LF钢包精炼炉底吹搅拌系统电气控制

发表时间：[2007-09-27]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：3500

摘要:济钢第三炼钢厂1号LF钢包精炼炉底吹搅拌系统采用全自动控制，可以实现钢水搅拌过程中的气体流量监控、压力监控等功能，并可通过操作人员根据钢水情况实现对搅拌流量的设定，以达到最佳搅拌效果，提高LF钢水精炼效果。

　关键词:底吹氩；流量设定；流量控制

O 概述

　济南钢铁集团总公司第三炼钢厂(简称济钢第三炼钢厂)的1号LF钢包精炼炉钢包底吹系统在钢水加热过程中对钢水进行底吹搅拌，以均匀钢水温度及成分。系统共有两套底吹管线，独立控制，分别向钢包两路底吹砖供气，采用两路分别控制的方法，可保证两个底吹位置的相互独立。每一路底吹管路，均具有正常流量搅拌、旁路搅拌及高压氩气搅拌功能，并可在底吹过程中对气体的进口压力、管路流量、出口流量及出口压力进行监控，以达到最佳底吹搅拌效果。

1 系统构成

　钢包底吹系统工作时，操作人员首先可以选择底吹气体类型(氩气或氮气)，通过电磁阀A1、A2的开闭选择气体类型进行搅拌；同时操作人员可对两路管线的气体流量进行设定，流量的选择由电磁阀a1～a6、b1～b6开闭组合完成；如在正常搅拌过程中出现钢包透气砖无法打开情况，可由出口管线流量检测元件PSH3、PSH4、PSHHl、PSHH2完成，此时，操作人员可选择使用旁路搅拌，由电磁阀a7、b7完成控制，气体将以全压进行搅拌；如仍无法吹开透气砖，操作人员可选择使用高压氩气进行吹堵操作，由电磁阀a8、b8完成此功能。

2 控制逻辑

　底吹搅拌系统的各种工作状态均为自动操作，同时操作员可根据搅拌情况在人机界面上进行人工干预。人工干预操作有以下目的：

　 1)操作人员根据钢水的搅拌要求设定气体种类及搅拌流量；

表1　　底吹搅袢系统各元件代号及作用

设备号	作　用
A1	氩气入口阀
A2	氮气入口阀
A3	氩气入口释放阀
A4	氮气入口释放阀
a1～a6	1号管线阀组
a7	1号管线旁通阀
a8	l号管线高压氩气阀
a9	1管线出口释放阀
b1～b6	2管线阀组
b7	2号管线旁通阀
b8	2号管线高压氩气阀
b9	2号管线出口释放阀
PSHl	入口氩气压力检测
PSH2	入口氮气压力检测
PSH3	1号管路出口气体压力检测(高)
PSH4	2号管路出口气体压力检测(高)
PSLl	1号管路气体压力检测(低)
PSL2	1号管路气体压力检测(低)
PSHH1	1号管路出口气体压力检测(超高)
PSHH2	2号管路出口气体压力检测(超高)

　 2)在搅拌过程，尤其是开始搅拌阶段，根据搅拌情况决定是否使用旁通搅拌及是否使用高压氩气吹堵操作。

　以下为各工作状态流程图。

图1 底吹搅拌系统的基本组成框图

图2 底吹开始过程流程图

图3 底吹停止过程流程图

图4 底吹过程中旁通操作流程图

图5 吹堵操作流程图

3 底吹流量控制

　在正常搅拌过程中，操作人员将根据钢水在不同阶段的搅拌要求，对搅拌气体流量随时进行调整，以达到最佳的底吹效果。通过人机界面对流量进行设定，系统由阀组a1～a6、b1～b6的不同开闭组合实现不同的流量供给。

　对每一管路来讲，流量设定的最在值为630NL/min，操作人员可任意选择低于NL/min的流量值，通过PLC程序将此设定值转换为阀组中相应的电磁阀开闭逻辑，从而实现对流量的控制。

表l　　阀组各电磁打开时的对应流量　　　 NL/min

a1/b1	a2/b2	a3/b3	a4/b4	a5/b5	a6/b6
10	20	40	80	160	320

　例如，流量设定为210NL/min时，阀组各电磁阀状态如表2。

表2　　阀组各电磁阀状态　 NL/min

a1/b1 开	a2/b2 关	a3/b3 开	a4/b4 关	a5/b5 开	a6/b6 关	合计流量
10	0	40	0	160	0	210

　由对应流量表可知，流量的设定以10NL/min为步进值，当设定值不是10的倍数量，设定值将四舍五入至10NL/min的整数倍。而此过程与流量转换的过程同样在PLC程序中完成，最终以开关量控制信号的形式传送至阀组中的各电磁阀。

4 结语

　济钢第三炼钢厂的1号LF钢包底吹系统是一套全自动底吹控制系统，可对钢包进行两路底吹，通过对两个支路电磁阀的不同控制，实现两个支路气体流量的分别控制，并可对钢包进行高压吹堵操作。济钢第三炼钢厂的应用实践证明，这是一套技术成熟、应用可靠的钢包底吹控制系统。