許劉曉

摘 要：隨著我國煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，轉(zhuǎn)爐副槍煉鋼已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，目前采用轉(zhuǎn)爐副槍自動(dòng)化煉鋼已經(jīng)成為現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。所謂的轉(zhuǎn)爐副槍是指一個(gè)特殊的三層鋼管，主要冷卻方式是水冷，在這個(gè)三層鋼管的下端有一個(gè)探頭電極夾，而用于探測的觸頭就安裝在這個(gè)電極夾上。在國內(nèi)的大量大型轉(zhuǎn)爐中都已經(jīng)安裝了副槍系統(tǒng)，在這種先進(jìn)技術(shù)的趨勢(shì)下，我國的煉鋼技術(shù)也在朝著電氣自動(dòng)化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐副槍；電氣；自動(dòng)化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.140

0 前言

轉(zhuǎn)爐副槍裝置的主要組成部分主要包括副槍槍體、小車升降驅(qū)動(dòng)裝置、插裝裝置、槍體矯直裝置以及探頭供給裝置等幾大部分。而由于作用功能以及作用場合的不同，副槍探頭又有測溫探頭、定碳探頭、定氧探頭以及測鋼水液面探頭四種類型。在引進(jìn)電氣自動(dòng)化裝置后，在工作過程中減少了核正、補(bǔ)吹等工序，大大減少了工作程序，提高了轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量。本文將就電氣自動(dòng)化控制對(duì)轉(zhuǎn)爐副槍工作的要點(diǎn)做出探討。

1 轉(zhuǎn)爐副槍系統(tǒng)簡介

1.1 何為轉(zhuǎn)爐副槍

隨著我國大型轉(zhuǎn)爐設(shè)備的不斷發(fā)展與成熟演變，人們對(duì)其工作效率及生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。而采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)施動(dòng)態(tài)控制，使生產(chǎn)效率得到了巨大的提升，盡管整個(gè)過程都有計(jì)算機(jī)直接控制，但是在實(shí)際生產(chǎn)中依然存在誤差，為了達(dá)到產(chǎn)品的最終合格性，需要對(duì)爐內(nèi)的溫度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，而對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行采樣的設(shè)備就是轉(zhuǎn)爐副槍，轉(zhuǎn)爐副槍對(duì)于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及產(chǎn)品性能做出很大的貢獻(xiàn)。這種轉(zhuǎn)爐副槍主要采用的冷卻方式是水冷，其外觀與氧槍類似。

1.2 轉(zhuǎn)爐副槍的功用及效果

在實(shí)際生產(chǎn)中，副槍的功用有很多，通過實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證與實(shí)踐分析可以知道副槍的主要功用有：及時(shí)測量鋼水的溫度、C質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氧的體積分?jǐn)?shù)、熔池液面高度以及取樣分析等。副槍在取樣過程中可以在不間斷吹煉的工況下進(jìn)行取樣，極大地降低了工作復(fù)雜程度。在取樣過程中，副槍上的探頭可以通過煙道上的一個(gè)專用入口進(jìn)入，在插入鋼水的同時(shí)探頭上的熱電偶產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)任務(wù)完成后探頭縮回并將所采取的鋼水式樣送至工作室進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)。根據(jù)不同的工作目的，可以進(jìn)行更換所需的探頭（TSC、TSO、T探頭）。在這種多功能副槍裝置的利用下，使得副槍裝置具備功能齊全、使用壽命長、維護(hù)維修方便、運(yùn)行安全可靠等眾多優(yōu)點(diǎn)。使用T類探頭可以單獨(dú)測量鋼水的溫度，而不必受其他因數(shù)的影響。

1.3 轉(zhuǎn)爐冶煉的特點(diǎn)

在煉鋼的過程中，轉(zhuǎn)爐副槍煉鋼得到了極大地應(yīng)用于推廣。轉(zhuǎn)爐冶煉很大程度的降低了生產(chǎn)周期，對(duì)于提高生產(chǎn)效率有重要的作用于意義。由于生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)爐冶煉自身的特殊方法，使得鐵、錳鐵等原料的用量大大降低。在目前倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)的號(hào)召下，轉(zhuǎn)爐副槍生產(chǎn)也達(dá)到了節(jié)約能源，節(jié)能環(huán)保的效果，耐火材料的應(yīng)用也大大減少，由于生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)企業(yè)的利益大大增加。

2 轉(zhuǎn)爐副槍的自動(dòng)化控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中有著重要的功用與用途。以某鋼鐵公司為例，120t轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)由十幾套操作站以及六套plc組成。兩級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)組成了自動(dòng)化系統(tǒng)，視線里數(shù)據(jù)通訊了交換與轉(zhuǎn)接。在各個(gè)操作室內(nèi)，分別設(shè)置有操作站來操控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在這樣一個(gè)聯(lián)系緊密且技術(shù)高端的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了極大地能力發(fā)揮與應(yīng)用。

3 轉(zhuǎn)爐副槍電氣控制系統(tǒng)組成及其功能

轉(zhuǎn)爐副槍電氣控制系統(tǒng)的組成也有非常復(fù)雜的子系統(tǒng)構(gòu)成，副槍的整個(gè)系統(tǒng)是由一個(gè)由CPU模塊、CPS模塊、EHC模塊等九大模塊所構(gòu)成的一個(gè)叫PLC系統(tǒng)的整體集中控制。這些子系統(tǒng)模塊共同配合完成，支撐轉(zhuǎn)爐副槍系統(tǒng)完成自動(dòng)化控制過程。在副槍電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成中，其又由探頭自動(dòng)裝卸裝置、特殊儀表系統(tǒng)以及副槍提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。副槍電氣控制系統(tǒng)的特殊公用離不開這三大系統(tǒng)之間的密切配合，其每一部分都有著重要、不可替代的作用。由三相異步電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)等部件組成的副槍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，副槍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有工作可靠，穩(wěn)定性好以及工作效率高的特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制過程中有重要的意義與作用。同時(shí)，副槍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)也有重要的作用，為了滿足其工作場合及工作特性，副槍旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)主要安裝了用于減速的減速機(jī)、產(chǎn)生特殊脈沖的脈沖發(fā)生器以及檢測速度的測速發(fā)生器，無論是那一部分都有著非常重要的地位。APC系統(tǒng)的探頭儲(chǔ)存器功能強(qiáng)大，用途廣泛，容納探頭的數(shù)目也比較多。為了配合探頭裝置工作，在APC裝置內(nèi)部安裝有探頭拆卸裝置，在進(jìn)行完探頭探測工作后，探頭拆卸裝置將探頭夾住，并將副槍提升，使探頭與副槍分離，以完成副槍的拆卸工作。

4 副槍系統(tǒng)在我國煉鋼工業(yè)中的意義

隨著副槍系統(tǒng)自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，我國在煉鋼工業(yè)中對(duì)其的利用越來越廣泛。副槍系統(tǒng)的自動(dòng)化將大部分勞動(dòng)力解放出來，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力。在節(jié)省大量時(shí)間的基礎(chǔ)上，也降低了對(duì)工人的技術(shù)要求，大大降低了生產(chǎn)成本，省時(shí)省力。由于轉(zhuǎn)爐裝置的成本較高，在生產(chǎn)中，人們都希望轉(zhuǎn)爐具備盡可能長的壽命，節(jié)省成本。目前，副槍的使用解決了這個(gè)問題，由于副槍裝置的配備，使得冶煉過程工藝進(jìn)行了優(yōu)化，傳統(tǒng)的倒?fàn)t作業(yè)被簡化甚至取消，在進(jìn)行大量冶煉過程中，可以明顯發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐的使用壽命以及轉(zhuǎn)爐維護(hù)護(hù)齡得到極大的延長。轉(zhuǎn)爐副槍的使用不僅從使用壽命及工作強(qiáng)度方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，在轉(zhuǎn)爐的工作效率以及模型使用方面也展現(xiàn)出其獨(dú)特的使用價(jià)值。副槍的使用大大提高了吹煉終點(diǎn)的命中率，在所有設(shè)備以及用料配備合理并且完善的情況下，命中率的失誤不超過百分之十。副槍的利用從性能、成本以及效率方面充分展示了其優(yōu)越性，在冶煉工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。

5 轉(zhuǎn)爐副槍煉鋼技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

5.1 市場需求量持續(xù)增加

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷完善與發(fā)展，工廠企業(yè)對(duì)于鋼的需求量

（下轉(zhuǎn)第174頁）（上接第162頁）

將處于持續(xù)攀升的狀態(tài)，隨之將使煉鋼行業(yè)也處于蒸蒸日上的不斷發(fā)展與壯大的趨勢(shì)，由此，我國建材市場的需求也將處于強(qiáng)勁勢(shì)頭。盡管我國未來對(duì)于固定資產(chǎn)的投入將處于平穩(wěn)狀態(tài)或者有一定的調(diào)整，但是社會(huì)投資水平依然處于不斷增長的趨勢(shì)。很多國家重點(diǎn)投資的項(xiàng)目，類似西氣東輸、南水北調(diào)、三峽工程等的建立，西部大開發(fā)的腳步將會(huì)越走越穩(wěn)，步伐推進(jìn)也會(huì)越來越快，這個(gè)過程就使得我國對(duì)于鋼材的需求量大幅度攀升。在人們生活水平不斷提高的同時(shí)，人們對(duì)于基本生活條件所需的衣、食、住、行等方面的物質(zhì)要求也不斷增長。因此，在這種人們生活水平大幅度提升、國民經(jīng)濟(jì)大幅度提升的時(shí)代，鋼材市場將會(huì)處于持續(xù)增強(qiáng)的狀態(tài)。

5.2 高附加值鋼種的大幅度增長

隨著市場需求的不斷日新月異的變化，高附加值的鋼種也得到了極大地完善與利用。在我國眾多工廠的大型轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品性能，同時(shí)增強(qiáng)市場競爭力，提高企業(yè)效益，相關(guān)工作人員將會(huì)將目光由傳統(tǒng)鋼種轉(zhuǎn)向高附加值鋼種。所謂好附加值鋼種一般是指低合金高強(qiáng)度或者微合金高強(qiáng)度鋼種，類似于V等的威合金鋼種將被運(yùn)用到更為廣闊的領(lǐng)域。不僅是我國的汽車行業(yè)，以致很多船舶制造、機(jī)械制造等也將呈現(xiàn)大幅度的增長。

6 結(jié)語

在轉(zhuǎn)爐副槍的技術(shù)在不斷的改進(jìn)與完善過程中，提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率、適應(yīng)社會(huì)市場與先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、提高轉(zhuǎn)爐的控制精度以及降低生產(chǎn)成本成為主要目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)科學(xué)煉鋼的基礎(chǔ)上，為了達(dá)到穩(wěn)定操作，降低成本提高生產(chǎn)效率，相關(guān)人員已將自動(dòng)化控制同轉(zhuǎn)爐副槍技術(shù)相結(jié)合，在未來的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)也將會(huì)上升到一個(gè)更為廣闊的空間。

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