蔣君毅

【摘 要】隨著時代的進步，社會對鋼鐵的需求與日俱增，轉(zhuǎn)爐作為冶煉鋼鐵的主要設(shè)備之一。其具有的問題一直是影響鋼鐵冶煉質(zhì)量和數(shù)量的重要原因之一，因此對轉(zhuǎn)爐電氣自動化常見的問題及原因進行多方剖析對提高鋼鐵的產(chǎn)量和質(zhì)量是至關(guān)重要的一項探究。本文通過簡介轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化的概述，詳細(xì)的提出了轉(zhuǎn)爐電氣自動化常見的問題并對原因進行了具體的分析，旨在為加速我國鋼鐵冶煉事業(yè)的發(fā)展提供一份助力。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)錄；自動化；常見問題；原因分析

1 轉(zhuǎn)爐電氣自動化概述

轉(zhuǎn)爐設(shè)備是將鐵水作為直接處理對象的自動化系統(tǒng)，它是煉鋼企業(yè)的工業(yè)化產(chǎn)物，它的工作就是通過對鐵水的一系列加工、處理最終得到鋼的過程。煉鋼過程的第一步就是氧化，氧化鐵水的目的就是出去鐵水中混入的雜質(zhì)成分。其次就是在除去雜質(zhì)的鐵水中添加石灰，得到氧化性渣爐。從具體的步驟進行分析，轉(zhuǎn)爐電氣自動化主要可以概述為以下幾個方面：煉鋼的原料，也就是由鋼鐵企業(yè)提供的鐵水，要注意向鐵水中添加氧化劑；控制熔爐比在恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，確保爐內(nèi)深度與鐵水深度的比值剛好能夠保證轉(zhuǎn)爐正常運轉(zhuǎn)；規(guī)范的供養(yǎng)要求供養(yǎng)的壓力、輕度和氧槍的噴嘴都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；標(biāo)準(zhǔn)的爐渣要求爐渣的堿性在規(guī)定范圍內(nèi)波動；溫度方面要采取恰當(dāng)?shù)目刂品椒?，在確定鋼出爐的溫度后，還要確保添加冷卻劑的劑量符合規(guī)定要求；最終確保鋼材能夠合金化即可。

2 轉(zhuǎn)爐電氣自動化常見的問題及原因

2.1 設(shè)備部分

設(shè)備部分主要包括轉(zhuǎn)爐本體和氧槍兩個部分。除此之外，還有一些諸如上料系統(tǒng)、副槍系統(tǒng)、風(fēng)機、復(fù)吹系統(tǒng)、投料系統(tǒng)、汽化系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)等的外圍設(shè)備系統(tǒng)。

2.2 轉(zhuǎn)爐本體部分

控制轉(zhuǎn)爐本體主要就是控制轉(zhuǎn)爐的傾動。雖然傾動發(fā)生故障的可能性相對較小，但一旦發(fā)生將會造成非常嚴(yán)重的后果。其主要現(xiàn)象有：轉(zhuǎn)爐無法搖爐、無高速和低速運轉(zhuǎn)等。出現(xiàn)以上問題后，要查看主控室、PLC室、MCC室和現(xiàn)場等。

其中轉(zhuǎn)爐傾動故障要從以下幾點找問題的原因：變頻器故障。每座轉(zhuǎn)爐都需要四臺變頻器進行控制，四臺機器無故障的運作，才保證控制維持正常的傾動轉(zhuǎn)速。當(dāng)傾動故障出現(xiàn)的時候，要立即檢查變頻器，查看是否至少有三臺機器維持正常的工作；選擇了錯誤的操作地點。轉(zhuǎn)爐的傾動共有爐前兌鐵操作臺、爐前出渣操作臺和爐后出鋼操作臺三個操作地點，當(dāng)需對轉(zhuǎn)爐進行控制操作時，需保證有且僅有一各操作點擁有控制權(quán)，并將其余操作點設(shè)置為異地狀態(tài)；急停信號。在按下緊急按鈕后，觀察是否有信號從主操作臺、爐前兌鐵操作臺、爐前出渣操作臺和爐后出鋼操作臺中發(fā)出。當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐無法搖爐的故障時，要注意氧槍是否位于帶吹點以上和潤滑油的溫度是否維持正常兩點。如果有突發(fā)的網(wǎng)絡(luò)故障并且有大量鋼水位于爐內(nèi)，如不能及時迅速的解決這個問題就會嚴(yán)重降低轉(zhuǎn)爐的使用壽命，甚至還會引起轉(zhuǎn)爐出現(xiàn)漏鋼的情況，造成嚴(yán)重的事故。針對此類情況的發(fā)生，應(yīng)該及時開啟強制搖爐功能。強制搖爐的工作實質(zhì)是通過PLC室將信號傳至操作臺，其具體操作方法就是在畫面中找到強制搖爐按鈕，并及時按下，然后直接在操作臺上進行下一步操作即可。

2.3 氧槍部分

氧槍是能夠直接影響到冶煉效果好壞和冶煉時間長短的關(guān)鍵性因素。也是間接地對鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量產(chǎn)生影響的重要因素。氧槍的主要工作是控制氧槍的升降、速度和位置。由于氧槍在工作的時候不僅要保證自身無故障，還要保障與其周圍的外圍設(shè)備有所聯(lián)系，因此氧槍系統(tǒng)中各部分的關(guān)系較為復(fù)雜，其故障來源主要是自動提搶和無法下?lián)尅?/p>

為保障氧槍使用過程的安全，當(dāng)發(fā)生操作緊急提升按鈕、冷卻水異常、氧槍壓力異常、氣化系統(tǒng)異常和風(fēng)機故障等問題時要緊急提搶。其中，操作緊急提升按鈕是指當(dāng)在主操作臺上按下緊急停止按鈕后，氧槍點擊立即停止運作，呈現(xiàn)抱閘鎖死的狀態(tài)，給定的速度會以最快的速度下降直至歸零，氧槍由此停止運作，恢復(fù)至原位。該按鈕不因操作地點的更改而失效，也不因所選模式的異同而受到限制，即在任何地點和模式下均有停止操作的效果。冷卻水異常是指，在保證儀表正常運行的程序中，對冷卻水的流量下限有著嚴(yán)格的規(guī)定，當(dāng)流經(jīng)設(shè)備的水流量低于正常值時，儀器就會發(fā)出警報。

除此之外溫度、壓力和流量差異的改變或異常也會引起氧槍運作的異常，導(dǎo)致氧槍出現(xiàn)緊急上升的情況。氧槍壓力異常是指，氧槍在正常情況下運作的條件是在開氧點以上，同時要求總管的壓力以0.6為最低值，當(dāng)氧槍達到開氧點后，要求支管的壓力以0.5為最低值。汽化系統(tǒng)是一個經(jīng)過付復(fù)吹系統(tǒng)后與氧槍共同控制通訊的系統(tǒng)，其主要包含汽包水位過低或過高、除氧器水位過低或過高、兩組低壓和兩組高壓循環(huán)泵及其出口電閘都出現(xiàn)故障、氮氣壓力超過規(guī)定值、過水流量低于最小值等多種情況。造成風(fēng)機故障中的風(fēng)機也是通過復(fù)吹系統(tǒng)和氧槍二者結(jié)合通訊傳遞信號的。當(dāng)風(fēng)機的平均轉(zhuǎn)速小于900時，就會有緊急提搶的信號傳到復(fù)吹系統(tǒng)，再經(jīng)過該系統(tǒng)傳至氧槍。

造成氧槍出現(xiàn)緊急停止?fàn)顟B(tài)的還有人為按下正在工作的操作臺上的緊急停止按鈕，鋼絲繩所承受的拉力高于其最大承受限度，氧槍的限位出現(xiàn)異常，為對速度進行設(shè)定，編碼器的最大值小于780等。氧槍本身合閘是氧槍正常下降的首要條件，其次要保證爐體垂直于地面，最后還要保證不能有緊急提搶的信號出現(xiàn)，否則就會導(dǎo)致氧槍無法下降的故障。

2.4 網(wǎng)絡(luò)通訊部分

煉鋼系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)以太網(wǎng)，采用將MPI和PROFIBUS二者相互結(jié)合的通訊方式。通過生產(chǎn)范圍對網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進行詳細(xì)劃分，即每座轉(zhuǎn)爐都會被一層網(wǎng)絡(luò)區(qū)域包圍，再將每個區(qū)域連接起來就構(gòu)成了完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，網(wǎng)絡(luò)通訊的正常運行是保障生產(chǎn)能夠順利進行的重要前提，網(wǎng)絡(luò)通訊的中斷也會對生產(chǎn)造成巨大的財力和人力的損失。網(wǎng)絡(luò)故障的出現(xiàn)與排查可以通過通訊中斷和上位機網(wǎng)絡(luò)兩個方面進行診斷。其中通訊中斷指的是在同一時間內(nèi)，兩個或兩個以上的設(shè)備沒有工作。例如在同一時間段內(nèi)同時出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐停止搖爐，擋火門停止行走和卷簾門不受控制，就可以判斷故障為網(wǎng)絡(luò)問題，或者查看PLC柜內(nèi)的信號指示燈是否出現(xiàn)報警現(xiàn)象。當(dāng)在某一時段內(nèi)出現(xiàn)某臺計算機無法完成所有操作時，要查看WinCC畫面能否出現(xiàn)反色顯示，這種情況下，應(yīng)該優(yōu)先檢查主機與交換機相連的網(wǎng)線及二者的接口。

3 結(jié)語

綜上所述，爐電氣自動化常見的問題主要是設(shè)備情況、轉(zhuǎn)爐本體、氧槍及網(wǎng)絡(luò)通訊四個部分，其中轉(zhuǎn)爐本體容易出現(xiàn)閘門無法正常閉合和自動跳起及轉(zhuǎn)爐無法搖爐的問題。氧槍部分出現(xiàn)的主要問題是由冷卻水一場和風(fēng)機故障等原因造成的氧槍緊急上升、鋼絲繩張麗過大和為給定標(biāo)準(zhǔn)速度等原因造成的氧槍緊急停止和閘門未合、爐體未垂直地面及出現(xiàn)緊急提搶信號等原因造成的氧槍無法下降的故障。網(wǎng)絡(luò)通訊部分主要是由多個設(shè)備沒有同時工作造成的通訊中斷和出現(xiàn)一臺不能完成所有操作的故障電腦造成的上位機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的故障。綜合以上故障的原因及分析，本文還提出了部分解決方法和注意事項，旨在為煉鋼事業(yè)的順利發(fā)展提供一份助力。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]