轉爐電氣自動化常見問題分析

崔 健

（河鋼承鋼自動化中心，河北 承德 067002）

1 轉爐電氣自動化內(nèi)容

轉爐是煉鋼爐的一種，用于吹煉鋼或吹煉锍。轉爐設備是煉鋼企業(yè)長時間發(fā)展中研發(fā)出來的工業(yè)產(chǎn)物，使用轉爐的目的就是將鐵水經(jīng)過一系列工序進而得到鋼。在煉鋼的過程中，首先需要將鐵水氧化，進而將鐵水中的雜質(zhì)去除，其次就需要在已經(jīng)去除雜質(zhì)的鐵水中放置石灰，以此得到具有氧化性的爐渣。在使用轉爐電氣自動化時，具體工藝步驟如下。

第一，煉鋼原料添加氧化劑。具體就是將鋼鐵生產(chǎn)中需要的鐵水中添加適量的氧化劑，比如添加石灰。

第二，控制熔爐比。要掌握熔爐比，將其控制在適宜范圍內(nèi)，以此保證轉爐內(nèi)的深度有鐵水的深度之間的比例適當，使得轉爐能夠正好轉動起來。

第三，嚴格按照相關標準。要嚴格按照相關標準，將供氧壓力、強度以及氧槍的噴嘴都控制在標準范圍內(nèi)。

第四，保證爐渣的堿度。爐渣堿度是氧化鈣和二氧化硫之間的比，要控制其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

第五，嚴格控制溫度。要采用科學合理的方式進行溫度控制，在已經(jīng)明確鋼出爐時的溫度之后，可以利用冷卻劑來使溫度降低至規(guī)定范圍內(nèi)，保證鋼材的溫度滿足合金的溫度，達到合金化的目的。

2 轉爐電氣自動化常見問題分析

轉爐電氣自動化的設備主要由轉爐本體和氧槍兩部分組成，電氣自動化系統(tǒng)中主要包括上料系統(tǒng)、副槍系統(tǒng)、風機系統(tǒng)、復吹系統(tǒng)、投料系統(tǒng)、汽化系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)等。以下具體分析幾種轉爐電氣自動化常見的問題。

2.1 轉爐本體常見問題分析

轉爐本體包括轉爐爐體：爐殼和爐襯；爐體支承系統(tǒng)：托圈、耳軸、耳軸軸承和支座；傾動機構。對轉爐本體進行控制也就是控制轉爐的傾動機構。盡管傾動機構出現(xiàn)問題的概率較小，然而，一旦出現(xiàn)小小的問題，就會造成惡劣的影響。主要問題現(xiàn)象為：轉爐無法正常運轉，無法進行高速或低速運轉等，假如出現(xiàn)這些問題，就要對主控室、MCC室以及轉爐作業(yè)現(xiàn)場進行嚴格的檢查。

假如轉爐傾動機構出現(xiàn)問題，需要從以下幾個方面尋找問題發(fā)生的原因。①變頻器。每個轉爐都配有四臺變頻器，控制轉爐的轉速，只要保證這四臺變頻器能夠正常進行控制，就能保證轉爐的速度得到有效的控制。當轉爐的傾動機構出現(xiàn)問題時，就要對變頻器進行仔細的檢查，檢查是否有發(fā)生故障。②操作地點。轉爐的傾動機構有三個操作地點，即爐前兌鐵操作臺、爐前出渣操作臺以及爐后出鋼操作臺，要想對轉爐進行控制，就需要保證只有一個操作臺具有控制權，其余操作臺設置為異地狀態(tài)，同時，要保證選擇正確的操作臺。③急停信號。在按下急停信號之后，觀察是否有信號從上述三個操作臺中發(fā)出。④搖爐故障。當轉爐無法進行搖爐時，要觀察氧槍的位置是否處于帶吹點之上，同時要確保潤滑油的溫度是否在規(guī)定范圍內(nèi)。假如由于網(wǎng)絡發(fā)生問題而使得大量的鋼鐵長時間存在于轉爐內(nèi)，這樣不僅會降低轉爐的使用壽命，還會使轉爐發(fā)生故障的幾率大大增加，在使用轉爐作業(yè)時，容易出現(xiàn)漏鋼問題，進而引發(fā)嚴重的事故。一旦發(fā)生搖爐故障，需要及時打開轉爐的強制搖爐功能。強制搖爐功能也就是將信號通過PLC室傳輸至操作臺，在操作臺界面按下強制搖爐按鈕，以此開啟強制搖爐功能，然后在操作臺中進行下一步操作。

2.2 氧槍常見問題分析

氧槍的使用決定了冶煉鋼鐵的效果、鋼鐵質(zhì)量以及冶煉時間等內(nèi)容，對鋼鐵冶煉的產(chǎn)量也有一定的影響。對于氧槍的操作一般是要把控好氧槍的位置，對氧槍的升降和噴氧速度進行控制等。在使用氧槍時，不僅要保證氧槍能夠正常使用，還要保證氧槍與其他設備的聯(lián)系性。氧槍內(nèi)部系統(tǒng)中各個部分比較復雜，其發(fā)生問題主要是由于自動提槍出現(xiàn)問題以及出現(xiàn)無法下?lián)尩默F(xiàn)象。

為了確保氧槍在使用過程中的安全性，當氧槍壓力、冷卻水出現(xiàn)異常，在操作中按下緊急提升按鈕，汽化系統(tǒng)和風機等出現(xiàn)故障時，需要進行緊急提槍操作。

氧槍的壓力、流速以及溫度等出現(xiàn)異常會使得氧槍無法正常使用，使得氧槍出現(xiàn)緊急提升的現(xiàn)象。氧槍壓力異常一般是壓力不在正常壓力范圍內(nèi)。一般氧槍在開氧點以上能夠正常使用，同時氧槍管中壓力最低值為0.6，在氧槍到達開氧點之后，壓力最低值為0.5。冷卻水異常一般是冷卻水的流量不在規(guī)定范圍內(nèi)，要想保證設備儀表能夠正常運轉，就需要將冷卻水的流量控制在標準范圍內(nèi)，一旦流量低于正常值范圍，儀器就會自動發(fā)出警報。緊急提升按鈕是在主操作臺按下緊急停止按鈕后，使得氧槍在使用中立馬停止運轉，出現(xiàn)緊急鎖死狀態(tài)，而且氧槍噴射的速度會立即降低至0，也就是氧槍立即恢復至原位。緊急提升按鈕不受任何影響，可以在任何操作臺、操作地點、操作模式等進行停止操作。汽化系統(tǒng)是一個將復吹系統(tǒng)和氧槍共同結合進行控制的一種通訊類系統(tǒng)，其發(fā)生故障主要是因為汽包水位和除氧器水位過高或過低，兩個水位的低壓、高壓循環(huán)泵和出口電閘出現(xiàn)問題，氮氣壓力值以及水流量不在規(guī)定范圍內(nèi)等情況。風機和汽化系統(tǒng)類似，也是將復吹系統(tǒng)和氧槍結合起來進行信號傳播的一種設備，當風機的轉遞低于900時，就會將緊急提槍的信號傳輸至復吹系統(tǒng)中，進而再傳遞至氧槍中。除此之外，操作臺上的人為操作也是造成氧槍出現(xiàn)緊急停止狀態(tài)的主要原因，一旦鋼絲繩的承載力超過其標準范圍內(nèi)，就會使得氧槍的位置出現(xiàn)異常，進而需要對氧槍噴射的速度進行重新設置，使得低于780。對于無法下槍的問題，就需要氧槍能夠正常上升和下沉，保證轉爐垂直于地面，而且還要保證不出現(xiàn)緊急提槍的信號。

2.3 網(wǎng)絡通訊常見問題分析

煉鋼企業(yè)在煉鋼生產(chǎn)中一般使用工業(yè)以太網(wǎng)進行網(wǎng)絡通訊，將信息傳遞接口和程序總線網(wǎng)絡二者相互結合起來進行通訊。以煉鋼生產(chǎn)的范圍為主要劃分依據(jù)，將網(wǎng)絡區(qū)域進行科學合理的劃分，首先要保證每個轉爐都有網(wǎng)絡覆蓋，其次要將每個網(wǎng)絡覆蓋連接起來，形成一整個網(wǎng)絡系統(tǒng)。所以，網(wǎng)絡能否正常使用時決定煉鋼生產(chǎn)能夠正常運轉基本前提和基本保障，一旦網(wǎng)絡通訊出現(xiàn)問題，將造成嚴重的后果，不僅損失大量的財產(chǎn)，還浪費大量的人力。對于網(wǎng)絡通訊中常見的問題，需要從通訊中斷以及上位機兩個方面進行解決。一般通訊中斷使得兩個相連接的轉爐之間的聯(lián)系中斷，比如在同一時間內(nèi)，兩個轉爐同時停止工作，而且轉爐的擋火門以及卷簾門不受任何控制，這就是明顯的網(wǎng)絡問題。另外，在某一個時刻，計算機無法進行操作時，需要檢查界面是否出現(xiàn)反色顯示，一旦出現(xiàn)反色顯示，就要對計算機主機以及交換機二者的接口處進行檢查。

3 總結

總而言之，在轉爐電氣自動化運轉過程中，轉爐本體、氧槍以及網(wǎng)絡通訊等容易出現(xiàn)故障問題，而且一旦出現(xiàn)問題就會使得轉爐無法正常進行，出現(xiàn)緊急提槍現(xiàn)象，使得轉爐無法得到有效的控制。因此，不僅要對轉爐電氣自動化常見問題進行分析，還要分析其發(fā)生的原因，以此更好的轉爐在作業(yè)中出現(xiàn)的各種問題，保證轉爐能夠正常運轉，以此促進煉鋼企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。