煉鋼電爐電氣故障分類及處理方法

譚永彥

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司特鋼事業部，山東萊蕪 271104）

0 引言

煉鋼超高功率電弧爐的正常運行和穩定運行是保證煉鋼質量的基礎，所以，在實際煉鋼過程中需要確保煉鋼超高功率電弧爐的供電穩定性和可靠性。在制定煉鋼工藝規章制度的過程中需要對利用系數、電網干擾以及變壓器的容量等問題進行全方位的考慮，只有這樣才能有效地保障煉鋼生產的工作順利開展，避免電氣設備故障發生，從而減少對實際煉鋼生產效率造成不利影響。

1 煉鋼超高功率電弧爐電氣故障的實際分類

1.1 設備設計階段的缺陷

目前很多大型企業生產線的設計主要由設計院來完成，設計人員將根據煉鋼的具體工藝對電氣原理圖進行設計，根據設備的負荷容量來選擇適用的電氣元器件，并按照煉鋼現場施工圖紙對電氣安裝圖進行設計，這樣能夠保證所設計的煉鋼電氣設備的內容和設計規范要求相對一致。但這些生產線時常會忽視了多變復雜的煉鋼現場地理環境以及地質條件，它會直接導致所設計的煉鋼電氣設備和現實的實際應用有很多不同的地方，這樣會直接導致超高功率電弧爐出現不同類型的安全故障。比如，某煉鋼公司對于鋼鐵進行冶煉和開發期間，由于沒有通過正規的設計，使煉鋼設備過于簡單、工藝生產較為落后等缺陷將直接讓設備出現故障。在這些沒有經過正規設計的電氣設備中，有很多電氣工作人員在超高功率電弧爐中加入鐵渣時，大多數都是使用小車把超高功率電弧爐進行融化的鐵水加入到實際生產區域，在鐵水包的底部會經常發生堵塞，這樣會讓鐵水流入水池并且會產生大量的蒸汽，這樣會讓局部的壓力不斷增大，從而直接引發爆炸現象的出現，也會時刻威脅著生產現場工作人員的生命財產安全。

1.2 設備安裝階段的故障分析

安裝質量以及安裝方式對煉鋼電氣設備的穩定運行有著極為重要的作用，還和電氣故障的發生有著極為密切的關系。故障原因主要是體現在電纜走向不合理、安裝不符合現場要求、接線不穩固以及檢測元器件的安裝方式不合理等方面。若是對于電源控制柜中的電源接線不穩固，有可能直接導致在合金加料過程中的旋轉溜管在實際運行時出現斷續等現象，在料線工作中很難去順利的開展，這樣會花費大量的時間來對煉鋼超高功率電弧爐電氣設備的故障進行確定和維修，從而直接影響到實際生產效率和質量。還有一種情況就是在連鑄區域移動坯機實際運行中存在檢測接近開關的軸向串動情況，這樣也會直接導致電源接近開關在移坯機檢測距離中出現變化，從而直接導致了在接近開關中很難對移坯機中所存在的故障進行檢測，在移坯機實際運行過程中是會存在一定徑向串動，在接近開關安裝之后的信號有可能會出現丟失等問題，這些問題會直接導致煉鋼電氣設備出現故障。

1.3 設備實際運行故障分析

在煉鋼超高功率電弧爐電氣設備實際運行期間所出現的故障稱為運行故障，電氣設備運行中最為常見的故障主要包括元件接觸不良、電氣元件和器件的磨損以及電路板短路等。因為故障所發生的位置不同，運行故障分為明顯故障位置和隱蔽故障。其中明顯故障位置是在設備實際運行期間所出現的問題，工作人員和維修人員都是可以直接找到設備故障位置的，比如設備中的電器元件出現打火現象或者電燒冒煙等問題。此外，還有多種設備的隱蔽性故障，這種故障一般出現的位置都是相對隱蔽的，在實際操作過程中很多人員都很難看到故障問題的發生位置，并且在實際運行中是很難判斷出該設備是否真的出現故障，所以對于這個問題就必須要通過專業人員來根據設備故障進行實際分析，并且要充分運用電氣原理圖來對煉鋼超高功率電弧爐電氣設備的故障進行準確的判斷。例如在2015 年我國某一煉鋼廠的超高功率電弧爐發生了沖擊性的氣體爆炸，當時死亡人員10 人，受傷的工作人員13 人。故障出現的主要原因是因為在煉鋼過程中超高功率電弧爐里面有一根含有雜物的鐵管，直接導致設備的實際運行不流暢，引發了煉鋼超高功率電弧爐發生故障問題，從而導致事故的發生。

1.4 設備意外故障分析

對于煉鋼超高功率電弧爐電氣設備的意外故障，可以分為外力影響、操作失誤以及自然災害等故障，它們的出現都是會對設備造成不利影響的，如超高功率電弧爐進水、鋼水噴濺等。超高功率電弧爐意外故障的最大特征就是故障位置極為明顯，這種情況的出現會在某種程度上減少查找故障點的時間。煉鋼超高功率電弧爐電氣設備若是遇到意外故障時，受損程度較為嚴重，對煉鋼超高功率電弧爐電氣設備的破壞也是極大的，嚴重時會給清理工作帶來極大的困難。煉鋼超高功率電弧爐電氣設備意外故障解決之后要恢復生產，所需要耗費的人力和物力都是相對較大的，因此，意外故障的出現勢必是讓設備出現較為嚴重的損壞。

2 煉鋼超高功率電弧爐電氣故障處理方法分析

2.1 對于設計階段故障的處理

對于煉鋼超高功率電弧爐電氣設備再設計階段是把原來的設計以及實際運行中不合適的地方進行優化完善，然后將其徹底消除。比如在煉鋼超高功率電弧爐電氣設備中，因車輪和軌道之間是有一定間距咬合的，所以有一定程度上的水平竄動，大多數的工業在實際應用接近開關的間距都是在15～30 mm，這種間距就屬于在設備安全運行范圍之內，因此，要把接近開關處于水平安全間距范圍內，然后再使用上下檢測的方式來避免這類故障的出現。

2.2 設備安裝以及檢修過程中的故障處理

煉鋼超高功率電弧爐電氣設備安裝的故障大多都是在電氣調試環節進行優化的。在煉鋼實際應用中電氣設備不論是系統大小，都是需要根據安裝圖紙進行實際使用的，在安裝完成之后需要經過電氣調試的二次檢測，其中檢測主要包含：電源、線路的走向是否按照規定要求去安裝的，電線線路的絕緣數值是否都達標，以及線路的接頭連接是否和設計圖紙相一致，在檢驗中還需要校對故障點的處理，這樣能夠有效的排除故障位置，在確定設備沒有故障時就可以進行空載測試和觀察顯示以及帶負載的測試等方面。至于對設備的檢修故障是要先從操作工作人員所接觸過設備的地方進行檢測，若是在實際對設備操作回路的端口有積灰，這就需要及時的進行清除；還需要檢測操作人員所更換的元器件安裝是否穩固，在對設備的電氣元件檢測時，還需要看其是否和原件相一致。上述要求中若是沒有得到滿足就會直接導致超高功率電弧爐電氣出現故障，因此，超高功率電弧爐電氣設備的要求是較高較復雜的。此外，還有機械故障，若是遇見這種故障就必須讓專業的人員進行處理了。

2.3 超高功率電弧爐實際運行故障處理

超高功率電弧爐實際運行故障在設備運行中所出現故障是相對較多的。超高功率電弧爐的電氣設備的實際運行故障處理方法是必須要根據其具體故障的性質來進行確定，有的是較為常見的故障，比如電線絕緣膠皮破損和絕緣塑料繃帶等方面的故障。有的可能就是相對嚴重一點的設備運行故障，這就必須要讓設備進行停機處理，比如超高功率電弧爐電動機的負荷過大而引起的燒壞和電路板損壞等方面。還有就是對于變頻器，調壓裝置以及PLC 等方面的煉鋼電氣設備，在實際運行期間出現的故障，可以根據電氣設備上的顯示屏中的故障指示及時地進行處理，這樣能在一定程度上降低設備故障查找和處理的時間。目前，我國煉鋼企業所實際應用的超高功率電弧爐的電氣控制設備大多都是電氣元件以及電力元件的結合產品，在一定程度上主和輔系統的集成化程度是相對較高的，在實際運行故障中是會變現出很多偶然現象的，比如電氣設備受到外界干擾，其運行的網絡信號偶然失去等方面，這種情況是不需要進行過多處理，只需要重新啟動恢復操作就可以了。此外，電氣設備的信號源電壓所采用的是低電壓，這類信號源是非常容易受到干擾的，因此對于這種類型的故障處理就必須進行優化。

2.4 設備意外故障的處理

在對煉鋼超高功率電弧爐電氣設備意外事故處理中也必須根據實際情況進行分類處理。比如鋼水噴濺所導致的相關設備損壞大多都是局部性質的，對于這種情況就需要工作人員把燒壞的線路和元器件進行更換即可。若是輕微或者是恢復電氣線路絕緣可以達到實際生產運行條件的具體要求時，就不需要進行元器件的更換了。在對于超高功率電弧爐已經損壞嚴重的地方必須要根據實際生產情況進行確定。若是在一定程度上不會導致設備大面積停止生產的單體設備，那么是可以將已經損壞的設備進行從新整合之后再安裝。若是在某種程度上因為故障而導致設備大面積停機停產，在某種程度上就需要進行安裝臨時的設備控制盤面，這樣能夠保證在最短的時間之內讓煉鋼生產恢復，讓設備的生產繼續，從而不直接影響煉鋼的實際生產，也會讓煉鋼的經濟效益得到有效提升。

3 結語

煉鋼企業電氣設備的故障形式多種多樣，對于電氣設備故障的處理方式也是多種多樣的，隨著我國科學技術的不斷進步，電氣煉鋼設備也會隨時更新，在某種程度上對于新設備的故障處理技術和方式也是隨時更新的。在實際故障處理中，需要維修人員自身的專業能力水平較高，專業人員還需要具備豐富的實踐經驗，只有這樣才能夠讓我國煉鋼超高功率電弧爐電氣設備的故障得到處理，從而保證煉鋼的正常穩定運行。