高揚  魏春新  吳曉東  王立翌  孫文華

（鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵有限公司煉鋼廠朝陽122000）

【摘要】通過編制一級PLC程序模型實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐與氧槍聯(lián)鎖控制，達(dá)到氧槍自動進(jìn)行濺渣護(hù)爐的目的。自動濺渣替代了人工手動濺渣，降低了工人勞動強度、延長了轉(zhuǎn)爐爐襯使用時間、縮短了轉(zhuǎn)爐的作業(yè)時間、提高了作業(yè)效率。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐；氧槍；PLC；自動化；工作效率

1濺渣護(hù)爐的基本原理

在轉(zhuǎn)爐岀鋼結(jié)束后加入調(diào)渣劑，使?fàn)t襯磚中的Mg與爐渣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成一系列高熔點物質(zhì)，這些物質(zhì)被氧槍系統(tǒng)噴出的高壓氮氣噴濺至爐襯的大部分區(qū)域或指定區(qū)域，粘附于爐襯內(nèi)壁逐漸冷凝成固態(tài)的堅固保護(hù)渣層,并成為可消耗的耐材層。在轉(zhuǎn)爐冶煉時，該保護(hù)層可減輕高溫氣流及爐渣對爐襯的化學(xué)侵蝕及機械沖刷，達(dá)到維護(hù)爐襯、提高爐齡并降低耐材（包括噴補料等）消耗的目的。鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵有限公司煉鋼廠轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐是在轉(zhuǎn)爐出鋼后，將爐體保持直立位置，利用氧槍向爐內(nèi)噴射高壓氮氣，將爐渣噴濺在爐襯上。在噴濺過程中渣粒以較大沖擊力粘附至爐襯上并與爐壁牢固結(jié)合，可有效阻止?fàn)t渣對爐襯的侵蝕。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐是將頂吹和底吹均切換成氮，從上、下不同方向吹向轉(zhuǎn)爐內(nèi)爐渣，將爐渣濺起粘結(jié)在爐襯上以實現(xiàn)保護(hù)爐襯的目的^[1]。

2自動濺渣實施原因

在轉(zhuǎn)爐進(jìn)入爐役后期后，由于操作人員操作手法的不同，造成轉(zhuǎn)爐爐襯厚度波動嚴(yán)重,一旦出現(xiàn)異常則會導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐漏鋼等重大事故。為此，轉(zhuǎn)爐操作人員及技術(shù)人員思考及實驗是否有一種固定的操作模式來解決此問題，但均未取得成功。其中以轉(zhuǎn)爐記錄工最為迫切要求解決此問題，因為轉(zhuǎn)爐記錄工不僅承擔(dān)冶煉數(shù)據(jù)記錄又要進(jìn)行部分生產(chǎn)操作（包括轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐作業(yè)），其工作須高度集中注意力，一旦出現(xiàn)問題則會直接影響生產(chǎn)。因此，為規(guī)范操作避免發(fā)生事故、延長轉(zhuǎn)爐爐襯使用時間、減少職工勞動強度，經(jīng)廠技術(shù)人員討論后決定利用現(xiàn)有資源自行研發(fā)轉(zhuǎn)爐一級PLC程序自動濺渣系統(tǒng)。

3項目目標(biāo)及實施方案

3.1 項目目標(biāo)

利用現(xiàn)有工藝條件及要求,實現(xiàn)模式化自動濺渣，程序根據(jù)爐底液面高度自動控制氧槍位置。經(jīng)過技術(shù)人員討論初步?jīng)Q定實現(xiàn)漲爐底、正常濺渣、降爐底三種自動濺渣模式,具體方案如下：

（1）A模式：液面高度＜8450 mm（漲爐底模式），濺渣時間3min,見圖l。

（2） B模式：8450 mmM液面高度W8700 mm（正 常濺渣模式）,濺渣時間2?2.5 min,見圖2。

（3）C模式：液面高度＞8700 mm（降爐底模 式），濺渣時間1.5-2min,見圖3。

3.2 實施方案

3.2.1 程序編制

由于條件有限（廠內(nèi)無轉(zhuǎn)爐二級模型），因此，結(jié)合上述三種操作模式，技術(shù)人員利用現(xiàn)有條件在轉(zhuǎn)爐氧槍一級PLC控制程序內(nèi)自行編制濺渣程序模型，用以分析及控制各狀態(tài)下氧槍升降槍位及所需氮氣用量。部分程序及點號表如圖4所示。

3.2.2 HMI操作曷面編制

在轉(zhuǎn)爐主操作畫面增加“濺渣數(shù)據(jù)”“濺渣中斷”操作按鈕。其中濺渣數(shù)據(jù)為彈出對話框式，內(nèi)分為“模式A”“模式B”“模式C”。為防止模式及操作數(shù)據(jù)被誤修改,特設(shè)置密碼打開模式，以保證設(shè)備穩(wěn)定運行。在畫面增加“A模式階段1,2,3槍位高度”，“B模式階段1,2,3槍位高度”“C模式階段1.2,3槍位高度”輸入設(shè)置對話框。均為窗口設(shè)置，由操作人員自行填寫參數(shù)，設(shè)置單位為mm。同上，在畫面增加“A模式階段1,2,3槍位時間”“B模式階段1,2,3槍位時間” “C模式階段1,2,3槍位時間”輸入設(shè)置對話框。均為窗口設(shè)置，由操作人員自行填寫參數(shù)，設(shè)置單位為s。

其操作界面見圖5。

在彈岀畫面設(shè)置“運行剩余時間”顯示功能，單位為S,用以提示操作者在某種濺渣模式下設(shè)備運行剩余運行時間，一旦發(fā)生異?？闪⒓词謩又袛酁R渣作業(yè)。上述濺渣模型設(shè)置完畢后，即可投入自動濺渣模式。在轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，操作者將轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)至零位且無需任何操作，待5 S延時后氧槍開始下降并自動根據(jù)爐底狀態(tài)智能選擇濺渣模式開始濺渣作業(yè)（氧槍與轉(zhuǎn)爐傾動角度由程序判斷，自動聯(lián)鎖）。待規(guī)定濺渣時間倒計時結(jié)束后，氧槍自動提至等待位，自動濺渣模式結(jié)束。聯(lián)鎖工作界面如圖6所示。

4結(jié)語

經(jīng)過技術(shù)人員的共同努力,歷時近4個月的摸索與實踐.轉(zhuǎn)爐一級PLC程序自動濺渣項目已完全投入現(xiàn)場使用。該項目的投運大幅減輕了轉(zhuǎn)爐 記錄工的工作強度，且縮短冶煉周期26s,使濺渣操作更為安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

［1］黃菊，孫海玲，韓姝紅等.鞍鋼轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)的應(yīng)用，機械與電子,2012.