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長時間發展中研發出來的工業產物，使用轉爐的目的就是將鐵水經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去除，其次就需要在已經去除雜質的鐵水中放置石灰，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，以此保證轉爐內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。

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，要控制其保持在規定范圍內。

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定范圍內，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，電氣自動化系統中主要包括上料系統、副槍系統、風機系統、復吹系統、投料系統、汽化系統以及通訊系統等。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：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。盡管傾動機構出現問題的概率較小，然而，一旦出現小小的問題，就會造成惡劣的影響。主要問題現象為：轉爐無法正常運轉，無法進行高速或低速運轉等，假如出現這些問題，就要對主控室、MCC室以及轉爐作業現場進行嚴格的檢查。

假如轉爐傾動機構出現問題，需要從以下幾個方面尋找問題發生的原因。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問題時，就要對變頻器進行仔細的檢查，檢查是否有發生故障。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，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定范圍內。假如由于網絡發生問題而使得大量的鋼鐵長時間存在于轉爐內，這樣不僅會降低轉爐的使用壽命，還會使轉爐發生故障的幾率大大增加，在使用轉爐作業時，容易出現漏鋼問題，進而引發嚴重的事故。一旦發生搖爐故障，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、鋼鐵質量以及冶煉時間等內容，對鋼鐵冶煉的產量也有一定的影響。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系性。氧槍內部系統中各個部分比較復雜，其發生問題主要是由于自動提槍出現問題以及出現無法下搶的現象。

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

氧槍的壓力、流速以及溫度等出現異常會使得氧槍無法正常使用，使得氧槍出現緊急提升的現象。氧槍壓力異常一般是壓力不在正常壓力范圍內。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定范圍內，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，一旦流量低于正常值范圍，儀器就會自動發出警報。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，出現緊急鎖死狀態，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。汽化系統是一個將復吹系統和氧槍共同結合進行控制的一種通訊類系統，其發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、高壓循環泵和出口電閘出現問題，氮氣壓力值以及水流量不在規定范圍內等情況。風機和汽化系統類似，也是將復吹系統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緊急停止狀態的主要原因，一旦鋼絲繩的承載力超過其標準范圍內，就會使得氧槍的位置出現異常，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緊急提槍的信號。

2.3 網絡通訊常見問題分析

煉鋼企業在煉鋼生產中一般使用工業以太網進行網絡通訊，將信息傳遞接口和程序總線網絡二者相互結合起來進行通訊。以煉鋼生產的范圍為主要劃分依據，將網絡區域進行科學合理的劃分，首先要保證每個轉爐都有網絡覆蓋，其次要將每個網絡覆蓋連接起來，形成一整個網絡系統。所以，網絡能否正常使用時決定煉鋼生產能夠正常運轉基本前提和基本保障，一旦網絡通訊出現問題，將造成嚴重的后果，不僅損失大量的財產，還浪費大量的人力。對于網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系中斷，比如在同一時間內，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反色顯示，一旦出現反色顯示，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、氧槍以及網絡通訊等容易出現故障問題，而且一旦出現問題就會使得轉爐無法正常進行，出現緊急提槍現象，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，還要分析其發生的原因，以此更好的轉爐在作業中出現的各種問題，保證轉爐能夠正常運轉，以此促進煉鋼企業的可持續發展。