基于煉鋼鐵水測溫取樣機安全系統的設計相關分析

張震 姚磊 張春源

摘要：本文主要簡述了煉鋼鐵水測溫取樣機安全系統設計的相關問題，重點對貼水測溫取樣原理以及相關限位裝置設計的問題開展了討論，機械限位裝置可以準確的將操作指令發出，保證工作執行的準確性。通過對上述內容分析以及討論，以期將煉鋼鐵水測溫取樣機安全系統的設計水平不斷提高。

關鍵詞：測溫取樣機;限位裝置設計;EMC電磁抗干擾設計

1.貼水測溫取樣原理

取樣機有很多不同的組成部分，例如制動器、取樣開關門、破渣頭、傳動箱、渦輪減速器、雙周變頻電機、取樣限位器和控制系統以及測溫取樣復合槍等等。在取樣的時候，首先需要將測溫取樣探頭安裝，之后將取樣按鈕啟動，之后打開取樣開關門，當取樣頭不斷下降到達液面的時候，開展破渣測溫取樣工作，之后將取樣頭不斷提升，使其復位，人工將樣品取下之后開展水冷工作，然后提升取樣頭將其復位，最后按下取樣開關，這就是整個取樣機的工作過程。

2.機械限位裝置設計

在取樣組態的情況下開展取樣工作比較容易失控，設置機械限位裝置就是為了將這種情況避免，這樣可以將墻體插入鋼包底部的情況避免，將發生安全事故的概率不斷降低，保護工作人員的人身安全，減少經濟損失。機械限位裝置在應用的時候，需要和焊接導軌上的擋塊配合應用，這樣在取樣的狀態下，氣缸就會發生動作，之后會伸出限位導向塊，之后系統會對氣缸上面的行程開關信號檢測，將正確的信號伸出，執行取樣動作，不然系統就會報出故障，這樣就不能將取樣的要求執行開展。如果是在換槍的情況下，氣缸產生動作，收回限位導向塊，系統對氣缸上面行程開關信號檢測，如果是正確的收回信號，那么就可以執行歡慶動作，如果不是正確的收回信號，那么系統就會報出故障，無法將換槍要求執行，其具體情況如表1所示。

3.取樣電氣限位設計

取樣限位的組成部分一共有三個，分別是溫度限位、接近開關限位以及編碼器限位。這三個限位之間的關系是并聯的關系，而且這三個限位擁有的限位功能都是相同的，系統只要對三個限位里其中一個限位信號采集，控制系統就會將相關的動作執行。但是這三個限位具有先后的限位發生時間，在正常的情況下，溫度限位是最先發生效應的限位，這個限位就是由在取樣頭安裝的測溫熱電偶向PLC傳輸，取樣槍在想鋼液下降的時候，熱電偶檢測的溫度會變得越來越高，當溫度到達之前設置好的溫度并且穩定的時候，那么取樣強就會自動上升，回歸原位。因為鋼包鋼液面的深度之間具有差距存在，有一些鋼包的頁面相對比較低，而且無法對其開展取樣工作。而且在開展取樣工作的時候，很容易引發熱電偶故障，這時候就不能對溫度限位應用，所以將溫度限位作為依據，將其它兩種限位設計了出來，第二重限位就是編碼器限位，只有在溫度限位無法應用的時候，才會將編碼器限位的作用發揮出來。第三重限位和開關接近，在溫度限位以及編碼器限位都無法發揮作用的時候，就會對第三限位應用。這三個限位具有一樣的作用，但是卻具有不一樣的發生條件。而且構成取樣零位的控制也是三個限位，一個是接近開關信號，一個是編碼器信號，最后一個是行程開關信號，這三個限位之間的關系也是并聯的關系，而且這三個控制的限位也是相同的。

4.EMC電磁抗干擾設計

電磁兼容性就是說設備或者是在同在運行時需要和其電磁環境相符合，并不會將其他任何設備無法接受的電磁干擾能力發出，EMC有兩個不同方面的要求，一個是設備在正常應用的時候，對周圍環境產生的電磁干擾不能高于一定的限值。另一個就是指電磁敏感性，就是指器具在身處的環境存在的電磁干擾會有一些干擾性。貼水取樣電氣系統上很出的環境具有較大的電磁干擾，控制柜和取樣機之間具有較遠的距離，變頻器也會將較大的電磁干擾發出。如果電磁干擾較大或者是干擾設計不是很充足，那么就會嚴重的影響系統的安全性，影響系統的正常運行，其具體情況如表2所示 。

5.總結

綜上，通過分析貼水取樣的相關問題以及情況，從軟件以及硬件的角度開展考慮，安全設計取樣系統，將多重位并聯式安全限位系統設計，還設計了EMC抗干擾設計，不斷的提高貼水測溫取樣設備的安全使用系數，將設備使用的穩定性保證，將煉鋼安全保證，保護工作人員安全，減少企業的經濟損失。

參考文獻：

[1]龐興利.關于煉鋼鐵水測溫取樣機安全系統的設計[J].中國設備工程，2019，（2）：215-217.

[2]湯曉輝.高鉻鐵水煉鋼技術的研究[J].冶金與材料，2018，（4）：113，115.