高炉炉顶系统的电气控制

2018-04-17韩寿亮

电子测试 2018年7期

韩寿亮

(莱钢设备检修中心，山东莱芜，271104)

1 高炉炉顶电气控制系统的基本配置

高炉主要由以下几大部分构成：监测仪表、PLC 控制系统、电气系统、计算机系统等。而且控制系统被分解为多个独立的组成部分，包含多项设备，例如：控制系统设备、电气系统设备、仪表设备等，各个设备分别定位于不同位置，设备间主要通过电缆连接，为了提高控制系统整体的运行质量，维持其长久工作，通常适度地控制线缆的配置数目，从而控制系统的维修投资。该自动化控制系统以可编程控制器为依托实现对各项电气设备的调控，并途径局域网将控制器同计算机系统连接，该系统能够有效收集、汇集来自于 PLC装置的各项数据、信息，工作人员也能够凭借观察显示器来观察高炉的运转状态，凭借高炉系统温度的变化、工作量的变化等来科学预测高炉系统可能出现的故障，以便及时采取防范措施。

2 高炉炉顶电气控制系统各结构性能分析

2.1 自动热风炉系统

一般来说，高炉安装3个热风炉，此热风炉通常要经历燃烧、换炉、送风几大环节。要想让热风能够快速、连续地流向炉内，支持热风炉规律性地运转，就要对冷风热加工，通常采用预热方式，这就体现了热风炉的功能和价值。热风炉通常有以下操作规律：全/半自动化操作、人工操作等。在整个的系统架构中，热风炉全自动燃烧控制体现出显著的优势，具体体现在：能单独针对某一炉体实施特性设置、性能设定，从而达到对炉体燃烧过程的全自动化控制，系统也兼具数据记录、信息采集、查询等功能，自动热风炉系统能够细致、全面清晰地记录热风炉的一些重要数据，例如：拱顶温度、空气流量等数值，以及相关数据的变化状态等，也能动态、深入地监测风炉的运转状态。

2.2 高炉本体控制系统

高炉本体主要包含以下结构：计算机系统、PLC 模块、检测仪表等。这些设备承担着对整个高炉工艺参数、信息数据的采集、分析与调节、控制等功能，例如：计算机能够记录并呈现出高炉自身温度、压力等相关数据，同时，也能彻底呈现出热工参数，形象清晰地呈现出各项工艺设备的形状特征与图形特点等，通过绘制并形成数据的历史变化曲线，来展示高炉的运行状况、发展趋势等，从中预测、判断高炉的工作状态、运行状况。同时，计算机系统也兼具风温的 PID 自动调控功能，能够有效监测炉体自身的运转状态，通过设置 PID 参数，达到对 CRT 的灵活、高效调控，从而实现整个高炉本体系统的高效率、自动化运转。

2.3 高炉炉顶供料系统

炉顶供料系统主要由以下设备组建而成：上料卷扬电机，布料倾动电机、探尺电机、布料旋转电机等。根据高炉的体积大小，各类电机的功率也有所差异，例如：对于高炉体积达550m 3时，布料旋转机功率高达：11kW，探尺电机则达：4kW。炉顶供料系统中的上料车，不仅选择了变频调速控制系统，也增设同等容量的变频器、切换柜，以此来从整体上维护供料系统的安全运转，安装的转换开关，负责线路的变化、转换，从而推动变频器装置在15s 内逐渐走向在线运转，同时，炉顶供料系统内部配置的多项设备，也能通过操作画面来解锁，采用 CRT 来实施手动调控，能够维护系统安全、稳定运转，更重要的是能够为炉顶设备的保护与维修创造更便利的条件，在某种程度上实现了供料系统以及各项设备的安全、稳定、长期运转。

3 高炉炉顶系统的电气控制功能概述

3.1 高炉炉顶系统电气控制功能中的顺序控制功能

高炉炉顶系统电气控制具有顺序控制的功能，确保设备在运转的过程中不会出现错误或失误，从而稳定设备的身材嘎哈年效率，实现其为企业创造利润、实现发展的目的。高炉炉顶系统的工艺流程在一定程度上也代表着高炉炉顶系统电气控制的顺序控制功能，主要包括上密封阀、均压阀、二次均压阀、排压阀、事故排压阀、眼镜阀、料流调节阀、下密封阀、布料溜槽、探尺及炉顶液压系统、炉顶干油润滑系统、炉顶传动齿轮箱水冷却系统、炉顶洒水系统等设备的顺序控制。

3.2 高炉炉顶系统电气控制功能中的调节控制功能

高炉炉顶系统电气控制还具有调节的功能，具体包括料流调节阀的自学习控制、称量料罐的均排压控制、溜槽润滑控制、布料溜槽倾动角度控制。通过使用高炉炉顶系统电气控制的调节功能可以通过排压控制和均压控制来确保称量料罐内的压力符合流程操作的要求，确保装料过程的顺利进行；在高炉炉顶系统中，溜槽有一个可以实现润滑的角度，只要控制溜槽下倾到该角度即可进行润滑，通过电气控制功能的调节功能，可以智能化的对此进行调节，确保溜槽始终处于高效运转的节能状态；此外还有布料溜槽倾动角度控制以及料流调节阀的自学习控制都可以通过调节功能来实现。

3.3 高炉炉顶系统电气控制功能中的布料控制功能

所谓的布料控制功能是指区别于正常布料方式（多环布料）的“点布料”、“点——环布料”、 “弧形——环布料”及“弧型布料”三种，控制主要依靠溜槽和料流调节功能来实现。点布料控制是指溜槽按照点布料方式下设定的旋转停止位置和倾动停止角度，将原料定点布在炉内指定位置上；弧型布料控制是指溜槽按照弧型布料方式下设定的旋转停止左、右极限位置将原料以弧型面布入炉内；点——环布料控制是指从型布料切换到单环布料的过程控制。