轉(zhuǎn)爐氧槍的控制與常見故障的分析處理

張硯北

摘要：氧槍是轉(zhuǎn)爐的核心設(shè)備之一，本文介紹了八鋼120噸轉(zhuǎn)爐氧槍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及控制方式，轉(zhuǎn)爐氧槍系統(tǒng)的常見故障與處理措施。通過本文學(xué)習(xí)大大縮減了氧槍故障的處理時間，為順利生產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：氧槍系統(tǒng);故障分析;處理措施

1 前言

氧槍是轉(zhuǎn)爐的核心設(shè)備之一，在整個煉鋼過程中，氧槍槍位是一個非常重要的參數(shù)，也是煉鋼工藝控制的關(guān)鍵，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到煉鋼過程中的脫碳、造渣、升溫以及噴濺的發(fā)生，但由于氧槍定位控制系統(tǒng)工藝復(fù)雜、操作繁瑣、聯(lián)鎖保護(hù)較多，因此，氧槍運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性、操作簡單以及定位的準(zhǔn)確性都是順利完成冶煉的先決條件，控制必須體現(xiàn)上述特點(diǎn)，才能使得煉鋼過程平穩(wěn)進(jìn)行。

2 氧槍系統(tǒng)設(shè)備概述

一座轉(zhuǎn)爐的氧槍系統(tǒng)由機(jī)械設(shè)備和介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)兩部分組成。氧槍系統(tǒng)設(shè)備包括氧槍升降小車、氧槍橫移小車和氧槍橫移小車鎖定電液推桿。其中兩臺氧槍橫移車和兩臺氧槍升降小車（左右裝配），正常生產(chǎn)時，一臺工作（位于轉(zhuǎn)爐中心上方），一臺備用（位于待機(jī)位），交替使用;介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)包括氧槍冷卻水、氧氣、氮?dú)忾y門站及管道等。

氧槍橫移車行走采用交流電機(jī)驅(qū)動，在工作位設(shè)有電液缸定位鎖緊裝置。升降小車采用交流變頻電機(jī)驅(qū)動卷揚(yáng)升降，氧槍升降過程中速度可控制變化。升降卷揚(yáng)鋼絲繩裝有測力傳感器。

氧槍系統(tǒng)電氣傳動設(shè)備配置為：2臺升降用變頻電動機(jī)、2臺升降用電動機(jī)抱閘電動機(jī)、2臺氧槍橫移小車電動機(jī)、1臺氧槍橫移小車鎖定電液推桿。氧槍升降用變頻電動機(jī)（即變頻器專用電動機(jī)）由AB變頻調(diào)速裝置供電，其余設(shè)備均由MCC供電，電壓等級為AC380V。

氧槍升降的變頻調(diào)速系統(tǒng)，氧槍升降是典型的位能性負(fù)載，按照煉鋼工藝的要求，氧槍在升降過程中要實(shí)現(xiàn)由慢速到快速和由快速到慢速的轉(zhuǎn)換，檢測點(diǎn)不僅多而且定位必須準(zhǔn)確，否則直接影響到煉鋼質(zhì)量和氧槍的損壞。因此氧槍的檢測及定位由脈沖編碼器和PLC實(shí)現(xiàn)。一備一用的兩套氧槍系統(tǒng)確保了煉鋼系統(tǒng)的可靠性;當(dāng)一只氧槍發(fā)生故障時，可快速提升此氧槍、橫移至一側(cè)，然后將另一只氧槍橫移、對中、下降來替換故障氧槍。

3、氧槍的自動控制

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的自動控制中，氧槍高度的正確是一個相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。采用先進(jìn)的吹氧量自動控制槍位定位技術(shù)對氧槍的吹煉點(diǎn)進(jìn)行控制，可使氧槍準(zhǔn)確地停止在工藝操作要求的位置上，其定位的精度相當(dāng)高，從而更好地保證了煉鋼過程計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了自動化。

（1）位置控制

氧槍上下移動的距離通過卷筒同軸旋轉(zhuǎn)的絕對編碼器來計(jì)測，即把垂直的位移量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。氧槍在多次上下移動過程中會產(chǎn)生突發(fā)性數(shù)字誤差及編碼器數(shù)值換算時的累計(jì)誤差，如不加以修正則會發(fā)生氧槍檢測位置與實(shí)際位置的偏差。為解決這一難題，可在氧槍的換槍位設(shè)置校正點(diǎn)。動作周期大體如下：預(yù)先將換槍位的高度實(shí)際值存入主PLC內(nèi)存中;氧槍每次換槍提到換槍位時該信號讀入主PLC中，使此時氧槍實(shí)際高度檢測記憶值強(qiáng)制性修改。

（2）自動快速定位控制

現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍在吹氧過程中是根據(jù)吹氧量的不同而自動調(diào)整槍位的。吹煉過程中氧槍調(diào)整槍位的速度將直接影響到冶煉周期和鋼的質(zhì)量，因此希望氧槍能以最快速度準(zhǔn)確停止在指定位置。

為了解決這一問題，控制時可以采用位置閉環(huán)系統(tǒng)，將氧槍設(shè)定位置與實(shí)際位置的偏差值作為控制信號，并將其轉(zhuǎn)化為一個控制傳動裝置的速度指令。為縮短氧槍上升與下降時間，在設(shè)定值與實(shí)際偏差較大時，以最大速度運(yùn)行，當(dāng)設(shè)定值與實(shí)際偏差越來越小達(dá)到設(shè)定范圍時，控制速度給定按照預(yù)先給定的函數(shù)曲線減小，最終使氧槍準(zhǔn)確停止在所要求的位置上。

4轉(zhuǎn)爐氧槍系統(tǒng)的常見故障與處理措施

4.1轉(zhuǎn)爐氧槍無法上電

首先查氧槍狀態(tài)監(jiān)控畫面是否有急停信號和氧槍操作臺允許燈是否亮，如急停接觸器不吸合，燈不亮就確認(rèn)是某個操作臺的急停按鈕被觸發(fā)（按鈕用兩對常閉點(diǎn)），檢查急停按鈕觸點(diǎn)的端子接線是否松動或更換急停按鈕觸點(diǎn)。

4.2氧槍升降不動作

氧槍上電但槍不動作就應(yīng)馬上詢問操作工實(shí)際情況，觀察和看畫面給定是否正常，檢查氧槍限位、檢查氧槍急停按鈕，同時應(yīng)通知鉗工到現(xiàn)場觀看氧槍小車是否哪里卡住或鋼絲繩出槽卡住或氧槍是否卡死在氮封口，一面檢查變頻器是否正常，檢查抱閘接觸器，如鉗工現(xiàn)場檢查情況正常，就讓操作工再點(diǎn)動看變頻器、抱閘接觸器是否有輸出，如有就應(yīng)檢查制動器是否正常。

4.3 氧槍升降經(jīng)常跳電

氧槍在運(yùn)動中突然跳電、經(jīng)常上電一動槍就跳電、升降一會兒又跳電等情況應(yīng)立即檢查：

a.氧槍的工作位限位的電信號是否給PLC，接近開關(guān)是否松動，端子線有無松動。

b.編碼器聯(lián)軸器是否松動，編碼器電纜線、接地線是否牢靠。

c.變頻器、接觸器、接觸器的觸點(diǎn)等是否正常吸合動作，聲音是否正常。

d.鋼絲繩張力顯示是否正常。

e.氧槍抱閘動作是否正常。

f.變頻器的故障代碼，對照變頻器說明書查找故障原因。

4.4特殊情況：

a.氧槍正在吹煉不能動槍，應(yīng)立即用緊急提升提槍。

b.氧槍吹煉中突然全線停電，應(yīng)立刻按事故提槍按鈕，讓氧槍提到最高點(diǎn)。

c.氧槍正在吹煉時氧槍漏水嚴(yán)重，應(yīng)立刻按事故提槍按鈕，讓氧槍提到最高點(diǎn)換槍，并嚴(yán)禁動爐。

5小結(jié)

綜上所述，通過本文學(xué)習(xí)熟悉了氧槍系統(tǒng)的組成以及控制方式，為氧槍故障的分析指明了方向，大大縮減了處理氧槍故障的時間，為我廠生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行夯實(shí)基礎(chǔ)。