莱钢1_RH精炼炉设备控制功能概述[1]

简介莱钢1#R H精炼炉设备控制功能概述唐爱文1 型 敏2 刘 峰2(1莱钢技改工程指挥部 2莱钢自动化部)摘 要:介绍了莱钢1#RH精炼炉主要设备控制功能,经生产实践证明,其控制功能完全满足RH精炼炉的工艺要求。

关键词:设备 控制功能 控制方式A Brief A ccount of t he Control Functions of the Equip m entf or t he N o.1RH R efini ng Furnace in La igangTang A i w en1 X ing M in2 L i u Feng2(1The TechnicalT ransfor m ation Eng ineeri n g H eadquarters 2The A uto m ation Dep.t) Abst ract:This paper presents the contr o l functions o f the m ain equ i p m ent fo r t h e No.1RH refining fur nace i n Laigang,w hich w as proven to f u ll y satisfy the technical requ ire m ents o f the RH re fi n i n g fur nace in real production.K ey w ords:equipm en;t con tro l functi o n;contro lm ode1 RH精炼炉工艺简介RH(即真空循环脱气)系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。

整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。

真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管,上部装有热弯管。

被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前,先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。

当真空槽抽真空时,钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内。

(真空槽内大约0.67m bar时可使钢水上升1.48m高度)。

与真空槽连通的两个浸渍管,一个为上升管,一个为下降管。

由于上升管不断向钢液吹入氩气,相对没有吹氩的作者简介:唐爱文(1976-),男,工程师。

1999年参加工作,先后从事电气维修、电气设备管理工作;现在莱钢技改工程指挥部从事电气工程的施工监理工作。

下降管产生了一个较高的静压差,使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管,如此不断循环反复。

在真空状态下,流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。

同时,进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应,比如碳氧反应等如此循环脱气精炼使钢液得到净化。

为满足钢种要求、精确控制成分,通常RH处理后期还需要进行合金化处理。

铁合金材料经合金料仓、称量台车、真空料斗、合金溜槽,在真空状态下通过真空槽进入钢水,完成和进化工艺。

2 自动化设备功能控制系统包括2套西门子PLC控制站,4台HM I服务器,2套三电可供用的操作站,1套L1软件开发和系统维护用的工程师站,2台L2用报警表和编程维护打印机,一套L2过程控制计算机服务5 结论通过比较法测定的棱镜常数,与真值相比很接近,基本上消除了系统误差的产生,在一般的工程测量中应用没有问题。

但对于一些精度要求较高的精密工程测量,这种方法测定的常数就不能满足要求。

而应用专门的仪器,在高精度的定长基准线上反复施测,求出棱镜常数的最佳值。

特邀编辑:徐向宏78器,2台L2软件开发计算机终端,1台L2报警表打印机。

控制系统可使用中文操作的软件操作系统, MM I使用中文版的W I N CC监控软件。

RH钢水真空处理装置控制系统通过L2过程控制计算机网络与炼钢厂计算机系统连接通讯。

本设备控制方式分为手动控制方式和自动控制方式。

手动控制方式是指设备单体各个动作的手动操作;自动控制方式是设备联动所有动作逻辑化、顺序化自动完成。

操作方式:操作方式设计算机方式,自动方式, PLC手动方式和机旁手动方式。

计算机方式指控制系统根据过程控制计算机给定的设定值和控制模式对工艺过程进行控制。

计算机方式投入的前提是过程计算机系统正常以及通讯正常,计算机方式异常时直接转入自动或手动方式。

自动方式指控制系统根据操作员给定的设定值或选定的控制模式,进行自动控制。

PLC手动方式是指操作人员通过CRT画面或现场操作箱、现场控制盘对单个设备或过程进行手动操作,设备或过程按程序控制。

机旁手动方式指操作人员在机旁通过操作箱,对单个设备进行手动操作,通常用于维修、维护方式,无程序控制和连锁。

3 自动化控制功能3.1 1#控制站1#控制站用于钢包车系统、真空槽系统、真空排气系统和机械冷却水系统。

3.1.1 钢包车系统控制功能钢包车系统控制功能包括:钢包台车移动控制,钢包升降控制,钢包保温剂投入控制,钢包喂丝机控制。

钢包台车行走设置三个工位,待机位置,保温剂投入位置,处理位置。

分别在三个工位设置减速和停车的限位开关,并在待机位置和处理位置设置极限限位开关。

钢包台车走行由变频器控制,钢包台车上装有声光报警器,走行时钢包台车进行声光报警。

钢包台车走行的控制设备主要有行走马达,制动器及声光报警器。

操作可在中央或现场操作。

钢包台车升降控制,在处理工位,钢包及钢包台车将在处理前有液压顶升系统顶之一定高度,处理结束后,降回原来位置,顶升系统的控制是靠控制液压系统来完成的。

液压系统设主泵,控制泵及循环泵。

液压箱设置液位控制和报警。

同时有温度监视并有加热和冷却控制功能。

钢包升降操作是在中央操作室的辅助操作台完成。

3.1.2 真空槽系统真空槽系统控制功能包括:真空槽台车移动控制,真空槽温度控制,真空槽温度检测,真空槽环流气体切换和流量检测,气体冷却温度检测,以及真空槽破真空控制。

真空槽台车走行控制分别控制两台真空槽台车的行走。

设置待机工位和处理工位。

通常是在待机位置预热,在处理位置处理。

两个工位分别设置减速、停车和极限工位,可以控制台车的行走。

台车行走到位以后,用加紧装置固定。

真空槽系统通过补偿接管和合金系统及整个真空排气系统相连,补偿接管的连接和脱开靠气缸动作完成。

整个行走,补偿接管连结和脱开、台车固定和松开等的操作均现场操作。

环流系统,浸渍管环流气体分氮气和氩气两种,针对不同情况选择不同气体。

同时在处理的不同阶段应有不同的流量控制。

因此在管线上设有流量控制及监测。

3.1.3 真空排气系统真空排气系统控制功能包括:蒸汽压力监测和控制,蒸汽喷射真空泵控制,真空阀控制,真空度监测和控制,以及冷凝器冷却水回水泵控制。

真空排气系统是RH的重要部分。

通过控制蒸汽喷射泵的起动,最终达到处理所需的真空度,同时控制冷凝器冷却水的进水,并监视冷凝器冷却水的出水温度,从而保证蒸汽喷射泵的能力,同时还对真空度的控制设置调节阀,可对不同模式下的处理进行控制。

处理结束后,要对真空槽系统及真空系统进行复压。

热井回水泵控制:热井泵设有三台回水泵,将冷凝器回到热井内的水返送到冷凝器冷却水系统。

自动方式下,回水泵根据热井液位高度的不同自动启动或停止,在手动方式下也可手动启动。

3.1.4 机械冷却水系统机械冷却水系统主要监视顶枪,真空槽等主要设备及其附件的机械冷却水的流量和温度参数,在发生异常时进行连锁控制和报警。

793.1.4.1 保温剂投入系统当钢水经过RH处理后,钢包台车开到保温剂投入工位,PLC发出指令保温剂投入系统可以操作,打开闸板阀,向钢包内投入保温剂,达到设定的时间后,闸板阀自动关闭,保温剂投入过程结束。

3.1.4.2 浸渍管维修台车浸渍管维修台车上的喷补机操作由其自带的控制箱操作。

台车能以高低速两方向行走。

台车按指令能停留在待机位置和喷补位置。

行走指令发出后,首先声光报警器发出报警,经一定时间延时后,驱动行走电机。

同时在行走过程中,台车上的闪光灯几点报警器发出声光报警。

当停止指令发出,或者是台车到达目的地,台车停止。

3.1.4.3 浸渍管环流气体环流气体是在真空脱气过程中,从浸渍管吹入氮气或氩气,驱动钢水环流。

在非脱气处理的时候,氮气或氩气作为保护气体用。

氮气、氩气的选择切换应相互连锁。

环流气体种类的选择和相应的切断阀控制分自动和手动控制方式。

自动方式下,氮气阀和氩气阀根据一定的条件开闭。

自动方式下,氮气阀和氩气阀的开闭有操作人员在CRT上操作。

环流气体的流量控制根据钢种的不同,在不同的处理阶段采用不同的的流量设定。

在非脱气处理时则是简单地采用操作人员设定的定值控制。

在非处理工位时,氮气或氩气的流量采用定值控制。

3.1.4.4 真空槽下部冷却气体真空槽设置压缩空气冷却切断阀及总管压力检测,用于槽下部冷却。

压缩空气总管压力在操作站CRT上监视,压力过低时进行报警。

冷却切断阀的操作方式为PLC手动控制,由操作人员在CRT上直接控制开闭。

并在操作站CRT上显示切断阀状态。

3.1.4.5 机械冷却水系统机械冷却水处理系统以及紧急供水系统由炼钢水处理统一提供,接口在RH用户点。

机械冷却水主要用于2台真空槽及其热弯管,1台气体冷却器及其伸缩接头,2只顶枪和2支预热枪设备冷却,有供水总管经分配器送至各冷却的机械冷却设备部件,再汇集到回水总管。

供水总管上设流量、压力、和温度检测,各分支回水管设流量和温度检测。

同时各冷却水回路设有现场温度计和压力表。

3.2 2#控制站2#控制站用于合金系统、顶枪系统和预热枪烘烤系统设备控制。

3.2.1 合金系统合金系统控制功能包括:高位料仓料位检测和下料控制,称量料斗重量监测和控制,合金真空料斗压力检测和破真空控制、进料和出料控制,碳真空料斗料位检测和控制、铝真空料斗料位检测和控制,合金投入控制。

3.2.1.1 合金称量系统合金称量首先监视料位,在料仓供料量满足要求的情况下,采用称量料斗,按照设定的合金种类和重量进行称量。

控制设备主要包括高位料仓震动给料器,称量料斗的震动给料器。

3.2.1.2 合金投入控制合金通过称量料斗、皮带机、合金真空锁,铝料斗加入到真空槽里。

由于合金料真空锁是在处理时加入合金的,因此还需要控制它的充压和减压。

3.2.2 顶枪系统顶枪升降控制由变频器驱动升降马达,按照操作设定高度进行控制;顶枪的高度由位置编码器监测,同时还要控制顶枪与真空槽之间的密封圈。

为控制的安全,在顶枪的上限和下限均设位置开关。

顶枪的处理控制分真空状态和大气状态下方式。

在真空状态下,处理方式主要有强制脱碳,铝加热、真空加热、二次燃烧;在不同的方式下,应分别控制顶枪的高度、氧气流量、吹氧时间或者是燃气流量和燃烧时间。

3.2.3 预热枪烘烤系统控制在真空槽两个待机位置分别设置两套预热烘烤装置。

该装置主要功能是保持待机位真空室室内耐材的温度,其操作时在中央控制室或就地控制箱控制。