1、碳钢薄板厂转炉副原料讲义转炉副原料分公用上料部分和转炉下料部分1) 一：转炉副原料上料系统概述副原料主要是指炼钢过程中所用的各种散状造渣料和冷却剂。为了保证转炉正常生产的需要，在转炉冶炼过程中，根据炉况的不同，需要分批次加入不同的副原料，以利于化渣和去除钢水中的有害元素。副原料加料系统由高位料仓、高位料仓振动给料机、称量斗、称量斗扇形闸门、汇总料斗、汇总料斗扇形闸门、溜管等设备组成。1# 到10# 高位料仓的原料分别为：矿石 云石 焦炭 石灰 镁球 萤石 云石 石灰 铁皮 成渣。称量斗是电机正反转，液压杆进行开阀门 关阀门，高位料仓变频给料机，高低速。除复合渣料外和矿石外，其余物料均经称量斗称
2、量后进入汇总料斗，通过溜管加入转炉。矿石需要连续加料。因此，矿石在称量后，不经汇总料斗，直接通过称量斗下的变频调速振动给料机和溜管(与汇总料斗下的溜管相汇)加入转炉。矿石的连续加料方式由转炉过程控制计算机或人工设定加料量、加入时间以及加入速度。复合渣料则在称量后通过溜管直接加入钢包。除矿石和复合渣料外，其余副原料加料分阶段进行。第一批料在转炉开始降枪吹氧的同时加入，加入量为总量的1/22/3，满足初期成渣碱度的要求。在吹炼期间，根据吹炼情况可分一批或几小批加入剩余的1/31/2。每批渣料可能包括10个料仓中的1种或数种物料。副原料从高位料仓进入转炉的过程分为下面3个步骤： 称量：将高位料仓的物
3、料根据要求在称量斗进行称量。 排料：将称量好的物料排到汇总料斗。 投料：将汇总斗的物料投入转炉。二：公用副原料上料部分包括三座转炉共用一套副原料上料系统。副原料监控包括的设备有：卸料小车、116胶带机，115胶带机，高位料仓30个（1转炉10个），地下料仓14个，一般给料机14个。如下图所示：各个设备操作地点包括机旁和集中方式；在集中方式下，各设备包含自动手动方式。1) G117卸料车1) 机旁操作机旁操作时忽略接近开关信号，但极限开关仍有效，若小车到达前极限，则只能后退不能前进，等前极限信号消除之后才能前进，反之亦然。操作箱上设有到位指示灯，小车碰到接近开关时对应的指示灯亮。2) 集中操作
4、l、手动选择手动方式时，画面上部出现卸料车的操作面板。手动操作时忽略接近开关的信号。但极限开关有效。小车运行时，画面上能够显示小车的运行方向，小车碰到接近开关时，画面上对应料仓的上方有小车的图样出现。2、自动点击某个高位料仓，小车将自动向目的地走行，到位后停车。特别地，PLC始终在记忆最后动作的一个接近开关发出的信号。如果启动前，小车没有停在接近开关处，画面上不显示小车的位置，此时PLC将上次运行过程中最后动作的接近开关发出的信号当作小车的位置。比如：小车在经过6号仓后停车，停在6、7号仓之间，则PLC以6号仓作为小车下次运行的起点。此时，如果点5号仓，小车向右开，如果点7号仓，小车向左开，如
5、果点6号仓，小车停止不动。假如此时需要开往6号仓，可以切换到手动方式，让小车开往其他料仓，碰过其他接近开关后，手动停车。此时另外的仓位信号记忆在PLC中。切换到自动，点击6号料仓，小车开到6号仓停车。因此，手动情况下使小车移动停止后，未毕在料仓停位准确的情况下，切换到自动方式，选择离画面显示的小车位置前面或者后面两个仓，自动停下，进而就可以选择其他仓在自动情况下准确定位了。同时，画面会根据选择的高位料仓使能相应的低位料仓。2) 胶带机1)机旁操作选择机旁操作时，可按动“启动”和“停止”按钮来实现胶带机的启停动作。2) 集中操作l、手动各设备间没有任何联锁关系。启动时画面要求再次确认，如图：点击
6、确定,可以分别启动皮带，点击取消，取消启动皮带。2、自动 选择“自动方式”后，会出现“联锁启动”按钮，弹出如上图一样风格的二次确认窗口。 按启动按钮后， G116、G115依次延时启动；按停止按钮后，G115、G116依次停机。自动方式运行时，如果下游胶带机停止，上游胶带机亦自动停止。3) 给料机1)机旁操作选择机旁操作时，可按动“启动”和“停止”按钮来实现给料机的启振和停振动作。2) 集中操作l、手动 与其他设备无联锁关系。点击给料机图标,弹出如下窗口:点击“启动”按钮，给料机启动；点击“停止”按钮，给料机停止。2、自动 同样在上图，选择“自动”方式，在弹出窗口中输入给料机运行时间，点击“启
7、动”，如果此时G115已经运行，则给料机启动，并对运行时间进行倒计时。时间到，自动停止。若G115未运行，则启动无效。4) 联锁关系安全联锁卸料车: 为防止胶带洒料，高位料仓混料，G116运行时，G117不能启动给料机: 集中操作时，如果G115胶带机没有运行，机旁操作无联锁。工艺联锁正常的上料操作时，各设备依次从下游到上游启动，从上游到下游停止。（这里的“上、下游”是以物料的流向定义的，各设备从上游往下游排序为：G101G114给料机G115胶带机G116胶带机G117卸料车。）5) 故障报警及处理1、一般故障对电气设备，如果PLC发出运行指令后，没有收到运行反馈信号（接触器合闸信号），即判
8、定为故障。特别地，对地仓除尘阀门，如果开、闭运行时间过长，说明有机械卡阻，也判定为故障。2、特殊故障1）地下料仓低料位报警。2）胶带机一级跑偏，二级跑偏，紧急停止，打滑检测器。若出现后面三种故障，画面报警，同时设备自动停机。3）卸料车前极限，后极限，限位故障（小车走行范围内有30个接近开关，如果有两个以上的接近开关同时发信号，则说明接近开关有故障）。4）高位料仓高、低料位报警。6) 常见故障处理方法如果出现故障报警，请按以下方法处理：卸料车出现前、后极限时，切换到手动，往相反方向开，同时观察工业电视图像，确认小车已经开出极限区域后，将故障复位，如果复位不成功，说明极限信号没有解除，应通知相关人
9、员到现场处理。卸料车报限位故障，如果小车在自动方式下到位不停，或者中途经过接近开关时画面没有相应的小车图样显示，说明接近开关有故障，应通知相关人员到现场处理。胶带机带料运行时如果跑偏，将会洒料，如果打滑，将会在胶带机始端积料、洒料。应及时通知相关人员到现场处理。紧急停止，紧停报警说明现场有人拉动了紧停开关，这时主控工要及时和现场取得联系。若对现场情况不明，不允许再次启动胶带机。三：转炉副原料上料部分1) 控制设备高位料仓料位计 10套高、低料位高位料仓下振动给料机 10台，变频调速称量斗称量装置 10套称量斗下扇形闸门 9个，液压（电机带动液压杆）矿石称量斗下振动给料机 1台，变频调速汇总料斗
10、称量装置 2套汇总料斗扇形闸门 2个，液压（电机带动液压杆）2) 转炉加料曲线转炉系统加料 称量 下料分三种操作方式：自动，半自动，手动。自动时的加料曲线如下：可以根据吹氧量进行加料参数的设定。上述副原料投入时刻表要求在基础自动化存储5套（按钢种组进行分类，如：高碳钢副原料投入时刻表、中碳钢副原料投入时刻表及低碳钢副原料投入时刻表等），1套L2系统参数设定表。以便操作工人在大多数情况下可以不进行设定而直接在画面上选取。存储在基础自动化的副原料投入时刻表的各设定值允许工艺技术人员修改，通过口令登入。操作工人也可直接在CRT画面上手动设定栏设定各称量斗的称量需求值，加入时间由人工确定。加料分自动
11、半自动 手动3) 加料控制系统自动确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央。在转炉中控室的CRT画面上将操作方式切换到系统自动。一个典型的副原料系统的系统自动控制过程如下：a) 转炉过程计算机通过计算，将副原料投入时刻表下载到L1系统，显示在CRT画面上，操作工人根据实际经验决定：采用过程计算机计算结果；或对计算结果进行修改；或在画面上选取存储在L1的副原料投入时刻表；或由操作工人人工输入副原料投入时刻表。设定完成后，操作工人按下设定确认按钮。b) 按下设定确认按钮后，控制系统对副原料投入时刻表进行验证；验证通过后，“自动加料开始”按钮有效，控制系统等待操作工人按下“自动加料开始”按钮
12、。c) 一旦操作工人按下“自动加料开始”按钮，“自动加料开始”按钮失效；同时，副原料投入时刻表的设定或修改被禁止；这时，“自动加料停止”按钮有效；控制系统即启动相应料仓的振动给料机，开始进行称量。d) 称量过程按照批次进行，同一批料可以同时开始称量。e) 对每个称量斗而言，称量过程的控制通过称量斗压头信号进行控制。当一种副原料的称量实绩值达到设定的变速点时，振动给料机由强振转为弱振。当到达（设定值落差量）时，振动给料机停振，一种物料称量完毕。当同一批物料全部称量完毕，称量过程结束。f) 控制系统自动打开称量斗下的扇形闸门开始排料，同一批物料允许同时排料。g) 排料过程的结束是根据称量斗压头的信
13、号进行判断，当压头给出的重量信号小于等于一个设定值时，称量斗下的扇形闸门延时关闭。h) 当所有称量斗的物料全部排入汇总斗，排料过程结束。i) 当吹氧量到达副原料投入时刻表中的第一个设定点（吹氧量）时，控制系统发出“开氮封”信号，同时汇总斗下的扇形闸门打开，开始投料。投料过程的结束是根据汇总斗压头信号进行判断，当汇总斗中物料重量小于等于一个设定值时，汇总斗下的扇形闸门延时关闭。j) 当2个汇总斗的物料全部投入转炉后，投料过程结束。k) 上述过程是单批物料的投入过程。对加料控制的系统自动方式而言，允许连续进行多批物料的称量、排料及投入。下一批物料称量的开始是从前一批物料排料结束后开始的。l) 当所
14、有批次的物料全部投入转炉，系统自动过程结束。m) 如果在系统自动进行期间操作工人按下“自动加料停止”按钮，系统自动过程结束。“自动加料停止”按钮失效。到此，一个典型的系统自动过程结束；副原料投入时刻表的设定或修改禁止被解除，枪位控制曲线的计算值、人工设定值强制为“0”。称量自动确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央。在转炉中控室的CRT画面上将操作方式切换到称量自动。一个典型的副原料系统的称量自动控制过程如下：a) 操作工人在副原料投入时刻表的最后一列进行物料投入量的设定。b) 设定完成后，操作工人按下设定确认按钮。c) 一旦操作工人按下“称量开始”按钮，“称量开始”按钮失效；这时，
15、“称量停止”按钮有效；控制系统即启动相应料仓的振动给料机，开始进行称量。d) 10个称量斗的称量过程可以同时开始，也可分布进行。e) 对每个称量斗而言，称量过程的控制通过称量斗压头信号进行控制。当一种副原料的称量实绩值达到设定的变速点时，振动给料机由强振转为弱振。当到达（设定值落差量）时，振动给料机停振，一种物料称量完毕。f) 排料由手动控制。操作工人通过选择需要排料的称量斗，按下“排料开始”按钮，排料过程自动进行。g) 排料过程的结束是根据称量斗压头的信号进行判断，当压头给出的重量信号小于等于一个设定值时，称量斗下的扇形闸门延时关闭。h) 投料由操作工人根据冶炼情况判断，当需要投料时，通过按
16、下“投料开始”按钮启动投料过程，投料过程开始后，首先控制系统发出“开氮封”信号，同时汇总斗下的扇形闸门打开，开始投料。n) 投料过程的结束是根据汇总斗压头信号进行判断，当汇总斗中物料重量小于等于一个设定值时，汇总斗下的扇形闸门延时关闭。中央手动确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央。在转炉操作室的CRT画面上将操作方式切换到手动。手动方式时可进行如下操作：a) 每个振动给料机的强振、弱振及停振；b) 每个扇形闸门的打开及关闭。现场手动确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到现场。在副原料系统的现场操作箱可进行如下操作：a) 每个振动给料机的强振、弱振及停振；b) 每个扇形闸门的打
17、开及关闭。2) 控制地点、连锁条件加料控制名 称控制地点连锁条件系统自动转炉中控室CRT系统自动开始的前提条件： 对应称量料斗为空； 所有汇总斗为空； 所有称量斗下的扇形闸门处于关闭状态； 所有汇总斗下的扇形闸门处于关闭状态； 转炉吹炼过程未开始； 投料开始之间，转炉必须处于垂直位置（3度）； 系统设备操作地点均在转炉中控室。系统自动排料的前提条件 所有汇总料斗为空。 同一批物料称量全部完毕。称量自动转炉中控室CRT称量自动开始的前提条件 对应称量料斗为空。 对应称量斗下的扇形闸门处于关闭状态。排料开始的前提条件 对应料仓的振动给料机停止振动。投料开始的前提条件 所有称量斗下扇形闸门处于关闭状
18、态。 投料开始之间，转炉必须处于垂直位置（3度）。中央手动转炉中控室CRT排料开始的前提条件 对应料仓的振动给料机停止振动。投料开始的前提条件 所有称量斗下扇形闸门处于关闭状态。 投料开始之间，转炉必须处于垂直位置（3度）。现场手动现场操作箱无注：副原料系统的操作地点共2处，即转炉中控室CRT和现场，操作地点的切换在现场操作箱上。副原料除尘系统各电动阀门与本系统工艺设备之间的连锁要求请见通风和贮运专业任务书。副原料投入时刻表设定值验证条件名 称验证条件备 注副原料投入时刻表设定值验证条件 单一物料量的设定值相应振动给料机的落差量 0吹氧量6500m3 对应的高位料仓料位信号不为“空”； 设定的
19、物料重量不能超过对应的称量斗的量程和容积；如称量误差过大，在称量过程中物料重量已经超过称量斗量程，称量应立即停止； 同一批物料的重量及体积累积值不能超过对应汇总料斗的量程及体积。如验证未能通过，给出未通过原因提示，供操作人员确认修改。i. 报警及显示1）转炉中控室CRT画面（副原料加料系统）名 称显示和设定内容副原料加料系统画面 显示副原料加料系统各控制设备的运转状况，并提供报警提示； 显示称量实绩值； 显示各设备的当前操作地点和操作方式； 可以读取工艺参数设定画面的副原料投入时刻表或模型计算出的副原料投入时刻表，并提供人工手动输入副原料投入时刻表画面及称量自动输入窗口。设备参数设定画面 每个
20、料仓的物料的比重； 每个振动给料机的强弱切换点，位数3位，单位kg； 每个振动给料机的落差量，位数3位，单位kg； 称量斗空信号设定值； 汇总斗空信号设定值； 各称量斗的有效容积和称重量程； 各汇总斗的有效容积和称量量程。工艺参数设定画面 5组副原料投入时刻表，具体见5.8.3所示； 液面高度设定值、炉底高度设定值； 氧枪长度设定值； 氧枪枪位控制曲线验证条件。设备连锁条件画面要求显示副原料加料控制的连锁条件表，并显示各连锁条件的满足情况，不满足的连锁条件用醒目的颜色表示。运转条件检查画面副原料加料系统任一设备出现故障时，在转炉中控室的运转条件检查画面上的副原料加料系统部分均显示“故障”, 请
21、参见5.1.3项2) 副原料加料系统现场操作箱 操作箱上设置各设备运转状况信号灯; 操作箱上设置各设备的故障信号灯； 显示当前操作地点。3) 其它凡是未特别说明的报警及显示要求请按常规设计，设计完成后请将相关画面及现场操作箱的设计资料提供我专业会签。ii. 仪控及检测要求1) 检测内容及检测要求检测内容及检测要求见贮运专业任务书。2) 显示及报警名 称显示和设定内容副原料加料系统画面 高位料仓图形处显示各料仓料位情况，空料位及事故料位要求报警。 各料斗、各称量斗、各汇总斗旁显示物料实绩重量和设定值运转条件检查画面副原料加料系统任一设备出现故障时，在转炉中控室的运转条件检查画面上的副原料加料系统
22、部分均显示“故障”, 请参见5.1.3项iii. 与L2关系L2需要在L1采集必要的实绩值以进行静态模型计算及报表生成。1) 信号采集内容有下列信号需要进入本次的L1网络并传送到L2系统：每种物料的称量设定值、实绩称量值、投料时刻。2) 信号传送要求上述信号中的内容应根据加料过程分批传送，传送时刻为每次物料投入转炉时。1-10号给料机程序主要有给料机运行，机旁速度切换高低速，及故障报警，信号灯等。其中启动方式有机旁及集中两种。在高低速切换中还加入防扰动功能程序，避免了在低速及高速状态下切换时给料机及时识别自身状态。高低速输出指令的基本条件有，高低速输出信号，机旁或集中，给料机无故障及给料机运转
23、中。metal(中位料斗及旋转溜槽程序)中位料斗故障信号有两种，主要分为运行效果不协调故障和输出指令不协调故障。旋转溜槽打开和关闭有机旁和集中两种方式，基本条件是，旋转溜槽在待机位，关闭信号及关闭到位信号到且无故障信号。打开操作条件有准备好信号，转炉溜槽在关闭状态，机旁远方选择及打开基本条件等。中位料斗扇形阀门和旋转溜管控制现场手动要求在转炉炉后摇炉室设置中位料斗扇形阀门的开、闭按钮，旋转溜管的旋出、旋回按钮，以实现对这2个设备的手动控制。2) 控制地点、连锁条件加料控制名 称控制地点连锁条件系统自动转炉中控室CRT系统自动开始的前提条件 对应称量料斗为空； 称量斗下的振动给料机处于停振状态。
24、称量斗排料开始的前提条件 对应料仓的振动给料机停止振动。 水平皮带机处于运行状态。 卸料小车必须停位准确。称量自动转炉中控室CRT称量自动开始的前提条件 对应称量料斗为空。 对应称量斗下的振动给料机处于停振状态。称量斗排料开始的前提条件同系统自动中央手动转炉中控室CRT无现场手动现场操作箱无加料系统设备故障后的连锁条件皮带机因故障停机时，其上游设备应立即停机。铁合金加料系统的操作地点共2处，即转炉中控室和现场操作箱，操作地点的切换在现场操作箱上。称量验证条件名 称验证条件备 注称量顺序如果某个称量斗需称2种及2种以上物料，则称量的先后顺序按铁合金投入顺序执行。称量设定值验证条件 单一物料的设定
25、值相应振动给料机的落差量； 对应的铁合金料仓料位信号不为“空”； 设定的物料总重量和总容积不能超过对应的称量斗的量程和容积；如称量误差过大，在称量过程中物料重量已经超过称量斗量程，称量应立即停止。中位料斗扇形阀门和旋转溜管控制名 称控制地点连锁条件现场手动现场操作箱无共用同一称量斗的4个高位料仓振动给料机同一时间只能有一个起振。报警及显示（铁合金系统）名 称显示和设定内容铁合金加料系统画面 显示铁合金加料系统各控制设备的运转状况； 显示各高位料仓料位情况，空料位及事故料位要求报警； 在称量斗旁显示称量实绩值和设定值。每种合金的称量实绩值及同一称量斗内的累积值均要求有显示； 显示各设备的当前操作地点和操作方式； 可以读取工艺参数设定画面的铁合金预算项及模型计算出的铁合金补加量，并提供人工手动输入铁合金称量表窗口。设备参数设定画面 每个料仓的物料的比重； 每个振动给料机的强弱切换点，位数3位，单位kg； 每个振动给料机的落差量，位数3位，单位kg； 称量斗空信号设定值； 各称量斗的有效容积和称重量程。工艺参数设定画面设备连锁条件画面要求显示加料控制的连锁条件表，并显示各连锁条件的满足情况，不满足的连锁条件用醒目的颜色表示。运转条件检查画面铁合金加料系统任一设备出现故障时，在转炉中控室的画面显示故障。
