬信號(hào)，對(duì)于熔池溫度和凝固溫度均通過(guò)熱電偶測(cè)量，可分別短接a、b和c、d環(huán)（或短接螺旋線插頭上的3、4管腳和5、6管腳），若上位機(jī)畫(huà)面或DIRC服務(wù)器上相應(yīng)指示燈亮，則說(shuō)明此兩組信號(hào)線路正常。氧活度不能通過(guò)短接判斷，可在e、f觸環(huán)（或1、2管腳）加90～190mV信號(hào)，如果“OXYGEN”指示燈亮，則證明線路正常，若仍無(wú)指示就從副槍頂端的補(bǔ)償電纜接頭處加信號(hào)，逐級(jí)排除找出斷點(diǎn)。上述操作必須確保DIRC5系統(tǒng)正常，檢驗(yàn)DIRC5是否存在內(nèi)部故障，可直接從本地預(yù)留的校準(zhǔn)接口加上述信號(hào)，如有問(wèn)題，重啟DIRC5。

故障2 在相同原料、工藝和冶煉條件下將測(cè)量值與經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較，測(cè)量結(jié)果誤差較大。

故障處理 長(zhǎng)時(shí)間未標(biāo)定，儀表和系統(tǒng)元器件特性受環(huán)境溫度等影響，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果普遍偏移。對(duì)DIRC5進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法與檢查信號(hào)線路時(shí)相同，不過(guò)此時(shí)對(duì)于熱電偶信號(hào)必須加溫度信號(hào)，即操作DIRC5面板上的F1～F8按鈕，用校驗(yàn)儀加載相應(yīng)的輸入信號(hào)值，完成校驗(yàn)，具體步驟如下。

（1）熔池溫度效驗(yàn)過(guò)程。①進(jìn)入效驗(yàn)狀態(tài)；②點(diǎn)擊F3（BATH），進(jìn)入熔池溫度校驗(yàn)狀態(tài)；③在校驗(yàn)儀上輸入1600℃，點(diǎn)擊F6（low），等待最小處顯示1600℃左右；④在校驗(yàn)儀上輸入1700℃，點(diǎn)擊F7（high），等待最大處顯示1700℃左右；⑤在允許誤差范圍內(nèi)，點(diǎn)擊F8保存并退出。

（2）結(jié)晶溫度校驗(yàn)過(guò)程。①進(jìn)入校驗(yàn)狀態(tài)；②點(diǎn)擊F4（SOLTD），進(jìn)入結(jié)晶溫度校驗(yàn)狀態(tài)；③下限：在校驗(yàn)儀上輸入1450℃，點(diǎn)擊F6（low），等待最小處顯示1450℃左右；④在校驗(yàn)儀上輸入1550℃，點(diǎn)擊F7（high），靜等直到最大處顯示1550℃左右；⑤在允許誤差范圍內(nèi)，點(diǎn)擊F8保存并退出。

（3）氧含量效驗(yàn)過(guò)程。①進(jìn)入效驗(yàn)狀態(tài)；②點(diǎn)擊F5（OXYGEN），進(jìn)入氧含量校驗(yàn)狀態(tài)；③在校驗(yàn)儀上輸入90mV，點(diǎn)擊F6（low），等待最小處顯示90mV左右；④在校驗(yàn)儀上輸入190mV，點(diǎn)擊F7（high），等到直到最大處顯示190mV左右；⑤在允許誤差范圍內(nèi)，點(diǎn)F8保存并退出。

整個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程需要重復(fù)以上操作3次。由于在DIRC5本地校準(zhǔn)時(shí)，忽略了實(shí)際過(guò)程中的測(cè)量信號(hào)從現(xiàn)場(chǎng)到DIRC5線路傳輸時(shí)的衰減，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，從接插件到DIRC5的傳輸線路約為200m，160mV信號(hào)約衰減為0.7mV，而溫度信號(hào)具有環(huán)境溫度補(bǔ)償，不存在衰減問(wèn)題。因此在校準(zhǔn)氧含量信號(hào)時(shí)，為增強(qiáng)準(zhǔn)確性可在現(xiàn)場(chǎng)探頭接插件處校準(zhǔn)。另外，校驗(yàn)作業(yè)中如顯示值與輸入值偏差大，超過(guò)允許誤差，可不保存，需檢查校驗(yàn)設(shè)備和副槍線路，找出偏差原因后再進(jìn)行校準(zhǔn)操作。

故障3 完成測(cè)量動(dòng)作，但是沒(méi)有測(cè)量結(jié)果，上位測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量代碼為“F”。

故障處理 這種情況較少發(fā)生，查看DIRC5上的測(cè)量曲線（圖2），發(fā)現(xiàn)熔池溫度曲線很不規(guī)則（正常情況下應(yīng)為連續(xù)規(guī)則的曲線）。檢查探頭質(zhì)量，并確認(rèn)在副槍進(jìn)入爐體測(cè)量時(shí)氧槍的氧流量是否降至70%以下，爐內(nèi)鋼水相對(duì)穩(wěn)定，更換不同批次探頭繼續(xù)觀察，如果故障依舊，再檢查DIRC5內(nèi)部信號(hào)處理單元。

3.日常維護(hù)

（1）由于槍體在旋轉(zhuǎn)、升降過(guò)程中，內(nèi)部補(bǔ)償電纜的重力和加減速時(shí)的超重作用，容易造成槍體內(nèi)部電纜損壞，應(yīng)在生產(chǎn)檢修時(shí)，定期（理論上3個(gè)月）更換一次副槍槍體內(nèi)部的補(bǔ)償電纜。

（2）槍體機(jī)械尺寸長(zhǎng)（約28m）且在爐口高溫處工作，由于受熱不均會(huì)造成槍體彎曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成探頭連接失敗、測(cè)量時(shí)與爐口發(fā)生碰撞等危險(xiǎn)，為此必須每天或班次之間旋轉(zhuǎn)槍體使其保持直立。

（3）DIRC5儀表箱內(nèi)部溫度必須保持在40℃左右，減少環(huán)境溫差對(duì)測(cè)量精度的影響。

（4）探頭把持器下端的接插件連接探頭有時(shí)會(huì)進(jìn)入灰塵，需要定期清理或更換，防止插頭觸點(diǎn)接觸不良，造成信號(hào)傳輸失敗。

4.結(jié)語(yǔ)

目前，很多鋼廠均采用二級(jí)模型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“一鍵煉鋼”或智能煉鋼，模型系統(tǒng)對(duì)整個(gè)冶煉的指導(dǎo)依賴于準(zhǔn)確及時(shí)的冶煉數(shù)據(jù)。副槍系統(tǒng)作為冶煉數(shù)據(jù)測(cè)量工具，維護(hù)人員必須確保其穩(wěn)定運(yùn)行，快速處理故障，降低副槍故障率。