转炉掷落式检测系统安装方案书

转炉掷落式检测系统
安
装
方
案
一、项目概述及范围
为提高炼钢车间转炉炼钢自动化水平，降低工序成本，为转炉设计并安装掷落式检测系统，以替代现有倒炉检测模式。

1、炼钢车间转炉炼钢检测现状
●转炉冶炼部分炉次终点测温需要倒炉，造成冶炼周期延长；
●炉前测温全部由人工完成，劳动强度大，存在危险性；
●人工检测数据具有不稳定性，易造成误判；
●倒炉检测造成温度损失及物料浪费；
●部分不倒炉次人工判断存在误判情况。

2、项目设计依据
经技术人员现场勘查及与车间工艺、设备人员交流，充分考虑现场工位及炼钢生产工艺，设计了本设备安装及使用方案：
1、掷落式检测系统机械设备安装在17米(氧枪)平台，从三楼15米平台下料槽引出投弹溜槽至
氧枪通道处进行投弹；
17米氧枪平台（红框内为设备安装位置） 15米下料口（红色为溜管）
2、系统仪表及控制部分安装于操作室，并与操作台结合；
3、系统可实现一键式自动测温定氧测碳；
4、具备手动模式，可对设备实现单动，以便调试或检修。

（客户安装案例）
3、项目所需整改内容及能源介质
●用户需提前在17米平台烟道右侧（以人面对操作室为基准）处以承重4吨进行平台加固，，
必要时拆除通道侧封闭钢板。

●制作投弹引导管直径不小于190mm,长度不小与4米；
●在操作室提供220V 20A电源；
●在安装平台提供压力不低于的0.6mpa、管径4分的压缩氮气接口。

4、项目涉及范围
4.1 我公司负责方案的整体设计，炼钢厂提出合理意见；
4.2 设计经炼钢厂相关部门通过后，整套系统由我公司负责制作、运输、指导安装、调试等工作；
4.3炼钢厂负责对平台涉及安装位置进行加固、拆除、安装平台制作等工作；
4.4 炼钢厂负责提供所有动力源；
4.5 炼钢厂负责设备到厂后吊运、安装工作，普拉博委派机械、电气人员指导安装；
4.6 我公司负责对用户相关人员的设备操作、维护培训。

二、系统概述
1、本公司拥有多年生产定氧探头、副枪探头、复合探头等及检测系统的经验，在生产销售过程中，发现转炉炼钢一直无法解决不倒炉测温、测碳问题，于是本公司历经三年的设计，成功研发了掷落式检测系统，真正解决了转炉炼钢中的在线测温测碳难题，为转炉炼钢节约了时间、提高了出钢命中率、降低了物料消耗、节约了生产成本等等。

掷落式检测系统技术虽然受冶炼工艺水平影响较大，但是本公司生产的探头在能力及产品稳定性上已经非常成熟，该系统在全国十余家钢厂进行了安装使用，得到生产现场的一致认可。

该系统可达到副枪检测系统的同等效果，有效地提高吹炼终点双命中率，缩短冶炼周期，降低合金、炉料、氧气消耗，减少温降，提高出钢质量，降低工人劳动强度，减少安全事故。

同时，该系统也解决了转炉副枪系统一次性投入大、维修费高等难题。

2、TCO 投弹式副枪系统分为投掷检测设备、检测仪表、检测探头及自动化控制系统四个主体部分，在实际应用中，该四部分将完成主要的检测工作。

在本方案中，该系统计划安装于炼钢车间转炉的17米氧枪平台。

由于安装的位置高粉尘、高温等环境均对系统有着不同程度的影响，所以在系统设计时特别针对该环境进行针对性考虑，减少使用不耐粉尘的高精度电子元件，并降低高温对机械动作及元器件的影响力，以求系统在使用过程中稳定运行。

3、系统工作流程图
系统工作流程说明:
1) 设备使用之前，由人工将生产待用的探头放至探头存储箱；
2) 在吹炼结束时抬枪，降压，点击检测按钮，
3) 探头翻板升起，封门同时打开，检测探头下落；
4)检测探头依靠冲击力进入钢水液面，检测元件在数秒内将钢水温度、氧含量以电信号传输至仪表；
5)仪表将电信号转换为数据结果在显示器上显示，机械部分自动抛落纸管；
（操作人员依据显示结果判断直接出钢还是补吹）
6)翻板下落，封门关闭；
7)探头箱齿轮机构动作，带动探头滚落至翻板槽，
8)把持器动作，与探头连接，信号接通，等待下次检测命令；
三、系统功能及主要参数
1、系统可实现功能
➢不倒炉测温功能；
➢不倒炉测氧功能；
➢不倒炉测碳功能；
➢具备高碳检测功能；
➢自动安装探头功能；
➢探头存放功能；
➢存放箱探头数量不足报警功能；
2、设备主要特点
●避免倒炉人工检测，减少人工成本，降低安全风险；
●不倒炉检测，缩短冶炼时间；
●不倒炉检测，减少温度损耗、减少炉衬侵蚀；
●不倒炉检测，提高终点温、碳一次命中率；
●在线检测数据为物料添加提供参考，减少物料浪费；
●设备可靠性高，日常维护简便；
●高、低碳检测人工选择。

3、设备主要技术参数
◆探头弹箱尺寸高度2.27米宽度0.592米长度0.9米
◆投弹装置尺寸高度1.1米宽度0.35米长度2米
◆设备整体重量2吨左右、设备工作时最高高度2.8米（现场平台需满足设备承重）
◆吊装过程-单个设备最重1.3吨。

◆检测周期（点击检测开始按钮至系统显示检测结果）不大于15秒；
◆2次检测最小间隔时间：不大于30秒
◆探头额定存储数量：26支
四、系统组成及各主要部件功能说明
TCO投弹式副枪系统分为投掷检测设备、检测仪表、检测探头及自动化控制系统四个主体部分：
1 投掷检测设备
●投掷检测设备（又称主体机构或投弹设备）：
该部分包括滚动式探头仓储机构和一个可翻转投掷机构。

探头仓储机构采用链式挂弹，标准单个弹箱可存储探头26支，也可依据厂方要求进行定制。

检测机构具有一个翻板，通过翻起到指定位置，使探头投掷并进入转炉检测。

这种方式可以大大节约检测探头所用的数据传输导线的长度，从而大幅度降低现场对探头使用所带来的成本问题。

●设备机构操作及使用：
设备机构在实际应用中分为手动模式（就地）与自动模式（集中）。

手动模式可以允许操作者在设备机构边进行直接的控制操作。

在进行安装探头、设备维护、排除故障、清理设备时可以使用手动模式进行操作，从而避免了设备动作所导致的人员伤害。

设备操作按钮分为弹仓滚动按钮两个，翻板控制按钮一个，手自动开关一个。

自动模式通过PLC进行控制，操作者仅需要在控制室的检测仪表上用鼠标点击“投弹检测”按钮，即可完成所有检测工作，当检测工作完成后，设备机构会自动通过判断状态安装一个新的检测探头，并进入就绪状态，等待下一次检测操作。

当设备上没有探头时，检测仪表会发出警告，提醒操作者进行补充探头操作。

●现场环境对设备机构的影响
设备机构属于自动化机械设备，其包括电磁阀、气缸、PLC电器柜、机械齿轮绞合系统等。

转炉现场的环境温度可以从零下温度直至零上50度，在夏季长期的高温环境中，部分功能系统的性能将逐渐下降。

转炉氧枪所用的水冷系统接近于设备，且设备顶部处于半露天状态。

滴水将导致电子设备部分损坏。

转炉现场粉尘污染属于重度污染，铁屑、粉尘弥漫于空气当中，漂浮的铁屑容易引起电子设备短路故障，粉尘则直接影响气缸、电磁阀的功能运作。

故设备在使用中需注意事项如下：
1)注意定期进行吹灰维护；
2)注意防水直接接触设备电气部分；
3)注意远离高压电磁场等干扰源；
4)操作人员进行探头补充操作时，应设置设备为手动模式；
5)进行维护和维修工作时，应将设备电源、气源关闭，并设置为手动模式；
6)注意设备电器柜外接出的电缆切勿用力拉扯，避免人为损坏；
7)设备运行时，一米内范围内禁止站人，防止意外伤害事故；
8)设备附近应该放置鼓风机，防止灰尘堆积；
9)设备附近应该放置照明灯，确保可视能力。

2. 设备机构自动化控制系统
设备机构由PLC进行直接控制，PLC则通过与仪表系统通信连接向用户反映设备状况。

操作者可以直接点击检测软件屏幕上的人机控制系统界面按钮对设备机构进行装弹、投弹的操作。

PLC使用数十个节点分别连接到设备的弹仓定位限位、探头下压限位等，在实际使用中，为避免限位开关在高粉尘高污染环境中易损，定位均使用接近开关。

在设备运作的同时，设备的自动化控制系统还具备自动检查探头信号是否正确连接的功能，通过仪表软件反馈的连接信号，PLC可以知道探头是否正确连接，如果连接不正常，则提醒用户更换探头或补充探头，实现简单智能化。

3终点控制检测仪表
终点控制检测仪表又称仪表或检测仪表。

检测仪表在整个系统中起到决定性作用。

它可以就将探头检测出来的毫伏级电压型号转换为数字信号，并且进行计算，从而得出钢水温度、氧含量、碳含量等钢水成分。

检测仪表由工控机、定氧模块、测温模块、数字化通信模块等主要组成部分组合而成。

其模块精度高，稳定性强，转换速率快，完全适合工业现场使用。

并且在检测仪表的外部可以外接监控摄像头，打印机等外部设备进行其他操作。

C (%)
O (p p m )0.10.0500.150.20.250.3
2004006008001000100 ppm = 0,003 %C 12001400 (Celox)（检测结果显示界面）
● 检测仪表工控机
工控机系统采用国际知名品牌研华科技作为我们的合作伙伴。

研华科技的工控机以运行稳定而著称，适合于钢厂恶劣的环境下长期稳定运行。

工控机中内置了温度转换模块，氧含量转换模块，数字化通信输出模块等，并安装了由我公司自行开发的TCO 检测软件系统。

4 TCO 低碳检测探头
● 探头理论分析
低碳检测探头主要用于检测低碳钢
水中的碳含量、温度、氧含量。

其使用冶金工艺中成熟的
碳氧关系原理进行测氧定碳。

该技术理论已经成熟使用近
20年，在转炉冶金工艺中属于成熟技术理论，是广泛信服
的技术支援。

探头通过检测钢水温度及氧电位得到当前钢水中的氧含量，同时通过碳氧关系原理配合经验公式进行计算当前钢水内的碳含量；从而得到相应的钢水成份。

● 探头结构分析
低碳检测探头长800mm ，外部全部由硬纸管包围。

内部由耐高温导线、接插件、定位板、金属弹头、测温测氧元件组成。

金属弹头密度可达7.8，重约4.5公斤。

以确保弹头可以通过自由下落的方式冲击并进入钢水中进行检测。

探头尺寸：Φ104*800mm 线缆长度：15米（长度暂定）重量：约6.0KG 包装箱：木箱装箱数量：80支
五.检测系统技术指标
1、仪表检测范围：
温度范围：500℃―1800℃
氧含量范围：0ppm ―1500pp m
碳含量范围：0.01%―1.50%
2、低碳探头有效检测范围：
温度范围：1570℃―1780℃（B型热电偶）
氧含量范围：50ppm―1500p pm
碳含量范围：TCO 0.02%―0.15%
高碳探头有效检测范围：
温度范围：1520℃―1780℃（B型热电偶）
碳含量范围：TCO 0.2%―1.5%
高碳测成率：92%
高碳精度：碳含量的10%
3、低碳探头检测精度：(检测完成后立刻倒炉测温取样对比)
温度精度：±10℃
氧含量精度：±5mv
低碳含量精度：± 2个碳
测成率：≥95%
4、检测周期：
检测周期：≤15秒
2次检测间隔周期：≤30秒
5、验收有效性条件：
5.１、符合以上验收标准的技术参数；
5.２、现场定碳应采用光谱分析进行比对；
5.3、确保冶炼流程规范、化渣状况良好，不可有结块渣；
5.4、检测前氧枪压枪时间不得低于30秒，禁止检测前吊吹；
5.5、禁止检测前加料，避免损伤探头；
5.6、设备验收测试数量以10炉数据为准；
5.7、使用低碳探头作为设备验收条件。

经双方友好协商达成本方案，文档中的技术参数为甲方所期望的技术指标，其中验收标准
中即包括了检测探头偏差，也包括了使用环境的偏差，由于现场所使用的比对对象自身也存在
不稳定因素，所以在验收过程中，用户需保证正常、更好的使用环境。

六.设备交付
委托方为甲方，受托方为乙方。

1、乙方在首付款到账后45天内将设备送达现场，并在现场条件满足时5天内完成安装；
2、乙方在调试完成后，进入测试验收阶段，验收达到指标后，炼钢厂签署验收合格书，
七.项目违约条款
1、若因乙方原因导致验收失败，乙方应在2个月内进行调整，以确保系统达到验收标准；
3、若因甲方工艺操作导致验收无法达标，应签署验收合格书，但乙方应与甲方共同改善工艺，以
便在后期使用时能够达到验收标准；
4、若因甲方取消项目或其他原因导致乙方后期无法正常工作，则认定为甲方原因项目失败；
5、甲方应按规定日期进行支付相应货款，若超过付款期限造成项目延后，不得追究乙方责
任。

6、乙方应按规定日期完成系统安装工作，若因甲方原因或不可抗力拖延，甲方不得追究乙
方责任。

8、未尽事宜双方友好协商进行解决。

八、售后服务
1、本公司系统保修期为一年，保修期内免费维修（人为因素或不可抗拒的自然现象所引起的故障或破坏及易损件除外）。

2、在接到报修通知后，售后技术人员36小时内赶到现场。

3、用户可以通过售后电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。

4、用户在正常使用中出现性能故障时，本公司承诺以上保修服务。

除此以外，国家适用法律法
规另有明确规定的，本公司将遵照相关法律法规执行。

5、在保修期内，以下情况将实行有偿维修服务；
1）由于人为或不可抗拒的自然现象而发生的损坏；
2）由于操作不当而造成的故障或损坏；
3）由于对产品的改造、分解、组装而发生的故障或损坏。

4）易损件使用到期发生的故障或损坏。

6.公司每年至少会派遣专人至现场进行一次免费的设备维护，无论是否处于有偿或无偿保修期内。

九.技术培训计划书
在项目安装完成后，我公司将为贵方提供相应的设备、仪表、软件的技术培训。

为确保培训能够真正满足现场使用需求，达到让客户更好的使用该系统的目的，我公司将对技术培训作如下计划：
1、在设备安装中期，邀请贵方相应的技术人员到场，进行中期培训，以便了解设备的
运作理论，有利于后期的使用与维护；
2、在设备安装完成后，邀请贵方相应技术人员到场，通过亲身实践的方式，指导如何
正确使用设备，并解释可能出现的故障的解决方案；
3、由专人召开技术培训会议，邀请贵方转炉炉长或使用相关人员到场，进行仪表及软
件的使用培训；
5、向技术部门提供一份培训资料光盘，在使用期间发现的任何问题，我公司均将提供
电话支持。

6、设备到货后由乙方提供一份设备图纸，说明书，电气电路图，易损备件清单等相关设
备随机资料。

十.常用备品备件列表。