徐少勇

（福建三安鋼鐵有限公司，福建 安溪 362400 ）

6se70在高爐探尺中的應(yīng)用

徐少勇

（福建三安鋼鐵有限公司，福建 安溪 362400 ）

本文論述了6se70在三安鋼鐵3#高爐探尺控制系統(tǒng)中，應(yīng)用交流探尺 實(shí)現(xiàn)放尺、提尺及料面跟隨的思路方法和過程。

交流探尺；矢量變頻；料面跟隨

1 高爐探尺工藝原理

高爐探尺用來檢測高爐物料的料面，供冶煉人員觀測爐內(nèi)物料下放的情況，同時(shí)控制物料向爐內(nèi)的排放，是冶煉系統(tǒng)中關(guān)鍵的設(shè)備。高爐探尺有三種工作狀態(tài)：提尺、放尺和跟隨料面。當(dāng)探尺檢測爐內(nèi)的物料下放到設(shè)定的料面時(shí)或出現(xiàn)塌料而達(dá)到強(qiáng)制提尺距離時(shí)，探尺自動(dòng)提升到頂部，物料依據(jù)工藝設(shè)定值向高爐爐內(nèi)排放。物料排放完畢，探尺自頂部開始自動(dòng)下放，下放到爐內(nèi)物料的料面后，探尺被物料支撐，速度減至為零，隨后跟隨物料下放，直到再次檢測到爐內(nèi)的物料下放到設(shè)定的料面時(shí)，探尺自動(dòng)提升。如此循環(huán)往復(fù)，使探尺始終穩(wěn)定在一個(gè)料面高度。

2 高爐探尺工作原理及控制簡析

高爐探尺工作過程如下，電機(jī)運(yùn)行時(shí)帶動(dòng)重錘上升或是下降，通過編碼器采集的脈沖換算出探尺的位置，其系統(tǒng)圖如下探尺為鑄鋼圓柱重錘，由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)卷筒，通過纏繞在卷筒上的鏈條,經(jīng)滑輪和鏈索將重錘伸入爐膛內(nèi)。

探尺系統(tǒng)三種工作狀態(tài)：

圖2 提尺狀態(tài)

提尺：探尺處于提尺狀態(tài)時(shí),電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，如圖2 所示。 M d為電動(dòng)機(jī)電磁力矩，Mg 為重錘重力矩，M f 為系統(tǒng)靜摩擦力矩，v 為提尺速度。當(dāng)重錘以v 勻速上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Md =Mg + M f ,電動(dòng)機(jī)電磁力矩和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相同,為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如圖2所示。提尺時(shí) ，可用矢量控制，給以恒定速度，到達(dá)停機(jī)限位時(shí)停止。

放尺：探尺處于放尺狀態(tài)時(shí),電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),如圖3 所示。當(dāng)重錘以v 勻速下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Md = Mg- M f ,電磁轉(zhuǎn)距與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。放尺時(shí) ，同樣采用矢量控制，給以恒定放尺速度，到達(dá)料面時(shí)，給以零速。

跟隨料面：當(dāng)重錘下放至料面時(shí),被料面擋住,停在料面上，亦稱扶尺狀態(tài)，如圖4所示。電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Md = Mg - Mz ， Mz 為料面對重錘的支持力矩。扶尺瞬間，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩急劇下降很小 ，據(jù)此判斷處于扶尺狀態(tài)，給以零速。 Mz 為料面對重錘的支持力矩。電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)料面下降， Mz 減小甚至為0時(shí)，在Mg 的作用下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

重錘下降直到重新停在料面上，這個(gè)過程就是重錘跟隨料面。

圖3 放尺狀態(tài)

3 設(shè)備及參數(shù)設(shè)置

變頻采用西門子6se70矢量變頻，編碼器采集脈沖作為提尺和放尺的依據(jù)，由PLC處理后發(fā)出提放尺命令。采用主令控制器進(jìn)行二重限位保護(hù)。

圖4 跟隨料面

主要控制參數(shù)見表1：

4 結(jié)束語

在調(diào)試與維護(hù)過程中出現(xiàn)一些典型問題，如：

A．浮尺浮不住。P405值過小，零速給定慢了，重錘傾斜造成不能浮尺，優(yōu)化后正常。

B．懸停。觀察發(fā)現(xiàn)下降過程中，料線明顯停頓一下，由于本公司懸掛重錘采用的是鏈條，判斷可能為卡鏈所致。檢修時(shí)，對鏈條優(yōu)化處理后正常。

C．建以立正向力矩，無法浮尺。由于是檢修后出現(xiàn)，對現(xiàn)場進(jìn)行摸底，發(fā)現(xiàn)電機(jī)更換過抱閘，重新優(yōu)化參數(shù)后正常。

運(yùn)行兩年以來，除剛投入時(shí)發(fā)現(xiàn)一些問題，探尺工作穩(wěn)定可靠，為公司帶來良好效益。

[1] 林萬明，高爐煉鐵生產(chǎn)工藝[M]．化學(xué)工業(yè)出版社

[2] 西門子變頻器使用大全[Z]．西門子．

App lication of 6SE70 sounding rod of blast furnace

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.

AC detection ruler； Vector inverter；Follow the burden

表1