摘要：铁口出铁完毕后，通过泥炮机把炮泥打到铁口中，起到对铁口进行封闭的作用，炮泥打入到炉内后，在炉内形成一定形状的泥包，泥包维持了铁口深度，炮泥的价格昂贵，打入过多的炮泥会形成炉渣，无形中增加了每吨铁水的成本，在维持一定的铁口深度的前提下，尽量减少炮泥的使用，可以有效降低每吨铁水的成本。液压流量计可以获取通过液压油的体积，转换为液压油的炮泥的体积，通过PLC控制泥炮的运行与停止状态，从而达到减少炮泥的使用量，减低铁水的成本。
关键字：PLC； 液压油涡轮流量计； 泥炮机 ；炮泥 ；延时导通功能块 ；比较功能块
前言：
钢铁企业中炼铁厂的生产主要是高炉生产，泥炮是高炉生产的一种关键设备。泥炮，属于冶炼行业必备的炉前设备，其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口，使高炉快速进入下一循环的作业。在生产实践中有的各种类型的堵铁口机，欧冶炉在生产上采用液压泥炮。堵住铁口用的泥料是采用泥炮挤入的，因此叫做炮泥。炮泥组成可分为两部分，耐火骨料和结合剂。耐火骨料指刚玉、莫来石、焦宝石等耐火原料和焦炭、云母等改性材料。结合剂为焦油沥青和酚醛树脂等有机材料，还掺加SiC，Si3N4，膨胀剂和外加剂等。骨料按一定的粒度及重量组成基质，在结合剂的调和下使之具有一定的可塑性，从而可以通过泥炮打人铁口堵住铁水。
1分段打泥
所谓打泥过程分段控制，就是在打泥过程中进行停顿，如果在打泥过程中进行了停顿，那么该打泥方法就被称为分段式打泥。通过长期对高炉铁口打泥操作的跟踪调查，认为分阶段打泥操作方法对保持铁口深度、维护“泥包”能够起到重要作用。欧冶炉前技术人员所设计的“分阶段打泥”方法，是先打入铁口孔道体积 3～5倍数量的炮泥，随后大约间隔一定时间再打入少量的炮泥，虽然四次打泥间隔时间较少，但是按照“泥包”形成基本原理分析，认为该操作方法理论是可行的，应该属于分段式打泥，其第二次打泥的作用就在于将炮泥压入铁水液面以下，对泥包起到巩固的作用，如果进一步实验，把两次打泥的间隔时间延长，效果可能会更好，当然这需要通过炮泥的实际凝固时间来探索确定。
2液压油涡轮流量计
在打泥的油缸的液压油管路上安装一个流量计，流量计可以准确记录流过液压油管路的液压油，通过液压油的体积判断泥炮打出的炮泥的体积。
当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，转换为4-20mA的标准电流信号，送至PLC的模拟量输入模块，在模块中给4-20mA设定范围，电流信号就转换为液压油的流量显示出来。
3分段打泥的使用模式
泥炮的工作分为三种方式，第一种是正常模式，第二种是检修模式，第三种是调整模式。正常模式，正常模式里面有各种保护，例如开口机的编码器，开口机压下油缸位移传感器，泥炮编码器，移盖机前进位移传感器；检修模式，是当以上电气保护进行检修时，使用的操作方式；调整模式，是指在设备非正常生产，需要微调时使用的模式。泥炮分段打泥分为四个阶段，均在正常模式下进行。
4分段打泥增加的程序
第一阶段，增加一个比较功能块，第一段的打泥量设置为80，当第一段打泥量达到80时，泥炮停止动作，同时输出一个内部点M701.0，打泥暂停时，打入炉内的炮泥的前端在与铁水的接触时进行固化，变得坚硬，
第二阶段，内部继电器M701.0常闭点闭合，，增加一个通电延时功能块，定时器开始计时，经过12秒的延时，泥炮电磁阀得电，泥炮开始工作，通过比较块控制泥炮的工作，打泥的流量计继续计算流量，打泥量为40升，当累计打泥流量达到120升时，泥炮电磁阀断电，泥炮停止工作，同时输出一个内部点M701.1。打入炉内的炮泥进行固化。
第三阶段，内部继电器M701.1常闭点接通，延时导通时间功能块开始计时，经过16秒的延时，泥炮电磁阀得电，泥炮开始工作，打入30升的泥，累计打泥量达到150升时，打泥油缸停止工作，同时输出内部点M701.2。打入炉内的炮泥进行固化。
第四阶段，内部继电器M701.2常闭点接通，延时导通时间功能块开始计时，经过18秒的延时，泥炮电磁阀得电，比较功能块启动，打入30升的炮泥，累计打泥量达到180升时，打泥油缸停止工作，输出一个内部点M701.3。打入炉内的炮泥进行固化。
延时功能块设置的时间过长，炮泥凝固，下一阶段的炮泥打不动，对液压系统是巨大的挑战。需要增加液压的系统压力。延时的时间太短，则炮泥固化效果不好，打入炮泥太多，则增加了成本，打入炮泥太少，则铁口深度变浅，对炉子不利，容易导致生产事故。在工艺以、机械以及电气的配合下，经一个月试验，通过三十多次的测试。最终每炉可以减少炮泥使用量为80升。
5改造的成果
欧冶炉一天24小时出铁9炉，未进行分段打泥改造之前，每炉用炮泥260升，改造之后每炉用炮泥180升，每炉铁节省炮泥80升，24小时节省720升，炮泥的密度每升2公斤，810升炮泥的重量是1440千克，现在使用的炮泥的单价每吨1.1万元，每天节约1.584万元，一年365天，每年节省成本578.16万元。分段打泥后开口机转杆也有一定程度节约，经过统计，可以节约钻杆10%。且氧开铁口次数减少。最大程度上保证了开口时炉前工的生命的安全。
结束语
PLC控制是高炉生产中起到重要的作用，完善的逻辑以及功能块的应用，有助于对液压泥炮实现完美系统控制，保证高炉炼铁长期稳定生产，为高炉炼铁改善炉前工作环境，降低成本、提高经济效益作出贡献。
参考文摘
中国冶金设备总公司，现在大型高炉设备及制造技术 [M] 北京 冶金工业出版社 1996
周传典，高炉炼铁生产技术手册 [M] 北京 冶金工业出版社 2003
论文作者:魏江涛
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
标签：液压油论文; 高炉论文; 铁水论文; 功能论文; 模式论文; 工作论文; 流量计论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;