高炉探尺工作原理修订稿
高炉用改进型电动探尺的设计
（ 23）
卷筒上有螺旋槽部分的长度：
L
=
n
×
S
=
（
Hmax πD0
+
z1 ）
S
式中 n—链环槽圈数；
（ 24）
Hmax —探头的最大起升高度； D0 —卷筒计算直径，D0 = Df + d； Df —卷筒名义直径； z1 —固定链条的安全圈数。 4． 4 减速机的选用
在本次改进型电动探尺的设计中以标准双级行星减
图 1 探尺结构示意图 1 － 电机； 2 － 联轴器； 3 － 制动器； 4 － 减速机； 5 － 卷筒箱体； 6 － 检测箱； 7 － 探尺球阀； 8 － 波 纹补偿器； 9 － 探头
电动探尺由电动机通过减速机带动卷筒传动轴旋转， 从而实现探头的向上和向下运动，通过对探头位置的检测
① 作者简介： 李东旭，男，1967 年出生，毕业于锦州工学院汽车与拖拉机专业，学士，高级工程师，主要研究方向为冶金工艺及设备
L—链条拉力对电动机轴的力臂；
i—电动机到探头的总传动比。
F = Ma
（ 5）
式中 a—探尺提升时的加速度。
a = v2 － v1 = v － 0 = v
t
tt
（ 6）
式中 v—探尺的提升速度。
v
=
nπD 60i
（ 7）
式中 D—卷筒直径。
李东旭等： 高炉用改进型电动探尺的设计
2012 年特刊（ 2）
v—探尺提升速度。
所选电动机功 率 应 留 有 余 量，负 荷 率 一 般 取 0． 8 ～
0． 9。如果选用过大的备用功率会使电机效率降低、浪费
能源。
对所选电动机进行过载校核：
设电机用时间 t 从零速增加到工作转速 n。
通钢4#高炉探尺控制原理刍议
ｌ 一电机 ２ 一减速机 ３ 一卷桶 ４ 一钢丝 绳 ５ 一滑轮 ６ 一探尺锤
一
形图 。
’
系 统控 制要求 ： １工作 方式 分 ２ ， 自动 、 （） 种 即 手动 ， 种 方式 均 ２ 通 过 Ｐ Ｃ来控 制 ；２探 尺 系统 正 常运 行 时 ， Ｌ （） 须保 证 提放 自如 ；３ （） 探 尺控 制精 度范 围在 ５ｃ 以内；４ 现场 调试 通过 传动 柜来 实现 。 ｍ （）
探尺 作 为探 测高 炉料 面 下降速 度 快慢 的必 要环 节 ，能反 映 出 高炉 的实 际料 线 ， 与慢 及 滑料 、 料 、 快 崩 悬料 、 偏料 等 ， 能给 高 炉值 班人 员提 供准 确 的料 线及料 面 波动 情况 ，对 高炉 正确 调 整炉 况起 到至 关重 要 的作用 。通化钢 铁 公司 ４ 高炉 探尺 控制 系 统 ， ２０ ＃ 自 ０３
中转换 为 ０ ６数值 信号 。 ～４ ９ ０ 对应 探尺 实 际长度 为 ５ ２ ． ７ ｍ。
３． 当 量 变 换 １
１ 探 尺 系 统 工 艺 要 求
探 尺 系 统工 艺 主要 分 ３ 组 成 部分 ：Ｌ 大 Ｐ Ｃ控制 系 统 、传 动 系
首先 ， 探尺 实时 深度 为 Ｙ， 入数 值为 ｘ， ： 设 输 则
即得 出实际探 尺深度 Ｙ值 。
３２ 防 止 探 尺 过 卷 问 题 的 解 决 方 法 ．
因 自整角机 每转 一周 为 ０ ６ 。 ， ￣３ ０ 当探尺要 求提 尺时 ， 果探 如
尺提 升 到顶 部后 过卷 ， 自整角 机 过零 度 点 ， 即 输入 值 ｘ变 大 ， 被 将 Ｐ Ｃ视 为探 尺在 下超位 置 的错误 状 态 ，会造 成继 续进 行提 尺 的错 Ｌ 误。 之， 反 当探 尺要求 放尺 时 ， 果探 尺下 放到 下超位 置 ， 自整 角 如 即 机过 ３ ０ ６ 。点 ， 入值 ｘ 变小 ， 输 将被 Ｐ Ｃ视为 探尺 在顶 部位 置 的错 Ｌ 误状 态 ， 会造 成 继续进 行放 尺 的错误 。 以， 所 要求 在校 对探 尺时 ， 将 自整 角机输 入值 （ ） 出 ０ ０ ｘ让 ￣３０区间 的值来 ， 于防止 上超 （ 用 同时 现 场设 有一 个上 超开 关 点） 。对 于 下超 过卷 ， 序设 置一 个最 大下 程 放 值 ５３ 到达此 值 自动提 尺 。图 ３ ， １ １ 为探 尺 当量变 换与 顶部 设定梯
高炉探尺控制系统的设计(直流控制)
（3）直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。
下面分别对各种可控直流电源以及由它供电的直流调速系统作概括性介绍。静止可控整流器：从20世纪50年代开始，采用汞弧整流器和闸流管这样的静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子拖动系统。离子拖动系统克服旋转变流机组的许多缺点，而且缩短了响应时间，但是由于汞弧整流器造价较高，体积仍然很大，维护麻烦，尤其是水银如果泄漏，将会污染环境，严重危害身体健康。因此应用时间不长，到了20世纪60年代又让位给更为经济可靠的晶闸管整流器。
（2）准确探测料面。
（3）跟随料面下降。
（4）提尺速度快，停的位置准确。
（5）到达上限位置自动停止。
2控制系统的工作原理
2.1直流调速系统原理
改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
（1）旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
表1 CPU226技术指标
程序存储器
关键词：直流调速系统,直流电动机,高炉探尺
blast furnace gage rod the design of control systems（DC control）
Abstract
This paper introduces the all-digital DC speed control system, working principle, self-adjusting process and the operating characteristics and the actual speed control circuit through the qualitative analysis of automatic control systems. Siemens introduced the SIMOREG DC-MASTER 6RA70 DC converter to use, system design, and all the advantages of digital control system.
高炉工作原理
高炉工作原理
高炉是一种高温冶金设备，用于将铁矿石转化为熔化的铁合金。
高炉的工作原理如下：
1. 原料准备：高炉的主要原料包括铁矿石、焦炭和通风剂。
这些原料首先要经过粉碎和筛分等预处理工艺，以确保其适合进入高炉。
2. 上料：原料按一定比例混合后，通过上料装置从高炉顶部加入高炉内。
铁矿石是高炉的主要原料，而焦炭用作还原剂，在高温下还原铁矿石中的氧化物。
3. 加热和还原：高炉内有复杂的燃烧反应和还原反应同时进行。
焦炭燃烧产生的高温气体在高炉内上升，将其余的氧气与铁矿石中的氧化物反应，还原为金属铁。
这些反应释放出的热量使高炉内的温度升高。
4. 分层和液态铁收集：高炉内的液态铁和其他熔融物质从高炉的底部逐渐下降，并沉积在炉底的铁口处。
液态铁具有相对较高的密度，因此能够与其他杂质分离。
由于高炉内的温度很高，液态铁在下降的过程中可以重新还原铁矿石中的氧化物。
5. 出炉和冷却：经过一定时间的冶炼，高炉内的炉渣和液态铁会分别从不同的出料口排出。
此后，液态铁将被收集并转移到下一个冶炼环节中进行进一步的处理。
而废炉渣则会被冷却和处理，使其能够更方便地处理和回收。
高炉工作原理的核心是通过高温和还原反应将铁矿石转化为液态铁。
高炉除了生产铁合金外，还会产生大量的炉渣和废气。
因此，在高炉冶炼过程中，也需要采取措施进行环境保护和资源回收。
高炉机械探尺的应用与维护
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｒ ｏ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｍ ｅ ｔ ｈ —
ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｒ ｏ ｄ ， ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｍ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ
１ 前言
在高炉冶炼 的生产过程 中 ， 探尺是极其重要 的设备 ， 具有探测料位 、 追踪 料位 等功能 ， 为高炉 炉况提供最 主要 、 最及时、 最准确的参考数据 。高 炉 工长 通 过探 尺 反馈 的数 据可 以及 时准 确地 了解 炉况 ， 并针对炉况对布料时间 、 布 料矩 阵 、 布 料 批 次、 风温 、 风量 、 富氧 量 等作 出调整 ， 最终 把 炉况 调 整 到最佳 状 态 。 高炉机械探尺 由机械传动 （ 探锤 、 链条 、 钢丝 绳、 卷筒 、 减速 机等 ） 、 直流 电动机 、 主令 控制器 、 电控系统等部分组成 ， 而电控 系统多选用西 门子 直流调速器 （ ６ Ｒ Ａ ７ ０ ） 为主控制器 ， 目前 这 种 方 案 配置在高炉炉顶设备 中被广 泛使用 ， 现针对这一 方 案 配 置 介 绍 机 械 探 尺 在 实 际生 产 中 的 应 用 与
２ ． １ 放 尺
高炉布料后 ， 需要放尺以对料位进行测量 ， 这
— ．
条的重力和电动机力矩 的共 同作用 ， 使探锤随着 料面的下降而下移 ， 这一过程称为浮尺操作 。当 发生 塌料 时 ， 探 锤也 能很 快 的跟 随料 面下 降 。 浮尺时 ， 由编 码 器 和 监 控 系 统 所 测 的 数 据 即 为料 面的高度 。当探锤 随料面下行 到设定 料线 时， 监控系统将发 出“ 到料线” 信号 ， 若此时料罐 已 经备 好 料并 均压 成功 ， 探 尺将 自动 转入 提 尺操 作 。若 探尺未 到料 线 ， 需要放 料 ， 则需人 为模拟 “ 到料线” 过程 ， 然后探尺 自动提尺。若探尺 到料 线后需要继续跟随料面 ， 则需要人为操作到“ 禁止 放料” 状态 ， 若此状态解 除探尺会 自动提尺 。为保 证探锤不被烧毁 ， 当探尺跟随料面到达下限时 ， 会 自动转入 提 尺操作 。
高炉交流探尺控制方式的探讨
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
！ 王２
工 业 技 术
高炉交流探 尺控制 方式 的探讨
程 长 贵
（中冶华天工程技 术有限公司 ，安徽 马鞍 山 ２ ４ ３ ０ ０ ０）
摘 要 ：高 炉交 流探尺 采 用 变频 器、编 码 器 、主 令 、Ｐ Ｌ Ｃ 等控 制设 备 ，结合 变频 器合理 设置 和 Ｐ Ｌ Ｃ软件 编 程 ，探 讨 出 了 交 流机械探 尺 传动 规律 ，能 够精 确探 测料位 和 良好 的跟 随料 面性 能。 关键 词 ： 高炉 ；探 尺 ；控 制 中 图分类 号 ： Ｔ Ｆ ３ ２ 文献 标识 码 ：Ａ ．
重锤脱 落等 现象 ； ３ ． ３ ＿ ３ 探 尺 不 跟 随料 面下 降 ，或 者 跟
随料 面不及 时 。
３ ． ４ 常规 交流探 尺控 制方式 ２ ： 变频 器按 照探 尺 运 动 规 律 、负 载 特 性 、工艺要 求设 置 ，Ｐ Ｌ Ｃ系统 只控制 探尺
图１ 探 尺 的机械 机 构部 分组 成
１ 高 炉交流 探尺概 述
高 炉 探 尺 是保 证 高 炉正 常运 行 、稳 定 冶炼 的重要设 备 ， 好 比高 炉的 “ 眼 睛”。 高 炉探尺 一般 采用探 料尺在 垂直 方 向周 期 性 地 从 炉 顶 探 测 料 面高 度 和 炉 料 下 降 速 度 。 当炉 料低 于设定 料线 高度时 ，上料 系 统 开始装 料 。机械式 探料 尺采用 变频器 、 编 码器 、主令 、Ｐ Ｌ Ｃ等控 制设备 。高 炉探 尺 装置一 般设 有三组 机械 探尺装 置 ，其 中 两 根 探 尺装 置 的提 升 高度 为 ０ ～ ６ ｍ ；另 一 根 探尺装 置 的提升 高度为 ０ — ２ ４ ｍ，三组 探 尺相 隔一定 角度 。探尺安 装在 高炉外 封板 上 ，探 尺 南卷 筒 和传 动装 置集装 在一起 ， 形 成一个 紧凑 的整体 。内装速度 传感器 和 位 置传感 器 ，由交 流 电动 机驱 动 ，设 有 自 动和 手动两 种工作 方式 。机械 探尺性 能见
高炉探尺工作原理
高炉探尺工作原理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]高炉探尺工作原理1、老式探尺简介以前很多钢铁公司炼铁厂所用探尺电机型号为YZR系列,额定功率有以下几种、、、等，额定频率50HZ，额定转速970转/分左右，Y接线方式，定子额定电压380V。
传动采用传统的空开、接触器和接触调压器驱动形式。
工作过程为：提尺时电机定子接入电网额定电压，电机正转；放尺时通过接触调压器使电机定子接入几十伏左右的电压，改变供电相序，电机反转，重锤下放。
2、老式探尺存在问题1)放尺不畅，电压波动时，放尺速度波动，经常需手动干预。
2)放尺过程采用小电压且使电机向下转，易松绳、乱绳和倒锤、烧锤。
3)不能很好跟踪料面，影响及时向炉内布料。
4)更换重锤时，调试时间相对长。
5)对重锤重量偏差要求较严。
6)需经常维护，维护工作量比较大。
3、新型高炉探尺工艺控制过程新型高炉探尺采用交流变频电机传动，高性能电流矢量型变压变频调速器驱动控制。
高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。
1)保证探尺的重锤在下放过程中能均匀、顺畅、可控的下放。
2)重锤在下放到料面后，“浮”在料面上，重锤不倒不歪，随着料面的下降自动平稳地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的动平衡。
3)探尺重锤可控稳定地快速提升。
4)探尺重锤可控、准确、平稳地停车。
4、探尺工作过程：探尺由重锤、链条和钢绳相连，而链条较重，探尺在下放过程中，当探尺上的链条离开链轮箱时，须考虑链条的重量，补偿探尺的力矩。
探尺起动：探尺收到下探信号后，开始下放，小速度恒力矩。
探尺放尺：探尺下放过程中，采用力矩控制，匀速下放，这一过程电机处于再生发电状态。
探尺到达料面：探尺下放到料面是一个关键的转折点，当重锤到达料面后，电机应结束下放，重锤立于料面，“浮”在料面上，重锤不倒不歪。
探尺跟踪料面：当重锤到达料面后，电机由转速控制自动切换为电流控制（力矩控制）。
高炉探尺使用工艺修改
根据原使用情况与现生产要求，制定改造方案如下:
1.在卷扬处增加一主令控制器，并在卷扬PLC柜内增加一输入模块，使两路位置信号同时进入PLC，然后对PLC编程使系统自动选择采用哪一路信号为正确的料位信号。
2.修改程序，探尺每下探30CM，送位置信号至程序内部寄存器，同时控制变频器使电机停止，然后重新低速启动。重复以上步骤，使探尺料锤缓慢落至料面上方。
全员创新项目验收申请表
项目名称
优化高炉探尺工作过程
申报部门
动力车间
申报人
胡建林、冉祥利
石文东、亓福坤
申报时间
2011.12
立项理由
公司两座420高炉投用后，探尺位置采集单路信号，当卷扬主令控制器发生故障时，将无法取得料位，影响生产进行。同时，探尺下探时，电机采用高速启动与紧急停止，一方面造成下探过深，料位显示不准确，另一方面，变频器高速启动与紧急停止对电机本身和机械抱闸设备伤害很大，而且对电能是很大的浪费。投资3000元投资性质
固定资产
实际完成时间
2011年5月
发生费用
效益
改造完成后运行至今，系统运行良好。首先，两路料尺位置信号的使用增加了系统运行稳定性，提高设备证运转率，保证了生产正常运行。其次，料尺下探方式改造提高了电机使用寿命，并节省了电能。
申报部门意见
单位负责人：
年月日
高炉炉顶内炉料判定探尺电机应用改进
高炉炉顶内炉料判定探尺电机应用改进摘要：现代化高炉冶炼系统，机电一体化向高精尖要求发展。
为对炉内原料位置进行精准掌握，定点布料，精准布料，高精度定位，采用了变频交流电动机+整流直流电磁抱闸探尺控制方式，因设备位于炉顶炉喉处，位置高，粉尘，煤气，使用频繁，故障率，维检人员工作量，安全正常生产，提出更高要求。
关键词：干扰，探尺，快速制动反应前言：安钢2#高炉炉顶探尺电机位于高炉顶50米平台，电机一直处于提尺，放尺，保持，零位循环动作一整套程序中。
电机采用交流变频器控制方式，尾部电磁抱闸采用直流控制方式，由主控楼配电室内380V交流电源经接触器通过电缆到达炉顶，在电机接线盒内安装整流装置由旁孔接入风叶罩内抱闸回路。
高温，酸性气体，导电粉尘，油污，震动，散热不畅，整流元器件常会出现短路接地性能不稳现象。
在探尺出现故障后，需到炉顶打开电机进行检查，费时费力，耽误生产。
另外整流模块损坏，排查困难，无法采取应急措施，造成高炉休慢风率增加。
电子元器件工作温度高，易发生软故障现象，多次电流冲击造成电源模块线路灵敏度、准确度下降，输出电压不稳定。
1.系统设计针对快速整流模块，目前市场上有集成好的专用模块，它的结构、伏安特性等同于一般整流二极管。
反向恢复过程中，交变电压在二极管正向导通产生的储存载流子变为反向阻断时必须衰减到零值，若这一过程较长将导致整流特性变差以致失去整流效果，造成电机不能及时停止定位，因此采用了硅单晶内掺入复合中心作用的杂质原子加速储存载流子减少的速度。
位于炉顶电机内部的集成模块设计时主要考虑到架设线路过多，现场作业环境并未考虑进去，受环境干扰能见度光线不足，站位无合适落脚点。
另外考虑到直流电传输与交流电方式有所区别，设计理念不同，控制方式相差太多，需重新敷设直流专用屏蔽电缆，归纳到仪表专用电缆桥架，使用电缆将近120米。
如图图1改造前整流装置在高炉炉顶探尺电机内部1.改进措施：电机采用YZPET132M-6-B5 2.2KW变频器为ABBACS800-01-0009-3 带RTAC-01,编码器采用0CD-P1-00-B-08-13-S-10-S-CRW 附件GS10。
浅谈兴澄大高炉炉顶探尺变频控制
浅谈兴澄大高炉炉顶探尺变频控制摘要：分析兴澄大高炉探尺工艺要求，简单介绍PowerFlex 700系列变频器和DeviceNet通信网络，详细介绍矢量型变频器在高炉探尺控制系统实际应用过程以及探尺调试过程，探讨探尺异常故障情况的处理办法，确保探尺的精度和可靠性。
关键词：探尺、PowerFlex 700交流变频器、矢量控制1、引言在现代高炉炼铁生产中，探尺作为高炉的眼睛，既为高炉炉内操作提供准确的料线依据，同时也是炉顶上料系统工作的指令发出者。
兴澄3200M2大高炉探尺采用AB公司PowerFlex 700系列变频器，该系列变频器主要采用矢量控制方式成功地解决了交流电动机电磁转矩的有效控制,实现了交流电动机的磁通和转矩分别控制,从而使交流电动机变频调速系统具有了直流调速的全部优点。
为此兴澄3200M2大高炉二个探尺均采用ControlLogix 5000 PLC和PowerFlex 700系列变频器控制，在长时间的运行下能够有效的控制探尺的精度及可靠性，为大高炉的顺行提供了可靠地条件。
2、电气主要设备介绍(1)变频器采用AB公司PowerFlex 700系列变频器，PowerFlex 700交流变频器主要用于控制三相感应电动机，从最简单的速度控制到最苛刻的转矩控制，满足应用系统的要求。
它有两种配置方式：其中标准控制方式主要包括电压/频率（V/f）控制和无速度传感器矢量控制；矢量控制主要包括电压/频率（V/f）控制和无速度传感器矢量控制以及矢量控制。
矢量控制选项使用了艾伦－布拉德利获得专利的Force技术TM (磁通定向控制)，提供了世界级的电动机控制方案。
(2)DeviceNet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，DeviceNet网络最大可以操作64个节点，可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。
设备可由DeviceNet总线供电（最大总电流8A）或使用独立电源供电。
高精度高炉料位数字探测系统
高精度高炉料位数字探测系统探尺是高炉的眼睛,是高炉生产过程中最重要的设备和环节之一。
信阳钢铁公司炼铁厂4座高炉原探尺采用模拟开关和标尺牌相结合的方式采集数据,即在探尺重锤前方竖立一块标尺牌,随着重锤的上升和下降,操作人员读取标尺上的刻度来获取高炉内料位数据。
经多方比较,我们选用光栅旋转编码器和机械相结合的技改方式,利用原有的机械、液压、电气部分,仅增加旋转光栅编码器和二次数据采集仪,以较小的设备投资,成功地对高炉探尺系统进行了数字化改造。
系统原理 旋转光栅编码器输出的数字脉冲经单片机PIC16C54的高速输入口计数,与探尺零位值比较后,供远程显示,并与计算机串口进行双工通信。
软件判别A 、B 相的波形(即提、放探尺判别),省去了鉴相电路。
为提高检测精度,将旋转光栅编码器输出的脉冲进行了四倍频。
单片机PIC16C54有2个16位的定时/计数器,高速输入单元HIS 有4个引脚,每个引脚都有事件触发功能,可以检测出事件的变化,而某一引脚上事件发生的间隔可由PIC16C54内部的定时器1来捕获。
我们通过PIC16C54相应的控制寄存器来编程和控制,事先设定好高速输入单元HIS 的事件形式,再利用PIC16C54内部的定时器1来记录两个脉冲之间的时间间隔。
旋转光栅编码器每转产生600个脉冲,外部逻辑接口电路DS8820将编码器输出的脉冲二倍频,然后作为PIC16C54内部定时器2的输入脉冲。
由于PIC16C54内部定时器2是一个上升和下降沿都触发计数的计数器,这样二倍频的信号经定时器2后变为四倍频,然后与RA1～RA3端口输入到PIC16C54的探尺零位信号进行比较运算,得出计数结果后,经UART 进行串口通信,供R B0～R B3端口显示。
硬件结构 旋转光栅编码器主轴与探尺电动机直接联接,转动完全一致,减少了误差环节,提高了系统精度。
(1)旋转编码器 采用日本OMRON 光电旋转编码器,这是一种高精度的角位移传感器,电源电压为5～24V ,输入量为角位移,输出量为三组电压型数字脉冲。
高炉探尺工作原理精编版
高炉探尺工作原理公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]高炉探尺工作原理1、老式探尺简介以前很多钢铁公司炼铁厂所用探尺电机型号为YZR系列,额定功率有以下几种、、、等，额定频率50HZ，额定转速970转/分左右，Y接线方式，定子额定电压380V。
传动采用传统的空开、接触器和接触调压器驱动形式。
工作过程为：提尺时电机定子接入电网额定电压，电机正转；放尺时通过接触调压器使电机定子接入几十伏左右的电压，改变供电相序，电机反转，重锤下放。
2、老式探尺存在问题1)放尺不畅，电压波动时，放尺速度波动，经常需手动干预。
2)放尺过程采用小电压且使电机向下转，易松绳、乱绳和倒锤、烧锤。
3)不能很好跟踪料面，影响及时向炉内布料。
4)更换重锤时，调试时间相对长。
5)对重锤重量偏差要求较严。
6)需经常维护，维护工作量比较大。
3、新型高炉探尺工艺控制过程新型高炉探尺采用交流变频电机传动，高性能电流矢量型变压变频调速器驱动控制。
高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。
1)保证探尺的重锤在下放过程中能均匀、顺畅、可控的下放。
2)重锤在下放到料面后，“浮”在料面上，重锤不倒不歪，随着料面的下降自动平稳地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的动平衡。
3)探尺重锤可控稳定地快速提升。
4)探尺重锤可控、准确、平稳地停车。
4、探尺工作过程：探尺由重锤、链条和钢绳相连，而链条较重，探尺在下放过程中，当探尺上的链条离开链轮箱时，须考虑链条的重量，补偿探尺的力矩。
探尺起动：探尺收到下探信号后，开始下放，小速度恒力矩。
探尺放尺：探尺下放过程中，采用力矩控制，匀速下放，这一过程电机处于再生发电状态。
探尺到达料面：探尺下放到料面是一个关键的转折点，当重锤到达料面后，电机应结束下放，重锤立于料面，“浮”在料面上，重锤不倒不歪。
探尺跟踪料面：当重锤到达料面后，电机由转速控制自动切换为电流控制（力矩控制）。
6se70在高炉探尺中的应用
6se70在高炉探尺中的应用【摘要】本文论述了6se70在三安钢铁3#高炉探尺控制系统中，应用交流探尺实现放尺、提尺及料面跟随的思路方法和过程。
Application of 6SE70 sounding rod of blast furnaceAbstract：This paper discusses the 6SE70 in an iron and steel 3# sounding rod of blast furnace control system, the application of AC probe on foot, proposed thinking method and process of scale and level to follow.Key words：AC detection ruler; Vector inverter ; Follow the burden1 高炉探尺工艺原理高炉探尺用来检测高炉物料的料面，供冶炼人员观测炉内物料下放的情况，同时控制物料向炉内的排放，是冶炼系统中关键的设备。
高炉探尺有三种工作状态：提尺、放尺和跟随料面。
当探尺检测炉内的物料下放到设定的料面时或出现塌料而达到强制提尺距离时，探尺自动提升到顶部，物料依据工艺设定值向高炉炉内排放。
物料排放完毕，探尺自顶部开始自动下放，下放到炉内物料的料面后，探尺被物料支撑，速度减至为零，随后跟随物料下放，直到再次检测到炉内的物料下放到设定的料面时，探尺自动提升。
如此循环往复，使探尺始终稳定在一个料面高度。
2 高炉探尺工作原理及控制简析高炉探尺工作过程如下，电机运行时带动重锤上升或是下降，通过编码器采集的脉冲换算出探尺的位置，其系统图如下探尺为铸钢圆柱重锤, 由电动机拖动卷筒，通过缠绕在卷筒上的链条,经滑轮和链索将重锤伸入炉膛内。
探尺系统三种工作状态：提尺：探尺处于提尺状态时,电动机正转，如图2 所示。
Md 为电动机电磁力矩, Mg 为重锤重力矩，Mf 为系统静摩擦力矩，v 为提尺速度。
1260m~3高炉探尺控制系统的改进
入 内部寄存 器
,
。
探 尺 位 置 检 测 系统采 用 现 场脉 冲发 生
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高炉的工作原理
高炉的工作原理高炉是一种用于冶炼铁的重要设备，它采用高温和高压的方式，将铁矿石与还原剂结合，并通过化学反应将铁矿石中的金属铁分离出来。
高炉的工作原理是一个复杂的过程，可以分为铁矿石还原反应和熔融还原渣分离两个主要阶段。
首先，铁矿石还原反应阶段。
高炉通常由上部的上铁区、中部的还原区和下部的熔融区组成。
在上部的上铁区，矿石与预热空气接触，预先升温和脱水。
然后，矿石与还原剂（通常为焦炭）一起进入中部的还原区。
在还原区，矿石与还原剂发生燃烧反应，产生的高温气体将铁矿石中的金属铁还原成为矿石。
这个过程中，还原剂的碳含量会减少，释放出的一氧化碳作为还原气体与铁矿石反应，还原出金属铁。
其次，熔融还原渣分离阶段。
在下部的熔融区，金属铁与矿石中的其他非金属元素和杂质相结合，形成熔融的炉渣。
同时，由于高炉内部的高温环境和流体力学原理的作用，铁和炉渣发生分离。
在这个过程中，液态铁在熔融区中沉积，从高炉的底部收集，而炉渣则在熔融区中上升，最终通过炉口排出。
这种分离过程主要是由于铁的密度较高，而炉渣的密度较低。
因此，通过合适的操作和材料优化，可以实现铁和炉渣的有效分离。
在高炉工作过程中，为了保持高炉的连续运行，需要不断地向高炉中添加铁矿石、焦炭和炉料（用于吸附非金属杂质的物质）。
同时，在高炉中还需要控制适当的加热和供气条件，以维持合适的温度和气氛。
通常使用的热源包括焦炭燃烧产生的热能和高炉底部喷吹的空气。
通过控制这些因素，高炉可以稳定地工作并生产高品质的铁水。
然而，高炉的工作原理也面临一些挑战和问题。
例如，高炉内部存在复杂的燃烧和流体力学过程，容易引起高温环境下的化学反应，这可能导致炉墙、炉衬和炉渣的腐蚀。
另外，高炉内部的装载和排料过程也需要高度精确的控制，以避免对炉子的破坏和不稳定性。
此外，高炉工作过程对能源的需求较高，需要大量的焦炭和电力，这对环境和能源资源的压力较大。
综上所述，高炉的工作原理是一个复杂的过程，涉及铁矿石的还原反应和熔融还原渣的分离。
浅谈高炉探尺交流变频控制改造及调试
浅谈高炉探尺交流变频控制改造及调试
杨军军 （陕钢集团汉钢公司，陕西 汉中 724200）
摘要：本文介绍了交流变频器控制技术在陕钢集团汉钢公司 1# 高炉（1080m3）探尺改造中控制，以及在调试过程中 探尺跟踪料面曲线走势不平滑做出的改进措施。
探尺在匀速下放的过程中，当探锤触及料面时，变频器 由速度控制切换为力矩控制。假定探锤受料面支撑力为 Mz， 气流对探锤的浮力为 MF，工艺要求探锤保持直立形态而不倒， 电机要产生保持向上的张力 Md 拉住重锤，此时，受力分析为 Md+Mz+MF=Mg+ML。探尺跟踪料面时要求探锤随料面下降而同步 下降，并且不出现悬浮和倾倒的状态。即要求选择合适的力 矩 Md，若 Md 太小，重锤容易倾倒，如果 Md 太大，重锤就不 能跟随料面，发生重锤悬浮现象，探尺也不能反映料面的真 实高度。 2.3 提尺过程
调试中，重点和难点依然是放尺和跟随。放尺初始速度 设定值 P1002，放尺的附加转矩给定值 P1003 不宜过大或过小。 4 调试过程中出现的跟踪料面问题及解决办法
探尺投入运行后，跟踪料面效果不是很好，变频器设 置的参数没有改变的情况下，高炉炉况也无较大的波动情况 下，有时跟踪好无倒尺现象，有时重锤有倒尺现象，还有的 会出现悬尺现象。探尺电动机制动器调整不当，有轻微的点 刹现象，将制动器重新安装，情况有所改变。但还是没能 达到理想状态。随后计算探尺的受力，探尺的卷筒力矩： Mj=F×L=9.8×105×0.636÷2 ≈ 330n·m，电动机放尺力矩： Md1=Mj/ 减速机速比 =330n·m÷63 ≈ 5.24n·m，跟踪料面力 矩为：Md2=(Mg+ML-MZ)/63 ≈ 1.97n·m。
高炉探尺工作原理
高炉探尺工作原理
“哇，这高炉探尺到底是啥玩意儿啊？”我和小伙伴们站在工厂外面，好奇地张望着那高大的高炉。
咱先说说这高炉探尺的结构吧。
它就像一个超级大侦探，有好多关键部件呢。
那个探尺本体就像一支长长的魔法棒，能伸进高炉里面去探测。
还有那个传动装置，就像大力士一样，能把探尺拉上拉下。
这些部件都有自己的功能，探尺本体负责探测，传动装置负责让它动起来。
那它的工作原理是啥呢？嘿，这就好比钓鱼一样。
探尺放下去，就像鱼钩放进水里。
高炉里面的料位会对探尺产生一个力，就像鱼咬钩一样。
然后传动装置就会根据这个力的变化，知道高炉里面的料位情况。
这不是超级神奇吗？
再说说它的应用场景吧。
有一天，我去参观工厂，看到工人们都在忙碌着。
一个叔叔对着另一个叔叔喊：“快看看高炉探尺的数据，看看料位够不够。
”另一个叔叔赶紧跑过去看。
我就想，这高炉探尺可真重要啊！要是没有它，工人们怎么知道高炉里面的情况呢？就像我们走路没有眼睛一样，那可不行。
它就像一个忠诚的卫士，时刻守护着高炉，让生产能够顺利进行。
我觉得高炉探尺真的太厉害了！它虽然看起来不起眼，但是却发挥着巨大的作用。
它让我明白了，每一个小小的东西都可能有大大的价值。
高炉外置式机械探尺应用改进
马社芳 王
摘要
良好 。
恪
杨丽娟
针对 ￣３Ｏ ｍ棒材机 组半连 轧生产线启停 式切头飞剪故 障 多发 的 问题 ， ｂＯｍ 分析原 因并 采取 相应措施 ， 启停 式飞剪运行
棒材机组 启停式飞剪 改进
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关键词
中 图分 类 号
概 述
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功 率 ２ ０ Ｗ、励磁 电压 ２ ０ ８ｋ ２Ｖ、励 磁 电流 １ ． ６５ Ａ、 电枢 电 压
飞剪采用 Ｇ 一 ００ Ｐ Ｃ控制系统 （ ２ ，其中 Ｇ Ｖ Ｅ ９３ Ｌ 图 ） ＥＤ 一 ３ ０传动装置（ Ｋ ｖ ８０ ４ ２ ） ０ ６ Ｄ ３ ５ Ｑ Ｆ ５ 控制 剪切 。飞剪 主要包括飞剪
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（） １和老式机械探尺相 比， 外置式探尺结构简单 、 紧凑 ， 灵敏 度和精确度都有提高 ，给判断故 障带来 了方便 ，节约了处理 时
探尺论文
天钢3200m3高炉炉顶探尺装置运行稳定性分析及改造【摘要】介绍天钢3200m3高炉探尺装置改造前使用情况，通过改变探尺传动结构并改变传动比，提高提放尺速度，极大地改善料面跟踪准确性和稳定性，取得了很好的使用效果和较大的经济效益。
关键词：高炉探尺传动结构料面1 3200m3高炉探尺装置概述3200m3高炉采用串罐式无料钟炉顶装料设备，避免了并罐式无料钟炉顶在布料过程中所产生的料流蛇行偏析现象，能有效地控制装料过程中物料粒度偏析；另外还有料罐称量准确，料闸可控性好，设备重量更轻，设备故障率减少等优点。
为保证高炉冶炼过程正常进行，必须使炉料保持一定的高度。
一般采用探料尺在垂直方向周期地从炉顶探测料面高度和炉料下降速度（采用微波式的或激光式的探料尺可连续探测）。
当炉料低于规定料面高度时，上料系统开始装料。
机械式探料尺和上料系统采用无触点的程序控制器或可编程序控制器控制。
我公司高炉探尺装置设有三组机械探尺装置，其中两根探尺装置的提升高度为0～10m，左、右型各一组；另一根探尺装置的提升高度为0～24m，右型。
探尺安装在高炉外封板上，探尺由卷筒和传动装置集装在一起，形成一个紧凑的整体。
内装速度传感器和位置传感器。
设备尺寸小，结构紧凑，密封性好。
由电动机驱动，设有自动和手动两种工作方式。
机械探尺性能见下表：机械探尺性能表2 高炉探尺的改造原因与改造方案2.1 改造原因高炉探尺装置准确的检测炉内料面高度，可为工艺人员下达布料指令、控制高炉炉况稳定提供正确的参数依据。
因此，炉内料面检测必须准确，检测设备运行控制必须稳定可靠。
该探尺装置采用交流变频电机进行传动，自身具有力矩和制动，恒力矩放重锤是为了方便的跟随料层下降，给变频器设定的力矩小于锤子重量，当锤子接触到料层即不放绳子，料层下降，在锤子的重力影响下又放绳子，只是第一次从炉顶往下放时重力加速度使得锤子下降的速度十分快，容易造成乱绳，影响探尺正常测料。
凸轮控制器和绝对值编码器对高炉装料进行自动控制。
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高炉探尺工作原理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
高炉探尺工作原理
1、老式探尺简介
以前很多钢铁公司炼铁厂所用探尺电机型号为YZR系列,额定功率有以下几种、、、等，额定频率50HZ，额定转速970转/分左右，Y接线方式，定子额定电压380V。
传动采用传统的空开、接触器和接触调压器驱动形式。
工作过程为：提尺时电机定子接入电网额定电压，电机正转；放尺时通过接触调压器使电机定子接入几十伏左右的电压，改变供电相序，电机反转，重锤下放。
2、老式探尺存在问题
1)放尺不畅，电压波动时，放尺速度波动，经常需手动干预。
2)放尺过程采用小电压且使电机向下转，易松绳、乱绳和倒锤、烧锤。
3)不能很好跟踪料面，影响及时向炉内布料。
4)更换重锤时，调试时间相对长。
5)对重锤重量偏差要求较严。
6)需经常维护，维护工作量比较大。
3、新型高炉探尺工艺控制过程
新型高炉探尺采用交流变频电机传动，高性能电流矢量型变压变频调速器驱动控制。
高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。
1)保证探尺的重锤在下放过程中能均匀、顺畅、可控的下放。
2)重锤在下放到料面后，“浮”在料面上，重锤不倒不歪，随着料面的下降自动平稳地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的动平衡。
3)探尺重锤可控稳定地快速提升。
4)探尺重锤可控、准确、平稳地停车。
4、探尺工作过程：
探尺由重锤、链条和钢绳相连，而链条较重，探尺在下放过程中，当探尺上的链条离开链轮箱时，须考虑链条的重量，补偿探尺的力矩。
探尺起动：探尺收到下探信号后，开始下放，小速度恒力矩。
探尺放尺：探尺下放过程中，采用力矩控制，匀速下放，这一过程电机处于再生发电状态。
探尺到达料面：探尺下放到料面是一个关键的转折点，当重锤到达料面后，电机应结束下放，重锤立于料面，“浮”在料面上，重锤不倒不歪。
探尺跟踪料面：当重锤到达料面后，电机由转速控制自动切换为电流控制（力矩控制）。
电机由发电状态转到电动状态，电机带微张力（小电流）控制，电机用较小的张力提着重锤，在料面上保持动态平衡：Mg（重锤）+N（链条）-F （料面浮力）>T（张力），当料面下降，F（料面浮力）减小，T（张力）增加，直到Mg（重锤）+N（链条）-F（料面浮力）＝T（张力），达到新的平衡；当料面上升，F（料面浮力）增大，T（张力）减小，直到Mg（重锤）+N （链条）-F（料面浮力）＝T（张力），达到新的平衡；探尺实时跟踪料面，直到所设定料线。
探尺提尺：当料面检测完毕后，收到提尺信号，快速将探尺重锤提起到“零点”，这一过程电机处于电动状态。
5、探尺控制方式：
每个探尺在控制柜柜门都设有操作方式选择开关，包括：手动\自动，提尺\放尺,及相应指示等，可实现连续测量和点测料面。
两个探尺可同时工作，也可以任选一个。
手动方式可在柜门上操作，自动方式则由程序控制。
每放入高炉中一批料，探尺自动下放进行探料。
料线到达设定值后允许放料，这时系统自动停止上料过程。
放料之前，探尺必须提升到零位，以免料线探尺重锤被埋入料层内烧坏。
探尺设最大探料深度保护，即当探尺探到深料面时，为保护探尺不被烧坏，要自动提尺，不论是否放料。
探尺可随时手动提尺、放尺。
料线测量通过编码器进行，并在上位机上动态显示，料线可通过HMI设定。
探尺自动控制方式可在高炉自动化系统基础上通过增加一批控制模板和元器件进行改造，也可以单独集成一个系统进行控制。
探尺画面可考虑在系统上位机界面上组态，也可以单独利用独立的一套PLC及一个文本显示操作面板来控制和监视。
6、探尺传动主装置选型
探尺柜主器件为全数字交流变频器或直流调速装置。
变频器必须为含力矩控制全矢量型，选用四相限工作制或加装制动单元制动电阻形式；直流调速装置一般选用四相限工作制。
一般小型高炉两套探尺，大型高炉三套到四套探尺。