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      高爐上料系統電氣調試方法

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      高爐上料系統電氣調試方法

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      高爐上料系統電氣調試
      高爐上料是把從原料貯倉卸落并經稱量的焦炭、鐵礦石、輔礦等經過料車或皮帶運輸機送至高爐爐頂,按一定的料面分布要求裝入爐內的工藝過程。組成高爐上料系統的主要工藝設備有:(1)原料裝入機構。包括振動給料機、振動篩、皮帶運輸機、稱量裝置、原料斗及閘門裝置。(2)運輸機構。包括料車及卷揚機械或皮帶運輸機。(3)爐頂設備。包括布料器、密封閥、均排壓閥、探尺、大小料鐘或爐頂料罐與料流調節閥等。所有設備均嚴格按照生產工藝要求,由一程序控制器發出指令以指揮完成系統的協調運行。

      高爐上料系統分類   按裝料運輸方式區分為料車上料系統和皮帶上料系統;按爐頂設備配置區分為料鐘上料系統和無料鐘上料系統;按程控裝置類型區分為有觸點控制上料系統、無觸點邏輯控制上料系統和可編程序控制器控制上料系統。

      (1)料車上料系統。主卷揚拖動料車在由料坑通往爐頂的斜橋上作上下往返,將礦石和焦炭等逐車運到爐頂。多數高爐取左右雙車配置,以加快運料速度。

      (2)皮帶上料系統。完成配比稱量的原料落到皮帶上,連續運轉的皮帶運輸機將它們自原料倉運到爐頂。

      (3)料鐘上料系統。工藝設備主要有大小料鐘、旋轉布料器、均排壓閥、密封閥和探尺等。原料由料車或皮帶送到爐頂前,小鐘打開并將原堆積在小鐘上的原料卸到大鐘上,然后小鐘關閉。料車到達爐頂后,將料傾倒在布料器上并以規定的分布要求將原料布在小鐘上。待大鐘上的原料累積到規定的料批車數且小鐘關閉后,大鐘開閉一次將原料卸落到爐內。由于爐內為高氣壓,故大小鐘不能同時打開,料鐘打開前必須對鐘的兩側執行均壓操作。探尺用以探測爐內料面深度,在冶煉過程中當爐內料面下降到適當深度后才允許打開大鐘。

      (4)無料鐘上料系統。工藝設備主要有密封料罐、布料器、探尺、密封閥、均排壓閥等。兩個密封料罐可作左右對稱排列(并罐方式)或上下排列(串罐方式)。并罐系統裝料時兩罐輪流工作,料罐上部密封閥和下部密封閥的功能相當于料鐘高爐中的小鐘和大鐘;串罐系統中,上罐的下密封閥和下罐的上密封閥相當于料鐘高爐中的小鐘和大鐘。

      (5)有觸點控制上料系統和無觸點邏輯電路控制上料系統。前者使用以繼電器觸點和開關觸點組成的繼電程序控制裝置作為主控制器;后者使用晶體管或其它形式無觸點邏輯電路構成高爐上料主控制器。

      (6)可編程序控制器控制的上料系統。使用可編程序控制器作為高爐上料主控制器。

      高爐上料系統中各機械設備調試   各機械設備調試是高爐上料系統調整試運轉的基礎,主要包括:裝礦、裝焦機構調試,皮帶運輸裝置調試,主卷揚裝置調試,爐頂閥系統調試,探尺調試,布料器調試和大小料鐘調試等。

      (1)裝礦、裝焦機構調試。裝礦、裝焦機構包括振動給料機、振動篩、排料閘門和稱量設備。動作機械均由交流異步電動機拖動,調試項目與方法見低壓異步電動機調試。稱量設備的主要調試項目有:稱量靈敏度校驗、偏載檢查與稱量標定(用標準砝碼校準稱量零位與測重值)。

      (2)皮帶運輸裝置調試。皮帶運輸機均由交流異步電動機拖動,調試內容見低壓異步電動機調試與高壓異步電動機調試。通往爐頂的運料皮帶上的金屬檢測器和有料檢測器,均應通過模擬運行試驗和實際運行試驗,以驗證檢測動作的可靠性。

      (3)主卷揚裝置調試。高爐上料的料車卷揚習慣被稱為主卷揚,其卷筒多采用以晶閘管供電的他勵式直流電動機拖動,小型高爐則采用繞線式異步電動機拖動。料車在斜橋上不同區段的運行時間、速度和加速度在工藝上均有所規定,系統調試時應保證滿足,以提高高爐生產效率。主卷揚傳動直流調速系統的調試見直流電動機調試。調整試車時,在速度給定輸入端加入模擬的給定信號,測定卷揚電動機轉速和料車運行線速度;對于雙電機拖動的卷揚機,各電機的轉速控制特性、負荷分配或電勢分配,可通過對其勵磁回路參數的調整使之在運行范圍內保持基本一致。機械制動器應調整到在料車以最高速度運行過程中突然得到急停指令后,其最大的滑行長度不超過卷筒周長的1/2。檢查確認電機過電流、失磁、超速、鋼繩松弛等保護及各檔行程或限位開關控制其他設備的連鎖動作的正確性與可靠性。料車作上下全過程運行時,測定料車啟動時間與距離、各速度段運行時間與距離、減速點位置、停車點位置,均應按工藝給出的運行曲線予以整定。料車起步,料車到達爐頂卸料曲軌區以及下到料坑底部時,均不應出現沖擊現象。

      (4)爐頂閥系統的單體調試。爐頂閥系統是指爐頂設備中開閉料流或壓力氣流通道的機械閥門,包括密封閥、均壓閥、排壓閥、眼鏡閥、料流調節閥等。高爐結構不同,采用閥的類型與閥的功能也各不相同,但單體調試階段的內容基本一致。各閥間均應作對應性檢查,即以人為模擬方式強制電氣屏箱內繼電器動作或使程控器中控制電磁閥動作的輸出端產生輸出,確認電磁執行機構動作以及閥門機構實際動作在動作對象、動作方向與動作時間上的對應性。無料鐘爐頂中料流調節閥為液壓伺服驅動裝置,要對開度控制特性進行檢查調整,保證實際開度、設定開度、開度返回及指示信號四者的一致。

      (5)探尺調試。探尺是探測高爐爐內料面的裝置,它常采用轉矩控制系統。在未掛上探頭前,要測取在上升、下放、高速、低速等方式運行中,電動機輸出的轉矩控制特性,將輸出轉矩整定到設計規定的數值上。轉矩測定比較困難,一般可間接地通過測定電機電流來反映電磁轉矩。轉矩調整通過改變電機回路參數或電子控制回路中電流限幅值來完成。掛上探頭后,應測定探尺實際升降速度,對轉矩控制值加以微調,以保證探尺運行速度滿足工藝要求,探頭接觸料面時不致出現傾倒現象;整定探尺運行上下限位控制點;檢查確認料面指示器的指示準確性;選擇不同的探測工作制,確認探尺運行的動作過程、運行時間均應符合工藝要求,高爐上各臺探尺的運行特性應基本一致。

      (6)布料器調試。布料器的回轉機構多由交流異步電動機拖動,其調試見低壓異步電動機調試。電動機帶動布料器運行時,需進行的測定與調試項目有:運行速度的調整;對在不同布料運行方式與轉角設定情況下布料器回轉方向、實際空間轉角、布料位置顯示的正確性予以確認;無料鐘高爐中布料溜槽傾動角度與設定值一致性的確認。

      (7)料鐘調試。料鐘可分電力傳動與液壓傳動兩種,關鐘動作分高速運行與低速到位兩檔。電動料鐘要按工藝要求對行程開關上的減速觸點位置與延時繼電器的延時時間作出整定;液壓傳動料鐘則須對電磁閥動作與料鐘動作的對應性進行確認,動作過程參數通過對液壓回路的壓力和流量的調整來保證。料鐘開閉和到達上、下限位時發出的信號是高爐上料系統連鎖控制與安全運行的關鍵信號,調試時必須作多次動作才能最終確認。

      高爐上料程序控制的模擬試驗   分程序控制裝置的接口試驗、程序控制模擬試驗和上料系統故障模擬試驗三步進行。

      (1)程序控制裝置的接口試驗??删幊绦蚩刂破?PLC)的接口試驗見可編程序控制器控制系統調試。無觸點邏輯控制器的接口試驗與PLC的接口試驗類似。有觸點程序控制系統的接口試驗通常在程序控制模擬試驗中合并完成。

      (2)程序控制模擬試驗。目的是檢查程序控制裝置中由硬件或軟件所確定的控制(應用)程序是否符合工藝運行的要求。模擬試驗時,操作面可任選一種高爐裝料運行方式與裝料制度,先檢查各被控設備、裝置和電控器件(接觸器、限位開關、主令開關和凸輪控制器等)的初始狀況是否符合工藝規定,然后按工藝運行時各設備動作順序,依次模擬給出相應的動作檢測信號,并對以下內容進行檢查確認:程控裝置中相對應的接口點和內部單元(中間繼電器、邏輯門電路、可編程序控制器的中間寄存單元等)狀態變化情況;延時時間的整定。程序控制裝置接受到模擬信號后產生的輸出信號點應與工藝運行規定的被控制點相符。根據程序控制器的輸出信號所控制的對象而產生的被控動作,模擬給出該動作產生后的動作檢查信號返送到程序控制器輸入端,對下一步動作的控制程序進行檢查。按此方法步進式地逐一檢查,并確認全部控制程序的正確性。試驗時要嚴格依據工藝運行動作流程核對控制結果,當發現由程序控制器產生的設備運轉指令與生產工藝所規定的運行動作要求不符時,應及時查出問題,修改控制程序。

      (3)上料系統故障模擬試驗。試驗條件和程序控制模擬試驗相同。試驗時逐個模擬上料系統運行中出現的故障,向程序控制器發出信號,檢查確認程序控制器產生輸出信號使電氣傳動控制裝置產生的故障處理動作及信號顯示、報警、自動故障記錄的正確性。

      上料系統的綜合無料聯動試運行   除與原料有關的信號以模擬方式給出外,其他所有信號均取機電設備實際動作所發出的信號。投入所有被控設備的動力源,按正常冶煉生產的操作選擇,檢查各種裝料方式下全系統運行動作的正確性。主要內容為:料批周期運行中手動與自動進位,料批選擇與越位運行;一批裝料運行中手動與自動進位,礦、焦、越位、附加車選擇與運行;各機電設備的聯鎖動作;模擬故障信號發出后自動執行緊急處置動作。

      上料系統的帶料試運行   即高爐實際裝入原料時的調整和運行。試驗過程中對受負載(原料)影響的參數,如布料回轉速度、料斗閘門開閉經歷時間等作出精調。

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