轉(zhuǎn)爐電鋼的全球應(yīng)用實(shí)踐研究目錄TOC\o"1-3"\h\u31621引言 1174161、轉(zhuǎn)爐電鋼工藝的含義與工藝應(yīng)用現(xiàn)狀 290881.1含義 2130581.2工藝應(yīng)用現(xiàn)狀 3122661.3品種質(zhì)量 3223632、鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展期煉鋼科技進(jìn)步的體現(xiàn) 3259202.1濺渣護(hù)爐技術(shù)得到了提升 3212062.2轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)得到了提升 362542.3煉鋼環(huán)保技術(shù)得到了提升 3245853、轉(zhuǎn)爐電鋼技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用 4137623.1轉(zhuǎn)爐電鋼自動(dòng)化儀表檢測控制應(yīng)用 435583.2轉(zhuǎn)爐電鋼傾動(dòng)自動(dòng)化控制應(yīng)用 573573.3轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)化控制應(yīng)用 52233.4轉(zhuǎn)爐電鋼除塵自動(dòng)化控制應(yīng)用 5243723.5轉(zhuǎn)爐電鋼汽化冷卻自動(dòng)化控制應(yīng)用 6117683.6轉(zhuǎn)爐電鋼過程自動(dòng)化控制應(yīng)用 698774、結(jié)語 626486參考文獻(xiàn) 6摘要：一直以來，世界鋼鐵制造企業(yè)轉(zhuǎn)爐冶煉控制的上將都把注意力集中到鋼水質(zhì)量上，在市場競爭越來越激烈，環(huán)保要求越來越高的今天，世界鋼鐵冶煉企業(yè)都應(yīng)該把節(jié)能降耗，降低廢氣排放作為切入點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，需控制轉(zhuǎn)爐冶煉過程，繼而將能源消耗降到最低限度，切實(shí)提高企業(yè)在市場中競爭力。本文在闡述轉(zhuǎn)爐煉鋼過程涵義的基礎(chǔ)上，論述了轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的應(yīng)用狀況，闡述了鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展期煉鋼科技進(jìn)步所表現(xiàn)，最后，對自動(dòng)化控制技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)上的應(yīng)用及今后前景進(jìn)行了分析，希望能夠給相關(guān)的研究帶去幫助。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐電鋼；全球應(yīng)用；自動(dòng)化控制引言早于1856年，德國人貝賽麥創(chuàng)造了底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，此法為現(xiàn)代煉鋼法之始，給人類制造出大量的廉價(jià)鋼，在歐洲推動(dòng)工業(yè)革命。但是，因?yàn)檫@種方法無法除去硫，磷，從而制約著它的發(fā)展。托馬斯底吹法堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法于1879年問世，其采用帶堿性爐襯轉(zhuǎn)爐加工高磷生鐵。盡管轉(zhuǎn)爐法能大量制鋼，但其對生鐵成分有比較苛刻的規(guī)定，且一般不可以多使用廢鋼。在工業(yè)深入發(fā)展的今天，廢鋼不斷增加。在酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明還不到十年，法國人馬丁利用蓄熱原理，平爐煉鋼法是1864年建立起來的，堿性平爐于1888年問世。平爐煉鋼法對于原料要求不是很苛刻，而且容量也較大，產(chǎn)量種類繁多，因此，在不到20年內(nèi)，已成為當(dāng)今世界煉鋼的主流，直到20世紀(jì)50年代，就世界鋼產(chǎn)量而言，大約85%由平爐煉成。1952年，奧地利興起了純氧頂吹轉(zhuǎn)爐，本實(shí)用新型解決了鋼中氮等有害雜質(zhì)含量較高，使得品質(zhì)與平爐鋼相近，同時(shí)，降低了隨著廢氣（用普通空氣吹煉后，空氣中含有79%沒用的氮?dú)猓┝魇У臒崃?，可在平爐吹生鐵，吹煉溫低，從而節(jié)約高爐用焦炭耗量，并可利用較大量廢鋼。由于轉(zhuǎn)爐煉鋼速度快（煉一爐鋼需要10min左右，平爐需要7h左右），采用負(fù)能量煉鋼，節(jié)約了能源，故轉(zhuǎn)爐煉鋼成為當(dāng)代煉鋼的主流。事實(shí)上，早在130年前，貝斯麥就發(fā)明了底吹空氣煉鋼法，對氧氣煉鋼提出構(gòu)想，但是由于當(dāng)時(shí)的條件所限，未能達(dá)到目的。直到20世紀(jì)50年代初，奧地利的VoestAlpine公司才將氧氣煉鋼用于工業(yè)生產(chǎn)，從而誕生了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，亦稱LD轉(zhuǎn)爐。頂吹轉(zhuǎn)爐出現(xiàn)以后，它的發(fā)展十分迅速，至1968年，氧氣底吹法問世，世界頂吹法生產(chǎn)鋼材的能力已達(dá)到2.6億噸，占據(jù)絕對壟斷地位。1970年以后，底吹法問世，原因是碳?xì)浠衔锓雷o(hù)雙層套管式底吹氧槍的發(fā)明，各種底吹法轉(zhuǎn)爐（如OBM,Q-BOP,LSW等）在實(shí)踐中表現(xiàn)出了很多優(yōu)于頂吹轉(zhuǎn)爐的地方，使得始終處于首要地位的頂吹法面臨著挑戰(zhàn)與打擊。頂吹法特點(diǎn)，決定其渣含鐵較多，鋼水含氧較多，廢氣中鐵塵流失嚴(yán)重，超低碳鋼冶煉難度較大等不足，而底吹法可以基本克服上述不足。但是，由于底吹法是采用碳?xì)浠衔飦砝鋮s噴嘴，鋼水含氫量較高，需要在停止吹氣后，用惰性氣體噴洗?；谏鲜鰞煞ㄔ谝苯饘W(xué)中所表現(xiàn)出來的顯著差異，故在20世紀(jì)70年代以后，國外很多國家都開始研究綜合了這兩種方法長處的頂?shù)讖?fù)吹熔煉法。在奧地利的Dr.Eduard等人于1973年對轉(zhuǎn)爐頂，底復(fù)吹煉鋼進(jìn)行了研究后，轉(zhuǎn)爐復(fù)吹在國際上已普遍推行，各種復(fù)吹轉(zhuǎn)爐應(yīng)運(yùn)而生，至80年代初期，才在生產(chǎn)中正式應(yīng)用。因其優(yōu)于頂，底吹法，加之轉(zhuǎn)爐復(fù)吹的場地改造相對較簡單，使其在數(shù)年內(nèi)被全世界廣泛使用，一些國家（如日本）已經(jīng)基本淘汰了簡單頂吹轉(zhuǎn)爐。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝是把來自高爐的鐵水在混鐵爐中混合均勻，再兌在轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并且按照一定的配比裝上廢鋼，再降下水冷氧槍，提供部分氧氣、槍位及造渣制度進(jìn)行吹氧冶煉。到達(dá)吹煉終點(diǎn)后提槍倒?fàn)t，測溫及取樣化驗(yàn)成分，如果鋼水的溫度及組成符合目標(biāo)值的范圍，則出鋼。否則放下氧槍重新吹氣。出鋼時(shí)，在鋼包內(nèi)添加脫氧劑，鐵合金脫氧，合金化。鋼水再送入模鑄場或者連鑄車間進(jìn)行鑄錠。1、轉(zhuǎn)爐電鋼工藝的含義與工藝應(yīng)用現(xiàn)狀1.1含義轉(zhuǎn)爐精煉以將生產(chǎn)鐵中碳，錳為主、硅等被氧化，生產(chǎn)出了比鐵物理，化學(xué)性質(zhì)都好的鋼，鋼和鐵之間的差別，關(guān)鍵是碳含量的差別，理論上將碳含量在2.11%以下，鋼的熔點(diǎn)在1450~1500°C之間，而且鐵熔點(diǎn)只有1100~1200°C。隨鋼材含碳量的提高，它的硬度，強(qiáng)度也不斷增加，盡管如此，沖擊韌性和塑性都開始降低，從總體來看，鋼有較好的物理，化學(xué)性能，可應(yīng)用于拉伸、壓縮及其他深加工，且應(yīng)用非常廣泛。按原料要求，廢鋼入爐后澆在鐵水上，再添加生石灰和其他造渣材料。之后，氧氣槍插在爐內(nèi)，吹出純度99%以上的高壓氧氣流，使之直接和高溫鐵水進(jìn)行氧化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)除去雜質(zhì)，用純氧氣取代空氣中氮?dú)?，可促進(jìn)鋼材脆性，并避免了長時(shí)間排除所帶走大量熱在除去鋼材中磷，硫等元素，此后，鋼水溫度及組成均符合工藝要求，可停止錘煉，在制備出鋼時(shí)，爐體應(yīng)保持一定的傾斜度，鋼水通過鋼口流入鋼水包內(nèi)，后添加脫氧劑脫氧，鋼水合格后，澆注形成鋼錠及鑄件。氧氣頂吹爐在爐電鋼過程中排放出大量的煙氣，以高濃度一氧化碳?xì)怏w和氧化鐵顆粒為主，一氧化碳可作燃料或化工原料。另外煉鋼時(shí)的爐渣還可生產(chǎn)鋼渣水泥，含磷量高的爐渣，可制成磷肥，氫氣頂吹轉(zhuǎn)爐的電鋼方法質(zhì)量優(yōu)良、出鋼迅速，品種多樣的優(yōu)點(diǎn)，又有投資小等優(yōu)點(diǎn)，然而，冶煉過程中的去硫效率很差。1.2工藝應(yīng)用現(xiàn)狀面對鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，要求鋼鐵企業(yè)是要大力發(fā)展推動(dòng)以技術(shù)性措施來降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)自身的市場競爭力，煉鋼時(shí)，金屬爐料成本約占生產(chǎn)成本的80%，因此，搞好金屬爐料成本控制工作勢在必行，需要煉鋼企業(yè)對技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的探索，改善爐料結(jié)構(gòu)。積極采用優(yōu)化后的合金料，采用少渣煉鋼工藝，并且對吹氧工藝進(jìn)行了完善，盡量減少爐煉消耗，同時(shí)降低合金的成本，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本。近年來，煉鋼企業(yè)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了不斷改進(jìn)，降低鐵水冶煉，達(dá)到轉(zhuǎn)爐冶煉廠最佳生產(chǎn)工藝組合。1.3品種質(zhì)量低碳鋼在轉(zhuǎn)爐電鋼中占有重要地位，因脫碳速度較快，鋼材含氣體少，使之塑性好，焊接性能好。目前，它廣泛應(yīng)用于冷軋薄板，汽車板，鍍鋅板，冷彎型鋼，多采用軟鋼絲等。轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼時(shí)，有一定的難度，主要是在于拉碳，脫磷，其中，碳含量超過0.2較難控制，通過副槍的控制，能夠增強(qiáng)控制效果。另外，因?yàn)楦咛间摰慕K點(diǎn)較低，脫磷時(shí)間較短時(shí)，需采用雙渣運(yùn)行，即脫碳初期投放初期渣，減少了磷含量，但同時(shí)造成熱量大，渣中鐵流失嚴(yán)重，因此，增碳法可用于冶煉，只要用增碳劑對鋼包中的焦炭進(jìn)行增碳、石油焦作為增碳劑可以對高碳鋼增碳合理控制，其中軌鋼、硬線等用增碳法熔煉輔助，可進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。2、鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展期煉鋼科技進(jìn)步的體現(xiàn)2.1濺渣護(hù)爐技術(shù)得到了提升進(jìn)入90年代，我國在引進(jìn)美國濺渣護(hù)爐技術(shù)后，進(jìn)行了大范圍的推廣應(yīng)用，將國內(nèi)轉(zhuǎn)爐爐頂抬高至5000~13000爐次，切實(shí)提高鋼鐵的產(chǎn)量，然而，濺渣護(hù)爐技術(shù)同樣具有技術(shù)性的問題，主要表現(xiàn)為爐底厚度增大，造成底孔吹進(jìn)強(qiáng)度降低，影響了脫離效率，導(dǎo)致氧化鐵的增多，延長了煉爐周期。當(dāng)今，中國鋼鐵工業(yè)正處在轉(zhuǎn)型之中，很多鋼鐵企業(yè)雖然生產(chǎn)水平都比較高，但是獲得的利潤并不是很大，對濺渣護(hù)爐技術(shù)提出了再評價(jià)的要求，在這些大鋼鐵廠中，一些已經(jīng)改變生產(chǎn)模式，并沒有從提高轉(zhuǎn)爐壽命入手，例如寶鋼的爐齡在4000~4500之間開始，首鋼爐齡在6000~6500爐次之間，一些鋼鐵廠已著手采用少渣技術(shù)，在中國鋼鐵工業(yè)深入轉(zhuǎn)型之際，鋼鐵制造企業(yè)在不斷增加，尤其在冷軋板材企業(yè)中，濺渣護(hù)爐技術(shù)已不再采用。2.2轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)得到了提升近幾年來，國內(nèi)爐底轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝不斷取得進(jìn)展，大多數(shù)鋼廠的轉(zhuǎn)爐已開始采用井底轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝，有效地延緩爐底侵蝕速率。一般選用底吹強(qiáng)度在0.07Nm3/min/t以下，采用氮?dú)饣驓鍤猓挥醚趸?，國?nèi)鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐為減少吹低流量，一般開設(shè)有多底吹孔，例如，100t轉(zhuǎn)爐一般設(shè)8~12個(gè)底吹孔，甚至多達(dá)16個(gè)，但底吹量降低容易導(dǎo)致底孔堵塞，轉(zhuǎn)爐運(yùn)行后期，更易發(fā)生堵塞，造成轉(zhuǎn)爐碳氧運(yùn)行前，中，后期的大幅度波動(dòng)，因此，近幾年一些鋼鐵制造企業(yè)經(jīng)過多次試驗(yàn)，對轉(zhuǎn)爐吹強(qiáng)度進(jìn)行了提高，例如，首鋼將地吹由14個(gè)降至四個(gè)吹底強(qiáng)度保持0.05Nm3/min/t，有效的避免堵塞的問題發(fā)生。轉(zhuǎn)爐碳氧積基本保持穩(wěn)定，為0.002左右，大型轉(zhuǎn)爐鋼鐵制造廠在冶煉低碳超低碳和超低磷鋼過程中，需要底吹強(qiáng)度在0.13Nm3/min/t以上，在未來，更多的鋼廠會(huì)出臺相應(yīng)的舉措。2.3煉鋼環(huán)保技術(shù)得到了提升（1）優(yōu)化冶煉工藝，降低爐渣鐵耗，氧耗。在鋼鐵的生產(chǎn)中，噴濺對鐵資源消耗有很大影響，以盡量減少噴濺對資源的浪費(fèi)，需采取如下措施：其中之一，就是按照天車限載的要求，切實(shí)降低裝入量，使得轉(zhuǎn)爐的裝入量可控，提高熔爐比以保證爐內(nèi)工作容積，繼而實(shí)現(xiàn)降低噴濺的目的；二是搞好前期化渣，在第二批造渣材料添加之前，采取有效措施，使泡沫渣的峰值提前，借此交錯(cuò)與脫碳之高峰，接著對吹煉工藝進(jìn)行了改進(jìn)，要求在錘煉的初期增加氧氣用量，用這種方法溶解廢鋼，當(dāng)氧化結(jié)束，脫碳高峰達(dá)到前一階段停止供氧時(shí)，保證其回到正常值范圍，錘煉結(jié)束后增加氧，再攪拌熔池，保證終點(diǎn)鋼水組成及溫度的均勻性，有效地降低了氧耗，改善了爐渣的氧化性。（2）需要優(yōu)化造渣工藝。減少單爐產(chǎn)渣量是必要，在實(shí)踐中，精料措施的應(yīng)用是十分必要的，借此改進(jìn)轉(zhuǎn)爐留渣的操作工藝，切實(shí)提高入爐原料品質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，高品位的礦石及石灰可以被使用，例如，用輕燒白云石制造渣滓，再依據(jù)鐵水硫，硒含量對物料消耗進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少了石灰消耗，又滿足了生產(chǎn)需要，鐵水中錳，硅等元素不需要脫硫，從而提高了造渣的動(dòng)力特性，并對其機(jī)理進(jìn)行了研究，多因石灰的消耗減少，渣量降低和氧化度增加情況，造渣精煉的作用可限于脫水，脫磷水平，使轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)的爐渣得到了多次使用。3、轉(zhuǎn)爐電鋼技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用轉(zhuǎn)爐冶煉過程中對過程進(jìn)行控制，應(yīng)與數(shù)學(xué)模型，檢測技術(shù)同步進(jìn)行，只有合理地使用數(shù)學(xué)模型，才能夠保證檢測信息準(zhǔn)確。目前轉(zhuǎn)爐工藝的全程優(yōu)化控制有許多難點(diǎn)，然而，冶煉時(shí)的工藝優(yōu)化卻是促進(jìn)轉(zhuǎn)爐工藝控制的一個(gè)必要舉措，更是轉(zhuǎn)爐冶煉精細(xì)化控制中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，更重要的是降低能耗、降低有害氣體排放是主要手段，轉(zhuǎn)爐電鋼技術(shù)使用過程中，一定要有效地加強(qiáng)對其過程進(jìn)行研究。未來轉(zhuǎn)流量居高不下，其走勢是：一是在熔煉過程中，中將工藝控制是精細(xì)化控制中的一個(gè)重要組成部分，鋼鐵制造企業(yè)將采用多種促是優(yōu)化冶煉工藝；二是冶煉過程中的生產(chǎn)技術(shù)會(huì)向合理化方向發(fā)展、以精細(xì)化為導(dǎo)向，注意槍位的控制和氧氣流量的控制，采用添加原料，輔助原料等措施，避免了分段式控制方法，達(dá)到動(dòng)態(tài)化監(jiān)測。另外，隨著轉(zhuǎn)爐電鋼技術(shù)的日益發(fā)展，氧氣流量調(diào)節(jié)也成了轉(zhuǎn)爐冶煉順利進(jìn)行的關(guān)鍵，需作好氧氣流量精細(xì)控制；三是促進(jìn)健康環(huán)保技術(shù)發(fā)展。轉(zhuǎn)爐電鋼技術(shù)中的自動(dòng)化控制技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等、工業(yè)控制技術(shù)和檢測技術(shù)等。過去煉鋼都用鐵水進(jìn)行、鐵合金和廢鐵是主要材料。高溫下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而粘結(jié)起來制成鋼。轉(zhuǎn)爐電鋼自動(dòng)化控制技術(shù)，就是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，對上述原料數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的技術(shù)，由此推算要生產(chǎn)的鋼種，要求溶劑添加量、氧槍的吹高，底吹、吹氧量及其他資料，此后，又對吹煉晚期出鋼水的溫度和組成進(jìn)行了測試，在獲取數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備協(xié)同，利用自動(dòng)化控制技術(shù)煉鋼，保證預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，得到優(yōu)質(zhì)，優(yōu)質(zhì)鋼材。3.1轉(zhuǎn)爐電鋼自動(dòng)化儀表檢測控制應(yīng)用轉(zhuǎn)爐電鋼自動(dòng)化儀表檢測控制設(shè)計(jì)要科學(xué)、經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性，及安全及品質(zhì)可靠，費(fèi)用最低，確保自動(dòng)化儀表檢測與控制綜合性能。150t轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)爐檢測控制試驗(yàn)設(shè)備一般包括：1）壓力檢測儀表設(shè)備系統(tǒng)等，主要是對轉(zhuǎn)爐本體冷卻用水壓力進(jìn)行測試、爐帽冷卻水的壓力、耳軸冷卻水壓力等等。轉(zhuǎn)爐電鋼安全是冶金行業(yè)普遍重視的一個(gè)問題，并且煉鋼生產(chǎn)中壓力出現(xiàn)不正常變化沒有得到有效地控制，這是煉鋼生產(chǎn)安全事故產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，因此，需要采用自動(dòng)化的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)煉鋼過程中的壓力檢測與控制，使煉鋼過程壓力保持在10~200MPa以下。2）流量儀表檢測設(shè)備系統(tǒng)等，通常采用電磁流量計(jì)，主要是對轉(zhuǎn)爐本體冷卻水流量進(jìn)行檢測、轉(zhuǎn)爐本體爐帽冷卻水流量及轉(zhuǎn)爐本體耳軸冷卻水流量。3）溫度儀表檢測設(shè)備系統(tǒng)等，主要是對轉(zhuǎn)爐本體進(jìn)行檢測、爐帽與耳軸之間的冷卻水的溫度，為了避免冷卻水溫度不正常而發(fā)生的事故。轉(zhuǎn)爐電鋼時(shí)，通常氣溫都超過1600°C，溫度檢測儀表通常使用表面接觸進(jìn)行檢測，多采用電熱傳導(dǎo)式，熱效應(yīng)耦合式溫度檢測儀表，如熱電偶、熱電阻等。4）應(yīng)用氧槍張力儀表進(jìn)行監(jiān)控，主要完成了氧槍張力測試，確保氧槍安全操作，不會(huì)出現(xiàn)意外。5）編碼器儀表設(shè)備的檢測系統(tǒng)，主要開展轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度檢測研究，應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制中。3.2轉(zhuǎn)爐電鋼傾動(dòng)自動(dòng)化控制應(yīng)用針對煉鋼轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)傾角及控制速度是至關(guān)重要的。傾動(dòng)角度控制參數(shù)設(shè)置須符合煉鋼車間布局及工藝要求，轉(zhuǎn)爐操作模式通常為轉(zhuǎn)爐±180°旋轉(zhuǎn)角度控制模式，轉(zhuǎn)爐±360°旋轉(zhuǎn)角度控制模式。轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)速度通常存在著許多不同的控制模式，為了滿足轉(zhuǎn)爐冶煉，出鋼的需要、添加鐵水和其他不同圖案的需要。150t轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)以全正力矩控制方式進(jìn)行，確保了無論何種狀態(tài)下轉(zhuǎn)爐返回零位的安全。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制系統(tǒng)由變頻器供電，具體選擇了4臺西門子6SE70系列變頻器，分別帶動(dòng)一個(gè)交流電機(jī)，構(gòu)成轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)主，從動(dòng)系統(tǒng)。在傾動(dòng)主從傳動(dòng)系統(tǒng)的任一臺變頻器或者電機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候，其余三臺變頻器及電機(jī)仍可正常帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)，適應(yīng)煉鋼生產(chǎn)連續(xù)性需要。主機(jī)與從機(jī)電流同步控制的原理是對系統(tǒng)中4臺變頻器設(shè)同一參數(shù)，主從閉環(huán)控制方式，通過以主機(jī)調(diào)整速度輸出為從機(jī)轉(zhuǎn)矩限幅度，PLC向主機(jī)變頻器發(fā)送系統(tǒng)設(shè)定值，該系統(tǒng)在給定的轉(zhuǎn)速下工作，從機(jī)轉(zhuǎn)速按主機(jī)轉(zhuǎn)速給1.06倍速工作，從機(jī)速度環(huán)漸飽和，從機(jī)與主機(jī)之間輸出電流、轉(zhuǎn)矩到處相等。在極端情況下，從機(jī)電機(jī)連接軸和減速機(jī)因某些原因突然脫落后，由機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速只會(huì)提高太多，退出機(jī)內(nèi)速度環(huán)，進(jìn)入飽和狀態(tài)，以1.06倍速工作，確保了轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng)安全操作。3.3轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)化控制應(yīng)用轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)化控制系統(tǒng)由氧槍氧氣吹煉控制系統(tǒng)組成、氧槍冷卻水的檢測控制系統(tǒng)、氧槍氮?dú)饪刂葡到y(tǒng)等、氧槍升降控制系統(tǒng)等等。轉(zhuǎn)爐氧槍給水自動(dòng)化控制的應(yīng)用研究。轉(zhuǎn)爐氧槍給水控制，是轉(zhuǎn)爐電鋼生產(chǎn)控制中的一個(gè)重要應(yīng)用步驟，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)爐在生產(chǎn)和冶煉過程中，氧槍溫度過高，一定要用冷卻水冷卻，因此，溫度檢測與安全連鎖控制是十分必要的。氧槍供水PLC控制系統(tǒng)能自動(dòng)運(yùn)行，還可通過機(jī)旁操作箱與中央操作室之間的維修畫面進(jìn)行人工操作。選用機(jī)旁操作方式時(shí)，本實(shí)用新型可以通過機(jī)旁氧槍橫移操作箱進(jìn)行人工操作，達(dá)到氧槍橫移的目的。氧槍在工作地點(diǎn)時(shí)，而主氧槍與備用氧槍都在上限換槍位置時(shí)，啟動(dòng)操作箱內(nèi)電液推桿的縮回按鈕，電液推桿收回時(shí)，才能按氧槍的橫移按鈕，氧槍自動(dòng)橫移至所需控制部位。氧槍在進(jìn)行自動(dòng)橫移時(shí)，操作者按下停止按鈕，氧槍在運(yùn)動(dòng)期間可以在任何地方停下來。氧槍運(yùn)動(dòng)至工作位時(shí)停止工作，按下操作箱內(nèi)電液推桿的伸出鍵，電液推桿被自動(dòng)推到限位位置，固定備用氧槍，配對使用。氧槍離開工作位置時(shí)，按動(dòng)電液推桿延伸的開鎖按鈕失效。選擇在中控室運(yùn)行的時(shí)候，當(dāng)選擇解除連鎖時(shí)才可以，可運(yùn)行于上位機(jī)的運(yùn)行畫面上。實(shí)現(xiàn)了氧槍的連鎖報(bào)警和自動(dòng)控制的應(yīng)用。氧槍的控制須符合安全要求，未達(dá)到要求時(shí)，等候點(diǎn)位置設(shè)置應(yīng)確保氧槍槍頭提在煙罩上，為了避免轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)時(shí)的誤操作對氧槍造成的損傷。以150t轉(zhuǎn)爐的安全聯(lián)鎖參數(shù)為實(shí)例，以下幾項(xiàng)存在超限現(xiàn)象，然后氧槍進(jìn)行自動(dòng)連鎖安全操作的程序模式。1）氧氣支管的壓力不得超過0.6MPa。2）氧槍冷卻水的進(jìn)水壓力不得超過1.2MPa。3）氧槍冷卻水的回水壓力不得超過0.8MPa。4）氧槍冷卻水進(jìn)水流量不得超過300m3/h。5）氧槍槍的出水溫度不得低于50°C。6）變頻器的運(yùn)行故障。7）氧槍鋼繩張力告警；氧槍不動(dòng)的時(shí)候，在人為證實(shí)張力報(bào)警被解除后，方可動(dòng)槍彈。8）轉(zhuǎn)爐氧槍電機(jī)的聯(lián)鎖不正確。9）氧槍超限報(bào)警無法降槍，等等。當(dāng)前，氧槍在自動(dòng)化控制應(yīng)用方面涌現(xiàn)出許多新型的自動(dòng)化技術(shù)，比如氧槍識別這一新技術(shù)，它可以利用氧槍的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，高度、轉(zhuǎn)速和其他運(yùn)行軌跡的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地確定氧槍的動(dòng)作狀態(tài)。利用氧槍控制器故障識別技術(shù)，可以有效地對PLC系統(tǒng)中控制器故障進(jìn)行檢測，與此同時(shí)，連鎖氧槍的提槍工作也自動(dòng)完成，緩解了事故帶來的后果。氧槍橫移升級安全技術(shù)就是氧槍的自動(dòng)橫移換槍防漏技術(shù)、氧槍橫移證實(shí)連鎖技術(shù)等、整合氧槍事故升級預(yù)警技術(shù)，這些新工藝也逐漸被良好地運(yùn)用于煉鋼生產(chǎn)。3.4轉(zhuǎn)爐電鋼除塵自動(dòng)化控制應(yīng)用轉(zhuǎn)爐電鋼除塵系統(tǒng)由一次除塵和二次除塵兩部分組成。轉(zhuǎn)爐的一次干法除塵，主要指煙氣凈化和煤氣回收系統(tǒng)，其特征在于：煙氣經(jīng)蒸發(fā)冷卻器冷卻降溫，粗除塵，再送入靜電除塵器精除塵，精除塵合格煤氣由切換站輸送至煤氣柜，不合格者經(jīng)煙囪點(diǎn)火排放。干法除塵主要有蒸發(fā)冷卻器自動(dòng)化控制系統(tǒng)、煤氣能源介質(zhì)控制系統(tǒng)等、靜電式除塵器的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、ID風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、切換站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、煤氣冷卻器等的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。干法除塵系統(tǒng)泄爆控制問題至關(guān)重要，須依賴轉(zhuǎn)爐冶煉過程的自動(dòng)化控制，以防泄爆。其中吹煉時(shí)，控制加料時(shí)機(jī)，適當(dāng)控制加料時(shí)機(jī)，可預(yù)防泄爆，在進(jìn)行自動(dòng)煉鋼作業(yè)時(shí)，氧氣流量一定要設(shè)定，干法溫度檢測熱電偶一定要正常，確保操作站操作界面快速操作，快速切換，控制響應(yīng)迅速。二次除塵上料除塵自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括電動(dòng)蝶閥除塵閥，設(shè)置在高位料倉之上、低位電振給料機(jī)旁電動(dòng)蝶閥除塵，轉(zhuǎn)運(yùn)站電動(dòng)蝶閥除塵，除塵風(fēng)機(jī)、反吹風(fēng)機(jī)及其他裝置。3.5轉(zhuǎn)爐電鋼汽化冷卻自動(dòng)化控制應(yīng)用轉(zhuǎn)爐電鋼汽化冷卻系統(tǒng)的控制關(guān)鍵點(diǎn)在于汽包水位自動(dòng)調(diào)整控制，對HMI中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，能夠完成三沖量智能PID調(diào)節(jié)以及汽包水位三沖量自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。大型轉(zhuǎn)爐的汽化冷卻系統(tǒng)是自然循環(huán)汽化冷卻，經(jīng)水位調(diào)節(jié)使較大、小汽包水位值始終為定值，起冷卻降溫的作用，蒸汽流入蓄熱器，水不斷循環(huán)降溫。小汽包作為活動(dòng)煙罩冷卻設(shè)備，其循環(huán)原理與大汽包一樣，每個(gè)周期的蒸汽部分進(jìn)入蓄熱器，水不斷參加循環(huán)。蓄熱器可起緩沖作用，當(dāng)蒸汽回收過程中有蓄熱器時(shí)，可為用戶網(wǎng)提供持續(xù)的蒸汽。3.6轉(zhuǎn)爐電鋼過程自動(dòng)化控制應(yīng)用轉(zhuǎn)爐上位機(jī)的監(jiān)控運(yùn)行，主要是為了讓操作人員對所掌控的流程進(jìn)行監(jiān)控與管理，以及所需數(shù)據(jù)輸入輸出，以實(shí)現(xiàn)過程控制。轉(zhuǎn)爐過程控制系統(tǒng)按照功能可以劃分為若干子系統(tǒng)，無論按需還是按可能，都要有所權(quán)衡。煉鋼過程自動(dòng)化化系統(tǒng)由模型