冶炼转炉电气自动化设计性价比与调试发生的问题研究

董保亮

摘 要： 在冶炼的整个生产过程中，转炉是最主要的生产设备，直接影响着炼钢产品的质量。随着社会对炼钢需求的不断增加，对炼钢设备转炉的要求也越来越严格，因为一旦炼钢设备出现问题，那么也会影响到钢铁冶炼的质量和数量。因此本文主要分析探讨了冶炼转炉电气自动化设计性价比与调试发生的问题，以期对推动我国炼钢事业的发展起到一定的借鉴意义。

关键词： 冶炼转炉；自动化设计；调试问题

前言

以PLC为核心的自动化控制系统在我国的冶炼行业应用较为普遍。在冶炼过程中，影响转炉冶炼的因素有很多，其中包括原料因素、炉况因素以及工艺操作和生产管理因素等等。又由于转炉的生产周期比较短，在转炉内的化学反应十分强烈，因此，实现转炉冶炼全部过程的自动化控制十分必要，从而做到稳定冶炼质量，提高产量，实现良好的经济效益。

一、转炉电气自动化概述

转炉设备是炼钢企业的工业化产物，它是将铁水作为直接处理的对象来进行炼钢。转炉电气自动化控制系统主要完成各种工艺设备启动停止以及过程参数的检测、报警、联锁、PID调节回路的连续控制和逻辑控制，并对各种参数进行实时、历史趋势记录，生成日、月统计报表。转炉炼钢自动化系统中倾动交流传动装置采用一拖一方式，设四台变频器。具体传动控制方式采用一主多从方式实现，在技术上保证倾动四台电机的力矩同步性。转炉炼钢自动化系统中氧枪交流传动装置的控制方式采用一拖一，设两台变频器，一投入一备用[1]。

二、转炉电气自动化控制的设计分析

（一）电源及主回路

转炉冶炼系统是火法冶炼，在整个冶炼运行过程中，要保证不间断的供电，供电方式可以选择直流电源直流驱动和备用交流电源交流驱动。企业通常情况下会选择备用交流驱动中的直流逆变器，因为后者的投资相对较小。在实际运行中一定要保障转炉吹炼控制系统的安全运行，尤其是当出现停电情况时，为了减少生产的浪费以及减少生产成本，必须有动力自动倾转炉体。在转炉整个控制回路出现故障时一定要注意不能使用逆变器，逆变器只能作为备用电源在暂时失电的情况下使用[2]。

（二）控制回路

转炉设计控制系统用的是继电器控制回路，而没有设计PLC控制，PLC程序可以把复杂的电气控制条件和工艺的要求条件编入系统控制，方便处理故障，而继电器控制回路不仅既费时有费力，还非常容易出现故障，给生产系统带来巨大的安全隐患。通过DCS系统实现工艺条件的连锁控制，DCS在模拟量采集控制方面使用非常方便高效，但是在电气条件控制方面没有PLC好用。

（三）控制条件

控制条件最主要是对转炉运行和事故倾转的条件进行控制，在设计使用时，将转炉进口和风机出口的阀门全部打开。应用开关控制而不是压力控制的优势在于，无论开关在任何情况下，都可以开启。除此之外，一定要注意要在满足工艺风压的条件下进行控制，从而将炉体自动倾转到指定的安全位置[3]。

三、转炉电气自动化调试常见的问题以及原因

（一）设备部分

设备部分主要包括散装料系统、转炉本体系统、汽化冷却系统、烟气净化系统、一次除尘风机系统，转炉电气自动化控制系统主要是通过整个系统的运转来完成各种工艺设备启动停。

（二）转炉本体部分

转炉本体的控制，其实就是转炉的倾动控制，在转炉运转过程中倾动不太容易出现故障，但是一旦发生故障，造成的后果也是难以想象的。主要的现象有：转炉无法摇炉、难以运转、出现自动跳闸的情况。在发生故障之后，要检查PLC室、主控室以及MCC室的情况。

出现转炉倾动故障，主要从以下几个方面分析原因：一是变频器故障问题。要完成倾动变频控制，一座转炉需要四台倾动变频器。一旦倾动出现故障，首先要检查是否至少有三台倾动变频器在正常工作。二是操作地点选择错误。转炉的倾动共有四个操作地点，当控制操作转炉时，必須保证只有一个操作点拥有控制权，对于其他的三个控制点，要把他们的状态设置为异地。如果出现突发的网络故障，要及时开启强制摇炉功能，从而保证转炉的使用寿命不会受到影响，以免引发严重的事故[4]。

（三）网络通讯部分

通常情况下炼钢系统采用的是MPI和PROFIBUS二者相结合的通讯方式，通过详细划分生产区域来对网络区域进行划分。每一个网络区域都围绕着一座转炉，然后把各个区域连接起来，形成一个完整的网络系统。要想保证生产能够顺利进行，就必须保证网络通讯的正常运行，如果网络通讯出现中断的情况，不仅会影响设备的运行，还会造成巨大的人力物力的财产损失。除此之外，还要检查上位机网络是否出现问题，一旦出现异常，要立即检查主机到交换机的网线以及接口。

四、总结

在现代化大工业冶炼生产中，转炉系统的设计应用非常广泛，因此，设计的性价比选择就显得至关重要。要想设计一个优良的方案，就要综合考虑前期的投资成本、控制方式、故障处理问题、使用维护费用以及性价比，切记盲目追求高性价比。对于转炉电气自动化调试出现的故障，通过分析，主要是转炉设备部分、转炉本体部分以及网络通讯部分的故障，在故障出现后，要具体问题具体分析，从而降低安全隐患，为保证冶炼工作的顺利进行提供一个良好的前提条件。

参考文献

[1]徐建林.冶炼转炉电气自动化设计性价比与调试发生问题的探讨[J].新疆有色金属，2014，（2）：94-95.

[2]许刘晓.转炉副枪的电气自动化控制[J].山东工业技术，2015，（23）：162，174.

[3]柯明炼.转炉自动化炼钢装置副枪设备的安装与精调分析[J].黑龙江科技信息，2015，（20）：90-90.

[4]谭亨达.转炉自动化炼钢装置副枪设备的安装与精调分析[J].河南科技，2014，（19）：85.endprint