优化高炉备料布料系统

2013-04-17许文菊

机械工程与自动化 2013年1期

关键词：备料圈数布料

许文菊

（莱钢集团自动化部，山东莱芜 271104）

1 国内外研究现状分析及发展方向

提高布料精度对高炉生产起着至关重要的作用，为操作人员控制炉况、提高冶炼水平提供了可靠的设备保障基础。提高布料精度，可通过多种方式实现。

（1）应保证设备状态检测的准确性，检测信号包括各种阀的到位信号以及各种角度的检测信号。这些信号一般为弱电信号，容易受到现场设备动作和其他大功率设备的干扰而产生波动、跳变，难以保证设备的控制准确性。

（2）提高设备控制的准确性，对设备的启动、中间运行、停止等不同状态实施不同的控制方式，控制设备以不同的运行速度、角度作不等速运动，使设备的最终停止状态与预定的控制目标偏差最小，且当偏差增大时可以作自我修正，使偏差一直保持在允许的范围内。

随着各种先进技术的不断出现，射线料空检测、雷达探尺料面检测、红外炉内成像等技术不断地应用到高炉设备控制及实时检测过程中，也大大提高了布料精度。

目前莱钢的高炉备料和布料处于国内平均水平，需要进一步提高。根据现场和班组人员情况，笔者对高炉备料和布料系统进行了优化。

2 优化背景

莱钢股份有限公司炼铁厂是铁前系统的核心，肩负着整个莱钢铁水生产和供应的重任。伴随莱钢的跨越式大发展，炼铁厂的生产规模同步扩大，高炉的冶炼强度不断提高，高炉的容积也不断扩大。

炼铁厂老区的4座高炉，由于格局已经确定，高炉只能在原有的基础上扩容，经过大修，1＃高炉已经由750m3扩容到1 000m3，2＃高炉也扩容到900m3，这仅是提高产量的基本措施，最重要的是保证高炉的顺行，备料的及时，布料的畅通无阻与准确，因此有必要优化和增加高炉备料布料系统，提高高炉的布料精度，防止高炉减风甚至休风，从而保证铁水的连续供应。

3 优化内容

针对现有报警提醒系统和布料设备控制的准确性，经与现场技术人员进行交流，确定在2＃高炉采用新方案，提高高炉布料控制的准确性，优化和增加高炉备料布料系统，编制程序和画面，并增加声音提醒以满足现场需求，保证备料布料的畅通。

3.1 优化称量斗的上、下卡料报警程序

称量斗的卡料报警原程序编制为：称量斗放空后延时5s，称量斗闸门关闭，信号未接通，下卡料报警；振筛开始振动延时90s后，称量斗内未装满，上卡料报警。原报警存在不足，不能真实反映现场的情况。改造后以放料时称量斗的先开后关的开关过程做下卡料报警，对现场的称量斗从开始放料到料全部放完的时间进行多次计时，取计时的最大值作为下卡料报警的基准时间，当开始放料的时间超过基准时间，称量斗闸门关闭，信号未接通，下卡料报警；以装料的最小速度能装满称量斗的时间作为上卡料报警的基准时间，达到基准时间后，称量斗若未装满，上卡料报警。原来的延时时间是在程序中直接给定一常量，而优化后，是由操作工根据现场的料的大小、装料的多少和闸门的情况填写延时时间，若现场情况改变，则操作人员就可以立即通过画面修改延时时间，不再需要自动化人员去值班室更改程序。这样的程序编制方式更符合现场情况，卡料报警更准确，并增加了电铃提醒，不论操作人员在处理任何工作，当电铃一响，操作人员可以马上查看画面，找出并解决问题，从而保证了备料的及时。

3.2 增加布料圈数报警

针对料罐出现崩料情况的可能性，当料空信号接通、布料圈数小于7圈时增加报警提醒，提醒工长查看炉况，防止炉况恶化，将危害扼杀在萌芽阶段。布料圈数报警的增加，保证了布料的通畅，维护了炉况的稳定。为保证布料的均匀性，在布料总圈数小于8圈和大于12圈时，也增加了报警提醒。

3.3 编码器固定套装盒的设计与改造

股份炼铁厂1＃、2＃、3＃、4＃高炉炉顶设备设有溜槽倾动编码器2个、溜槽旋转编码器1个。2个溜槽倾动编码器互为备用，用于监控溜槽的倾动角度与旋转角度并参与高炉炉顶的布料控制。

目前，股份炼铁厂老区4座高炉使用的编码器固定套装盒为厂家配套而来，受设备安装位置及现场条件的限制，当编码器出现故障需要更换时，检修人员无法快速及时地将编码器拆卸、更换，在一定程度上对生产造成了不利的影响。为此，我们根据现场环境，对编码器固定套装盒重新设计并改造。改造后的固定套装盒更有利于检修人员拆卸、安装编码器，大大缩短了设备更换时间，保证了生产的顺利进行。