第三篇 转炉和氧枪
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2.1.2 主 要 工 艺 装 置 和 设 备
(1) 倾动马达及其传动设备 倾动机构采用四点啮合的全悬挂型式， 力矩平衡机构为扭力杆 装 置 。倾 动 主 要 由 四 台 交 流 电 动 机 、四 台 一 次 减 速 机 、一 套 二 次 减 速 机 、钮 力 杆 平 衡 式 。四 台 电 动 机 同 步 启 、制 动 、同 步 运 行 ， 电 动 机 转 速 可 调 。 电 动 机 型 号 为 YZP400M2 － 6 交 流 变 频 电动机 ，其主要性能参数为： 电 动 机 容 量 ： 300kWx4 电 动 机 额 定 转 速 ： 985rpm 电 动 机 额 定 电 流 ： 520A 工 作 制 ： S4 电 压 ： 380V ， AC (2) 制动器：四台液压电磁制动器，分别配置于每台电动机出轴 联 轴 器 上 ， 型 号 为 YW630-D3000 ， 电 容 量 ： 0.6kW 。 (3) (4) 风 机 数 量 共 有 四 个 ， 每 台 电 机 配 备 一 个 ， 电 容 量 ： 0.55kW 。 倾动电机的速度旋转编码器：每台电机配备一台增量型旋转 编码器，其输出信号作为相应的交流调速装置的数字测速反馈 信 号 。 编 码 器 型 号 ： 10-11636i-1024 （ P+F ） (5) 倾 动 角 度 旋 转 编 码 器 ： 配 备 一 台 带 DP 口 旋 转 编 码 器 ， 测 量 倾 动 角 度 。 编 码 器 型 号 ： PVS58i-011AGROBN-0013 。 (6) 润滑油系统每座转炉设置一台稀油润滑站， 采用稀油润滑集中 润滑，配置在邻近倾动机靠近炉前的地方。 (7) 主操作台
分正常操作和急停操作： 正常操作： 当 需 要 转 炉 倾 动 时 操 作 工 利 用 操 作 手 柄 (主 令 开 关 )给 出 转 炉 倾 动 的 方 向 和 倾 动 速 度 、决 定 转 炉 倾 动 的 角 度 ( 即 停 止 位 置 ) 。可 实 现 转 炉 ± 360 °全 程 操 作 。 急停操作：指当操作工发现紧急情况时通过“急停按钮”和“点 动松闸按钮”对转炉进行的操作。急停操作又分两种情况：一种情况 是 转 炉 停 在 某 一 位 置 ( 非“ 零 ”位 ) ，此 时 则 只 需 按“ 点 动 松 闸 按 钮 ”点 动松闸，利用转炉全正力矩的特性，使转炉分部复位至“零”位；另 一种情况是转炉正在倾动，此时则需首先按“急停按钮”使倾动电机 和抱闸失电、转炉停止倾动，再按“点动松闸按钮”点动松闸，利用 转炉全正力矩的特性，使转炉分部复位至“零”位。抱闸得电，转炉 靠自重回零。 (2) 炉前摇炉室操作
操作权限由主控室操作台操作地点选择开关授予， 分正常操作和 急停操作： 正常操作：主要是对出钢等需要向炉后倾动转炉的过程进行摇炉 操作。 当 需 要 转 炉 倾 动 时 操 作 工 利 用 操 作 手 柄 (主 令 开 关 )给 出 转 炉 倾 动 的 方 向 和 倾 动 速 度 、 决 定 转 炉 倾 动 的 角 度 (即 停 止 位 置 )。 急停操作：含义同上。 (4) 与转炉倾动操作紧密联系的一些情况
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润滑油系统故障：此时若转炉在倾动，润滑油系统故障并发出润 滑 油 系 统 故 障 报 警 ， 转 炉 倾 动 的 操 作 速 度 应 减 少 到 0.2 转 / 分 。 正常供电中断：当正常供电系统事故停电时，抱闸自动切换到事 故 电 源 。如 果 转 炉 此 时 不 在“ 零 ”位 即 垂 直 位 置 时 ，要 进 行 急 停 操 作 。 急停操作分两种情况：一种情况是转炉停在某一位置，此时则只需点 动松闸，利用转炉全正力矩的特性，使转炉分部复位至“零”位；另 一种情况是转炉正在倾动，此时则需首先抱闸、使转炉停止，再点动 松闸，利用转炉全正力矩的特性，使转炉分部复位至“零”位。
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程，转炉操作为 PLC 控制、手动操作。 转炉倾动机构采用 4 台交流马达传动， 可驱动转炉主体在±360℃的范围内任 意转动。正常工作时，4 台交流马达同步运行，同步起停；当 1 台或 2 台电机出现 故障停机时，PLC 立即对剩余的运行电机的速度设定等参数进行调整。当 3 台以 上的电机出现故障停机时，转炉立即停止倾动。 在生产过程中，当正常供电系统事故停电时，抱闸自动切换到事故电源。如 果转炉此时不在“零”位即垂直位置时，要进行急停操作。急停操作分两种情况： 一种情况是转炉停在某一位置，此时则只需点动松闸，利用转炉全正力矩的特性， 使转炉分部复位至“零”位；另一种情况是转炉正在倾动，此时则需首先抱闸、 使转炉停止，再点动松闸，利用转炉全正力矩的特性，使转炉分部复位至“零” 位。 当转炉出现塌炉（冻钢）等事故时，倾动的机电设备短时过载，以 1/4 正常 速度倾动转炉倒出炉内盛装物，使事故得以处理。 炉冶炼周期内，主要的倾动过程有： 兑铁水、加废钢过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达 兑铁水、加废钢位置，等待吊车工加入铁水和废钢。兑铁水、加废钢 操作完毕后，手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。该过程执行时 间 约 为 5分 钟 。 测温取样过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达测温取 样位置，等待测温取样。温取样操作完毕后，手动操作转炉向零位倾 动 并 停 止 在 零 位 。 该 过 程 执 行 时 间 约 为 2.5 分 钟 。 出钢过程：手动操作转炉向炉后倾动，开始进行出钢操作，待钢 水倒入钢水包后，手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。该过程执 行 时 间 约 为 5分 钟 倒渣过程：手动操作转炉向炉前倾动，开始进行出渣操作，出渣 结 束 后 手 动 操 作 转 炉 向 零 位 倾 动 并 停 止 在 零 位 ，等 待 下 一 炉 次 的 操 作 。 该 过 程 执 行 时 间 约 为 2分 钟 。 具体的倾动过程见下表：
2
电气传动控制
2.1 转 炉 倾 动 控 制 2.1.1 主 要 工 艺 过 程
转炉冶炼周期，一般有以下几部分组成： 转炉倾动到炉前，兑铁水、加废钢 吹氧、加熔剂 底吹 转炉倾动到炉前，测温取样 等待分析结果，决定是否需要补吹 转炉倾动到炉后出钢 溅渣护炉 转炉倾动到炉前倒渣 在一个转炉冶炼周期内，转炉至少经过三次前倾，一次后倾才能完成冶炼过
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挡渣小车位置连锁指示 制动器事故松开按钮 (9) 速 度 调 节 装 置 ：速 度 调 节 装 置 采 用 全 数 字 交 流 调 速 装 置 。转 炉
倾 动 机 构 由 四 台 电 机 驱 动 ，配 有 四 套 交 流 变 频 传 动 装 置 ，各 种 启 动 、 停 止 、 故 障 逻 辑 在 PLC 中 完 成 ， 交 流 传 动 装 置 完 成 电 机 的 双 闭 环 动 态调节。四台电机采用一主四从控制方式保证负荷平衡，主从主令 及 速 度 给 定 处 理 由 PLC 来 完 成 。
倾动操作手柄 倾动地点选择开关 急停按钮
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报警解除按钮 转炉角度显示 操作位置指示 挡渣小车位置连锁指示 声光报警器 制动器事故松开按钮 (8) 就地操作台： 就地操作台分为炉前摇炉室操作台和炉后摇炉室
操作台及平台操作箱。 炉前摇炉室： 倾动操作手柄 倾动地点选择开关 急停按钮 转炉角度显示 操作位置指示 声光报警器 活动烟罩位置连锁指示 挡渣小车位置连锁指示 制动器事故松开按钮 炉后摇炉室： 倾动操作手柄 倾动地点选择开关 急停按钮 转炉角度显示 操作位置指示 声光报警器 活动烟罩位置连锁指示
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室：
审核：
编制：
中冶南方工程技术有限公司 自动化二部 二零零九年四月
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概述
转炉炼钢的吹炼过程包括顶吹、底吹、溅渣护炉等工艺过程；从控制对象而 言，包括转炉炉体、氧枪、仪控系统的检测仪表、控制阀门等设备；从控制方式 而言，包括二级计算机、一级自动、一级手动等方式。 为实现对整个冶炼过程的良好控制，基础自动化的软件将采用结构化、模块 化的编程思想：其中第一层也即最底层的控制模块将完成对所有检测及控制对象 的信号采集、指令输出；第二层控制模块则根据工艺控制的要求，通过控制第一 层模块来达到不同的工艺阶段对不同的控制对象的控制要求；第三层也即最高层 控制模块则将通过对第二层模块的组织以达到转炉炼钢完整的控制要求。
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操作权限由主控室操作台操作地点选择开关授予， 分正常操作和 急停操作： 正常操作：主要是对兑铁水、加废钢、测温取样和出渣等需要向 炉前倾动的过程进行摇炉操作。当需要转炉倾动时操作工利用操作手 柄 (主 令 开 关 )给 出 转 炉 倾 动 的 方 向 和 倾 动 速 度 、 决 定 转 炉 倾 动 的 角 度 (即 停 止 位 置 )。 急停操作：含义同上。 (3) 炉后摇炉室操作
吹炼过程中，三地中任何一处对转炉进行的倾动操作均无效，且 转炉一直处于“零”位并抱闸。 出现一台电机故障：此时操作台发出声光报警指示，提醒操作工 应 手 动 操 作 操 作 手 柄 使 倾 动 的 速 度 控 制 在 每 分 钟 0.2~0.6 转 之 内 （ 为 倾 动 的 安 全 ， 还 在 PLC 程 序 内 做 相 应 的 给 定 限 幅 连 锁 ， 确 保 倾 动 的 速 度 要 求 ） 。 3台 马 达 同 步 运 行 ， 同 步 起 停 ， 炼 完 一 炉 钢 。 出现二台电机故障：此时操作台发出声光报警指示，提醒操作工 应 手 动 操 作 操 作 手 柄 使 倾 动 的 速 度 控 制 在 每 分 钟 0.2~0.4 转 之 内 （ 为 倾 动 的 安 全 ， 还 在 PLC 程 序 内 做 相 应 的 给 定 限 幅 连 锁 ， 确 保 倾 动 的 速 度 要 求 ） 。 2台 马 达 同 步 运 行 ， 同 步 起 停 ， 炼 完 一 炉 钢 。 当 转 炉 出 现 塌 炉（ 冻 钢 ）等 事 故 ：此 时 倾 动 的 机 电 设 备 短 时 过 载 ， 以 1/4 正 常 速 度 倾 动 转 炉 倒 出 炉 内 盛 装 物 ， 使 事 故 得 以 处 理 。