摘要：以PLC为核心的自动化控制系统已经在我国冶金企业得到了较为普遍的应用。转炉生产不仅周期短，炉内化学反应强烈，而且冶炼过程的影响因素繁多, 既有炉况因素、原料因素，也有工艺操作和生产管理的因素，因此，转炉冶炼的全过程自动化控制有一定的难度。因此,转炉炼钢自动化控制的整个过程有一定的困难。为了提高转炉冶炼生产的人工控制方式，稳定质量，提高产量，有必要对常见的问题进行详细的分析。
关键词：转炉；自动化；问题；对策
引言：
钢铁是我国经济发展的重要因素，因此，我们必须采取必要的措施，提高我国钢铁行业的整体水平，提高炼钢的产量与质量，促进我国经济持续稳定发展。炼钢自动化是一种非常有效的手段，提高炼钢自动化的水平将为我国钢铁工业的快速发展提供动力，在此基础上，下文我们将对转炉电气自动化相关的常见问题进行探讨。
1转炉电气自动化概述
转炉设备是将铁水作为直接处理目标的自动化体系，它是钢铁企业的工业化产品，它的作业即是经过对铁水的一系列加工、处理最后得到钢的过程。处理过程的第一步是氧化，氧化的目的是去除熔化铁中的杂质。其次是在铁水中增加石灰，除去杂质，得到氧化渣炉。从具体的解析过程中，转炉电气自动化主要可以总结为以下几个方面：炼钢的原料，也即是由钢铁企业提供的铁水，要注意向铁水中增加氧化剂；管控熔炉比在恰当的规模内，确保炉内深度与铁水深度的比值刚好能够确保转炉正常作业；规范的供养标准：供养的压力、流量和氧枪的喷嘴都在要求区域间内；规范的炉渣标准：炉渣的碱性在规则规模内浮动；温度方面要采取恰当的管控办法，在断定钢水出炉的温度后，还要确保增加冷却剂的剂量符合规则标准；最后确保钢材能够合金化即可。
2转炉炼钢自动化存在的问题和对策
2.1设备情况
转炉自动化控制主要包括两方面内容：转炉本体和氧枪。此外，还有其他外围设备，上料系统，投料系统，汽化以及通讯。本系统采用西门子公司的S7系列PLC控制，设有S7-400 PLC主站、多个远程I/O站以及HMI操作站。系统通过SIEMENS公司的以太网接口和Profibus DP接口将PLC站以及基础自动化计算机操作站组成工业以太网，并由SIEMENS图形监控软件WINCC和编程软件STEP7实现对工业过程的实时监控。
2.2转炉部分
转炉本体的控制主要是转炉的倾动。倾动发生故障的频率相对不大，但是造成的后果严重。主要现象有：无法合闸，自动跳闸。出现上述故障后，要在主控室，PLC室，电磁站和现场查看。
出现这种情况时，应从以下几方面入手：
2.2.1变频设备事故。操纵一座转炉整体要用四台倾动变频设备，能够实现倾动转动速度的操纵。转炉倾动驱动由四台变频器采用一主三从方式完成，其中1#、2#变频器可以作为主控变频器,默认时1#变频器为主变频器;如果存在合闸事故时，要查看是不是至少有三台是在正常作业中的。
2.2.2操纵位置选用失误。转炉的倾动一共划分为两个操纵位置：转炉主操纵台位置、炉后出钢操纵位置。在操纵转炉的过程中，必须只有一个操纵位置在工作，另外一个要在别处，避免两处全部选择操纵位置。
2.2.3紧急停止信号。开启关闭按钮，包含：两个操纵位置的工作台，如果有上面所讲的信号时，就不能开启关闭的按钮。要在有关的操纵位置进行复原。
2.2.4主令操纵。主令操纵关键是由全部操纵台的主令操纵设备完成。必须当时全部的主令操纵设备输出都是零的时候，才可以关闭。主令控制器放在零位，将主控室操作台倾动操作权选择开关选择到主控室操作，向前或向后进行摇炉，在向前向后摇炉转换过程中主令控制器必须放在零位一段时间，不得直接进行打反车操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3摇炉状况异常
摇炉的过程是需要在电能的辅助下实现的，在正常通电的情况下，如果这项操作无法顺利进行，这就要检查氧枪的位置，还要相应地检查润滑方面的温度。如果在这个时候出现了网络问题，而恰巧此时的炉子里盛装着钢水，就会造成转炉的使用年限的减少，严重的时候，炉子中的钢水会流溢出来，一旦遇到这种情形，必须开启强制执行模式。这种方式是通过固定的线路实现摇炉与主控台的连接，在主控台上设定相应的控制按钮，在状况发生的时候，直接按下就会实现强制操控。
2.4信号传输
转炉炼钢的自动化系统的网络是各种专业技术以及网路结合的结果，网络区域的隔断是根据现实生产区域进行的，每座转炉都有相应的网络系统。可以说，这个网络的信号的正常传输，是整个炼钢工作正常开展的前提，当其出现较为严重的问题的时候，就会造成较大的危害。
当信号传输出现了问题，一部分设备就无法保持正常的运作状态，比如挡火门出现不能移动的情况，基本上就可以判断是信号传输断开了。具体的判断方法是去查看相应的指示灯是否已经在提示问题出现。当计算机不能正常运行，很显然就是信号传输出现了问题，因此，应该去检查相应的设备是否出现了提示状况发生，如果这种情况真的在现实中出现，那么就可以去检查交换机上的接口，是否是弹片断掉引起的接触不良，或者是网络信号传输线路出现接触不良或者断开的现象。
2.5氧枪
氧枪是能够直接影响到冶炼效果好坏和冶炼时间长短的关键性因素，也是间接地对钢材的质量和产量产生影响的重要因素。氧枪的主要工作是控制氧枪的升降、速度和位置。由于氧枪在工作的时候不仅要保证自身无故障，还要保障与其周围的外围设备有所联系，因此氧枪系统中各部分的关系较为复杂。
通常氧枪会发生以下三种故障：
一是，停止下降。要使氧枪下降，前提是要炉体垂直向上。所以在进行氧枪下降工作时，首先要保证炉体垂直，不要紧急下降。
二是，紧急停止。出现这种情况，原因有可能是：氧枪在下限位以下或者是上限位以上自动化系统没有设定速度：钢丝绳出现异常张力；现场操作箱的紧急停止按钮被按下等。所以氧枪紧急停止时，工作人员要到现场及操作室双方面进行查看，及时解决。
三是，紧急上升。从炼钢的安全角度考虑，一旦出现下列状况，工作人员要实行紧急提枪操作：
氧枪的压力不正常：一般来说，当氧枪在开氧点之上的时候，总管的压力为0.6；而氧枪达到开氧点之后，氧枪支管的压力也不能小于 0.5 了；
汽化系统异常：汽化系统是通过氧枪与复吹之间进行通迅，很容易出现各种故障，如汽包水位出现异常、蒸汽压力出现异常、供水流量过小等问题；
风机系统异常：氧枪与风机系统存在连锁，当转炉风机出现异常状态时同样会引起氧枪的紧急提枪。
3结束语
综上所述，转炉电气自动化常见的问题主要是设备情况，转炉本体、氧枪及信号传输四个部分，其中转炉本体容易出现闸门无法正常闭合和自动跳起及转炉无法摇炉的问题。氧枪部分出现的主要问题是由冷却水异常和风机故障等原因造成的氧枪紧急上升、钢丝绳张力过大和为给定标准速度等原因造成的氧枪紧急停止和闸门未合、炉体未垂直地面及出现紧急提抢信号等原因造成的氧枪无法下降的故障。信号传输部分主要是由多个设备没有同时工作造成的通讯中断和出现一台不能完成所有操作的故障电脑造成的上位机网络出现问题的故障。综合以上故障的原因及分析，本文还提出了部分解决方法和注意事项，旨在为炼钢事业的顺利发展提供一份助力。
参考文献：
[1]李杨洲，杨素波.转炉炼钢计算机控制的现状及对攀钢生产的建议[J].钢铁钒钛，1992（1）：115-116.
[2]卜禾，李雨膏.我国转炉炼钢自动化的进展[J].冶金自动化，1983（1）：145-146.
[3]曹毅.转炉炼钢中的自动化常见问题及应对措施分析[J].科技创新与应用.2014（11）.
论文作者:姚茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
标签：转炉论文; 铁水论文; 信号论文; 紧急论文; 操作论文; 位置论文; 故障论文; 《基层建设》2018年第19期论文;