轉(zhuǎn)爐副槍說明new

,.京唐運(yùn)行事業(yè)部轉(zhuǎn)爐班副槍系統(tǒng)工藝描述采用副槍可以在不間斷吹煉或傾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐的情況下得到轉(zhuǎn)爐熔池的相關(guān)信息。由于是在煉鋼過程進(jìn)行中得到的熔池分析，所以這對煉鋼操作是一個重要的提高。這樣，可通過轉(zhuǎn)爐計算機(jī)計算需要補(bǔ)吹的氧量和需要加入的冷卻劑量。調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)來達(dá)到目標(biāo)碳含量和溫度而無需后吹。煉鋼廠副槍系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：－縮短冶煉周期－減少鐵水消耗－增加廢鋼用量－減少耗氧量－減少熔劑消耗－減少爐襯磨損－大幅度節(jié)能－提高工作條件－提高煉鋼靈活性－易于后續(xù)澆注副槍系統(tǒng)有四種操作方式：——事故（備用電源操作）方式；——就地方式；——手動方式；——自動方式；事故方式：事故狀態(tài)下的操作是在A盤上完成的，這時利用備用蓄電池電源將副槍從轉(zhuǎn)爐中提升到適當(dāng)?shù)奈恢茫c(diǎn)動方式）。就地方式：B、C兩操作臺均為就地控制，這種操作不受正常生產(chǎn)時的聯(lián)鎖限制，它只是當(dāng)正常操作不能進(jìn)行時或檢查維修時使用。手動方式：手動操作主要在B臺上進(jìn)行，但某些特定的操作在C、D臺上也可進(jìn)行。手動操作受某些聯(lián)鎖的限制，以防止誤操作。自動方式：副槍操作劃分成三個主自動工作周期和二個輔助工作周期。它們在固定程序控制下，自動完成各自一系列的操作。這五種自動周期由操作員在HMI操作站畫面上或在A臺上啟動，或由維護(hù)人員在B臺上啟動。副槍三個主自動工作周期、二個輔助工作周期在固定的程序控制下，自動完成各自一系列的操作。每一自動工作周期開始前，各種初始條件必須得到滿足。每一自動工作周期開始后，其第一個操作的正確結(jié)束是后一操作進(jìn)行的條件，依次進(jìn)行下去，直至完成該周期。否則會發(fā)生超時報警，提請人工干預(yù)。各操作完成情況的檢測，使用了大量的過程檢測元件副槍系統(tǒng)包括副槍升降、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，探頭自動裝卸系統(tǒng)，密封帽、刮渣器系統(tǒng)，DIRC副槍數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及與之配套的電氣儀表控制等系統(tǒng)；設(shè)計的轉(zhuǎn)爐煉鋼計算機(jī)控制系統(tǒng)包括從鐵水倒罐到轉(zhuǎn)爐出鋼過程煉鋼工序的全過程跟蹤控制。在副槍使用過程中，副槍設(shè)備從加熱的探頭存放箱中取出選定探頭，自動連接到副槍的頂端并旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)爐上方。打開煙罩上一專用入口，將探頭降低入熔池中。根據(jù)所用探頭的類型，可在不中斷吹煉或不倒?fàn)t的狀態(tài)下，去獲得轉(zhuǎn)爐熔池的各種所需要的信息，例如：溫度、碳含量、氧含量、熔池高度及熔池內(nèi)液體的各種化學(xué)成分。依靠副槍測量來調(diào)節(jié)吹氧量和轉(zhuǎn)爐熔劑添加量，借助轉(zhuǎn)爐計算機(jī)動態(tài)控制模型對吹煉所需要的氧量和冷卻劑的添加量進(jìn)行反復(fù)計算，調(diào)整系統(tǒng)的各種參數(shù)，以命中碳、溫度的目標(biāo)值，避免后吹，使快速出鋼得以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計制造的副槍為旋轉(zhuǎn)測量方式，副槍槍體采用水冷卻系統(tǒng)。主要由副槍本體設(shè)備的旋轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、副槍本體的冷卻水和壓縮空氣以及氮?dú)夤┙o裝置、副槍探頭的裝卸裝置、副槍的密封帽及刮渣器裝置、DIRC副槍數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成。設(shè)備描述副槍主要完成三個主要動作：副槍的升降、副槍的旋轉(zhuǎn)、探頭的自動裝卸。副槍操作的三個主工作周期：——聯(lián)接周期：將探頭與副槍連接好——測量周期：進(jìn)行一次測量——復(fù)位周期：副槍復(fù)位一次，回到可以聯(lián)接探頭的起始位置副槍操作的二個輔助工作周期（主要用于維護(hù)）——移到測量位置——移動到維護(hù)/聯(lián)接位置三個主自動工作周期說明如圖所示啟動擺動臂N2吹掃夾持啟動擺動臂N2吹掃夾持探頭選倉啟動聯(lián)接周期探頭供應(yīng)運(yùn)輸鏈將探頭送至擺動臂擺動臂豎起90°導(dǎo)向錐合攏副槍低速下降探頭連接完畢導(dǎo)向錐打開夾持器打開副槍中速提升至可旋轉(zhuǎn)的高度擺動臂擺向水平位聯(lián)接周期結(jié)束2）測量周期啟動測量周期啟動測量周期副槍從聯(lián)接位旋轉(zhuǎn)至測量位副槍下降至設(shè)定值高度副槍密封帽打開副槍下降至測量高度停止測量提槍至設(shè)定值高度刮渣提槍副槍密封帽關(guān)閉提槍至可旋轉(zhuǎn)高度旋轉(zhuǎn)至聯(lián)接位下槍脫卸探頭提槍至聯(lián)接周期起始高度3）復(fù)位周期該工作周期啟動后，副槍將回到聯(lián)接周期的起始點(diǎn)，除了事故停止和工作故障外，該自動工作周期無特殊的停止條件。副槍探頭1、測量條件1）吹煉過程的測量計時。在下列兩種情況之間兼顧的方案是：——測量點(diǎn)越接近吹煉終點(diǎn)，測得的熔池T、C越精確?！粲凶銐虻臅r間進(jìn)行修正，如加冷卻劑，經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)測量點(diǎn)在吹煉結(jié)束前2分鐘時，效果較好。2）插入深度合適的插入深度是獲得最有代表性的結(jié)果，因?yàn)樵谌鄢氐纳喜看嬖谥鳷、C不均勻現(xiàn)象。3）熔池的均勻性在吹煉過程的測量期間，熔池必須均勻，即達(dá)到所有廢鋼熔化，溫度必須大于1500℃。熔池液面大體穩(wěn)定使之與所預(yù)測的熔池液的高度相等。2、副槍探頭在熱電偶的基礎(chǔ)上，副槍探頭有下列幾種：——TSC用于吹煉過程測定，有測溫/取樣/定碳功能?！猅SO用于吹煉結(jié)束測定，有測溫/取樣/定氧功能。3、系統(tǒng)參數(shù)循環(huán)周期：≤120秒副槍冷卻水：設(shè)計流量：60m3/h使用流量：48m3/h壓力：1.2MPa溫度：（進(jìn)/出）40℃/55℃副槍冷卻水軟管通徑：DN80報數(shù)：2（進(jìn)回水各一根）副槍探頭吹掃儀表氮?dú)饬髁浚?.5Nm3/h壓力：0.6Mpa副槍孔口吹掃氮?dú)饬髁浚?.6Nm3/h壓力：0.3MPa副槍煙罩上氮封孔氮?dú)夥逯盗髁浚?000Nm3/h平均流量：60Nm3/h壓力：0.4MPa副槍槍體通氮橡膠管直徑：DN204、副槍探頭說明系統(tǒng)設(shè)計使用的副槍復(fù)合探頭為國內(nèi)外通用規(guī)格產(chǎn)品，與目前國內(nèi)鋼廠使用同類副槍探頭。1、副槍復(fù)合探頭功能簡介在轉(zhuǎn)爐副槍上使用的復(fù)合探頭主要有兩種，即SLS-TSC（測溫、取樣、定碳）探頭和SLS-TSO（測溫、取樣、定氧）探頭。SLS-TSC探頭在吹煉終點(diǎn)前2分鐘左右時，用裝有SLS-TSC探頭的副槍插入溶池內(nèi)，迅速測出溶池溫度和鋼液凝固溫度，并取出鋼樣（送化驗(yàn)室分析），將數(shù)據(jù)送入過程計算機(jī)，通過凝固溫度和碳含量的關(guān)系求出碳含量，及時修正吹煉靜態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)動態(tài)控制，提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的命中率。SLS-TSO探頭在吹煉終點(diǎn)時插入溶池內(nèi)，測出終點(diǎn)鋼液溫度和氧活度，通過碳—氧平衡關(guān)系可精確計算出碳含量，這樣可讓操作工及時作出快速出鋼決定，同時可提前計算出爐后加脫氧劑的數(shù)量。SLS-TSO探頭在測量結(jié)束后通過鋼液/渣的界面時，鋼液溫度和氧活度產(chǎn)生躍變，利用此時的差值能快速計算出溶池鋼液位。2.3.6.6.2技術(shù)規(guī)格——SLS-TSC探頭a. 探頭用偶絲測溫范圍：1450～1750℃S分度（Pt10%Rh/Pt）電性能符合GB/T18034–2000φ0.1mm精度:在Pd點(diǎn)1554.8℃為0～+3℃b. 定碳用偶絲測溫范圍：1350～1550℃S分度（Pt10%Rh/Pt）電性能符合GB/T18034–2000φ0.1mm精度:在Pd點(diǎn)1554.8℃為±0.5℃c. 試樣：用鋁脫氧劑雙厚度60×32×12/4mmd. 外型尺寸（mm）探頭總長2000±010（L）探頭外徑80±1（D）探頭內(nèi)徑55±0.50.3（d）——SLS-TSO探頭a. 探頭用偶絲測溫范圍：1450～1750℃S分度（Pt10%Rh/Pt）電性能符合GB/T18034–2000φ0.1mm精度:在Pd點(diǎn)1554.8℃為0～+3℃b. 氧活度測量范圍50～1000ppmc. 試樣：用鋁脫氧劑雙厚度60×32×12/4mmd. 外型尺寸（mm）探頭總長2000±010（L）探頭外徑80±1（D）探頭內(nèi)徑55±0.50.3（d）由儀表判斷測量成功的次數(shù)2.3.6.6.3測成率由儀表判斷測量成功的次數(shù)計算方法：測成率=×100%測量總次數(shù)測量總次數(shù)SLS-TSC探頭：鋼液溫度96%；定碳96%SLS-TSO探頭：鋼液溫度96%；定氧92%SLS-T探頭：鋼液溫度96%注：以上測成率參數(shù)應(yīng)排除故障影響的因素5、DIRC-5信號處理器副槍下降到轉(zhuǎn)爐上之后且探頭在所需的位置上的時候，DIRC信號處理器將處理來自探頭的測量信號。DIRC將采用以下單位顯示測量信號：熔池溫度°C凝固溫度°C氧氣含量自由氧含量自由氧含量mV(應(yīng)轉(zhuǎn)換為ppm)停吹后浸入鋼水深度cm在室溫=<<30℃，包括模擬輸入，冷端補(bǔ)償，線性計算在內(nèi)的DIRC-5的總精度：<熔池溫度<0.2℃；凝固溫度<0.2℃；氧氣<0.3mV；浸入深度<3cm（包括提升位置精度）。測量值將通過通訊線路傳至PLC。需使用特殊補(bǔ)償電纜將探頭熱電偶和DIRC連接在一起。操作箱A操作臺A操作臺安裝在轉(zhuǎn)爐中央操作室，該盤由操作員對副槍進(jìn)行全面控制。在操作臺上還安裝有HMI操作站，HMI操作站上有關(guān)副槍的各種畫面均可由操作員用鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行選擇和對設(shè)備進(jìn)行畫面操作。主畫面上顯示各種測量數(shù)據(jù)，提供各種操作選擇和輸入各設(shè)定值。HMI操作站除主畫面外還提供有測量條件、報警、歷史記錄、儀表測試、冷卻水、氮?dú)獾茸赢嬅?。A臺上可以實(shí)現(xiàn)二種操作方式：——副槍事故提升——自動（操作員啟動各工作周期）HMI主畫面提供如下操作和數(shù)據(jù)顯示：——操作模式的選擇——操作臺的選擇——探頭類型選擇——副槍插入深度的設(shè)定——各工作周期的啟動與停止——測定結(jié)果顯示（熔池溫度、結(jié)晶溫度、碳含量、氧含量、液面高度）——供給副槍系統(tǒng)的冷卻水、氮?dú)饬吭贏臺上設(shè)有事故提升按鈕，當(dāng)事故提槍時，其他的一切動作將被中止。當(dāng)供電電源發(fā)生停電事故時，操作員將副槍提升電動機(jī)的電樞回路接到有備用電池的110VDC整流電源上，而將電動機(jī)的的勵磁回路接到220VDC有備用蓄電池的整流電源上，這時副槍則以低速提升到上極限停止。當(dāng)PLC或提升操作發(fā)生故障并且副槍正在爐內(nèi)時，利用該按鈕也可使副槍提升出轉(zhuǎn)爐。B操作臺：該臺安裝在探頭自動裝卸裝置旁，用于該裝置的維護(hù)和檢查以及更換副槍槍體內(nèi)補(bǔ)償電纜、把持器、插接件，該盤被選中后，副槍各種動作通過按鈕一步一步執(zhí)行。該臺設(shè)置數(shù)碼顯示器通過按鈕數(shù)據(jù)信息+或-來實(shí)現(xiàn)顯示各種數(shù)據(jù)：——熔池溫度——結(jié)晶溫度——氧活度——插入深度——副槍設(shè)定高度——副槍實(shí)際高度——副槍升降速度C操作臺該盤設(shè)在卷揚(yáng)旋轉(zhuǎn)平臺上，用于副槍升降及旋轉(zhuǎn)裝置的維護(hù)和檢查以及更換。D操作臺該盤設(shè)在操作平臺爐旁或爐后操作臺，使槍頭能降到轉(zhuǎn)爐操作平臺，以便及時檢查或更換副槍插接件、把持器、去除粘接在把持器上的殘鋼。E操作臺冷卻水閥門儀表旁，用于檢查和維護(hù)水閥和儀表等。6、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和硬件配置1．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)程序描述副槍的各個運(yùn)行循環(huán)副槍可進(jìn)行許多自動循環(huán)，即以固定順序的幾個動作。在一個循環(huán)可開始之前，需滿足一系列條件。一些啟動循環(huán)需要的條件（起始條件），一些是運(yùn)行過程中一直需要滿足的條件（運(yùn)行條件）。只要一個運(yùn)行條件不滿足，自動循環(huán)將中斷。我們將描述這些條件，并繪圖說明所有單個步驟。圖表中的方框代表特定動作發(fā)生的步驟，單線代表轉(zhuǎn)換。一個轉(zhuǎn)換實(shí)際上就是一個使某個循環(huán)從一步到下一步進(jìn)行必須滿足的條件。在這些圖表中，可以看到一些平行的分支。一些分支為雙線也有的為單線。雙線表示“和－分支”（同時分支），即同時激活幾個分支。單線表示“或－分支”（選擇分支），即取決于條件的真假，接下來的分支只有一個被激活。1、連接循環(huán)連接循環(huán)的運(yùn)行條件為：－無急停激活－無連接循環(huán)報警連接循環(huán)的開始條件為：－無預(yù)防報警－無自動循環(huán)運(yùn)行－絞車平臺在連接位置－連接時副槍高度合適－儀表空氣壓力良好－傾斜臂在水平位置－選中一個存儲室－所有存儲室不為空－傾斜臂上無探頭－沒有檢測到探頭－導(dǎo)向錐打開－探頭夾鉗打開－DIRC良好“預(yù)防報警”為一個綜合信號，包括常規(guī)連鎖和副槍系統(tǒng)關(guān)鍵部件功能的監(jiān)測，例如：－I/O掉電－儀表空氣出現(xiàn)問題－沒有選中正常工作－脈沖發(fā)生器產(chǎn)生故障－傾動傳動發(fā)生問題－提升傳動發(fā)生問題－過載－向上過行程－向下過行程－APC中向下過行程連接循環(huán)過程中發(fā)生的任何預(yù)防報警將會導(dǎo)致連接循環(huán)定序器的暫停和循環(huán)的終止。如果其中一個運(yùn)行條件不滿足或啟動復(fù)位循環(huán)，連接循環(huán)也會中斷。連接循環(huán)的流程圖見圖NR描述點(diǎn)號S11－傾斜臂到水平位置M60.6T11－傾斜臂水平I51.0NR描述點(diǎn)號S11－傾斜臂到水平位置M60.6T11－傾斜臂水平I51.0S12－無動作空S13－開始輸送M61.0T13－傳送中I50.4S14－結(jié)束傳送空S15－打開導(dǎo)向錐M61.3T15－導(dǎo)向錐打開M51.1S16－無動作空S17－提升副槍0.6m/sM61.4T17－中速至最大高度M61.5S18－提升副槍0.1m/sM61.3T18－擺動臂水平I51.0T19－無動作空S50－連接循環(huán)已運(yùn)行M60.0T12－連接循環(huán)結(jié)束M99.7NR描述點(diǎn)號S1－開始連接接周期T1－啟動連接周期M65.4S2－打開探頭存儲箱M60.1T2－探頭存儲箱打開I48.1S3－等待檢測探頭T3－探頭在傾斜臂I50.0S4－關(guān)閉探頭夾鉗M60.3T4－探頭夾持器關(guān)閉I50.3S5－傾斜臂到垂直位置I50.5T5－傾斜臂垂直I50.7S6－關(guān)閉導(dǎo)向錐I60.7T6－導(dǎo)向錐關(guān)閉I50.5S7－降低副槍0.2m/sM61.6T7－中速到最低位置DB5.DBD12S8－0.2m/s降低副槍M61.6T8－低速到最低位置M51.0S9－降低副槍0.1m/sM61.6T9－探頭已連接M50.6S10－打開探頭夾鉗M60.4T10－探頭夾鉗打開I50.22、測量循環(huán)測量循環(huán)的運(yùn)行條件為：－無急停激活―無冷卻水泄漏測量循環(huán)的開始條件：－無預(yù)防報警－無自動循環(huán)運(yùn)行－副槍在上部位置（向上過程）－刮渣器打開－轉(zhuǎn)爐垂直－副槍上檢測到探頭－收集溜槽在工作位置－DIRC良好“預(yù)防報警”為一個綜合信號，包括常規(guī)連鎖和副槍系統(tǒng)關(guān)鍵部件功能的監(jiān)測，例如：－I/O掉電－儀表空氣出現(xiàn)問題－沒有選中正常任務(wù)－脈沖發(fā)生器產(chǎn)生故障－提升傳動發(fā)生問題－旋轉(zhuǎn)傳動發(fā)生問題－過載－向上過行程－向下過行程－APC中向下過行程－冷卻水高溫報警－冷卻水低流量報警－密封氮?dú)獾土髁繄缶M(jìn)入門沒有關(guān)閉－欠載報警－UPS220V故障－斷路開關(guān)故障－急停激活狀態(tài)測量循環(huán)過程中發(fā)生的任何預(yù)防報警將會導(dǎo)致測量循環(huán)定序器的暫停和循環(huán)的終止。如果其中一個運(yùn)行條件不滿足或啟動復(fù)位循環(huán)，測量循環(huán)也會中斷。測量循環(huán)的流程圖見下圖NR描述點(diǎn)號S1－循環(huán)開始M74.1T1－啟動測量循環(huán)M75.4NR描述點(diǎn)號S1－循環(huán)開始M74.1T1－啟動測量循環(huán)M75.4S2－選擇測量M74.1T2－連接循環(huán)結(jié)束M99.7S3－打開N2閥M70.2T3－N2閥打開I46.3S4－等待N2流量T4－N2流量OKM19.0,M99.4S5－等待吹氧信號T5－氧流量減少M(fèi)99.7S6－打開密封帽M70.1T6－低底吹流量M70.0S7－打開密封罩M70.7T7－密封罩打開M51.4S8－降低副槍0.6m/sM71.0T8－提高到高速DB5.DBD168S9－降低副槍2.5m/sM71.1T9－降到中速DB.DBD164S10－降低副槍0.6m/sM70.7T10－調(diào)到定位速度DB5.DBD160S11－降低副槍0.1m/sM71.3T11－設(shè)定初設(shè)值M74.4S12－停止降低M70.6T13－TSC測量M73.0S14－TSC測量M73.0T14－TSO測量M73.1NR描述點(diǎn)號S15－TSO測量M73.1T15－T測量M73.2S16－T測量M73.2T16－TSC測量完成M73.0T17－TSO測量完成M73.1T18－T測量完成M73.2S18－提升副槍0.2m/sM71.2T19－提高1mDB5.DBD172S17－開始復(fù)位循環(huán)S20－高速到測量位置M70.3T20－調(diào)到定位速度M70.4S21－定位速度到測量位置I54.2T21－定位結(jié)束M74.6S22－停止旋轉(zhuǎn)M74.5S30－激活測量循環(huán)M75.4T22－一直“真”S24－無活動S25－無活動S26－無活動T12－循環(huán)結(jié)束M99.73、復(fù)位循環(huán)復(fù)位循環(huán)只需要提升傳動良好且選中“正常工作”…..就可啟動，而不要特殊條件。畢竟復(fù)位循環(huán)的目的是使副槍移動到連接循環(huán)開始的位置。同樣，除了急停和復(fù)位循環(huán)故障（如提升系統(tǒng)故障），也沒有特殊的停止條件。復(fù)位循環(huán)的流程圖見下圖NR描述點(diǎn)號NR描述點(diǎn)號S1－開始循環(huán)T27－減速到連接位置M82.0T1－啟動復(fù)位周期M85.4S28－以定位速度到連接位置M82.1S2―無動作T29－到連接位置M82.0T2－提升脈沖發(fā)生器正常M4.5S29－無動作S3－提升副槍0.6m/sM81.0S30－關(guān)閉探頭拔卸裝置M80.6T3－副槍向上或緊急提升I39.3T31－打開探頭拔卸裝置M82.5S4－提升副槍0.1m/sM290.0S32－等待探頭拔卸裝置動作M81.3T4－副槍到上部位置M290.0T32－在探頭拔卸裝置位置I44.2S5－向上過程延遲DB81.DBD204.2S33－打開探頭拔卸裝置M80.7T5－過程延遲M99.7T33－探頭拔卸裝置打開I51.2S6－無動作S34－無動作T6－密封帽關(guān)I46.1S35－關(guān)閉刮渣器M82.6S7－關(guān)閉密封罩M80.2T35－高速到最大高度M83.2T7－密封罩關(guān)閉I46.4T36－