高揚  魏春新  吳曉東  王立翌  孫文華

（鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司煉鋼廠朝陽122000）

【摘要】通過編制一級PLC程序模型實現轉爐與氧槍聯鎖控制，達到氧槍自動進行濺渣護爐的目的。自動濺渣替代了人工手動濺渣，降低了工人勞動強度、延長了轉爐爐襯使用時間、縮短了轉爐的作業時間、提高了作業效率。

【關鍵詞】轉爐；氧槍；PLC；自動化；工作效率

1濺渣護爐的基本原理

在轉爐岀鋼結束后加入調渣劑，使爐襯磚中的Mg與爐渣產生化學反應，生成一系列高熔點物質，這些物質被氧槍系統噴出的高壓氮氣噴濺至爐襯的大部分區域或指定區域，粘附于爐襯內壁逐漸冷凝成固態的堅固保護渣層,并成為可消耗的耐材層。在轉爐冶煉時，該保護層可減輕高溫氣流及爐渣對爐襯的化學侵蝕及機械沖刷，達到維護爐襯、提高爐齡并降低耐材（包括噴補料等）消耗的目的。鞍鋼集團朝陽鋼鐵有限公司煉鋼廠轉爐濺渣護爐是在轉爐出鋼后，將爐體保持直立位置，利用氧槍向爐內噴射高壓氮氣，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合，可有效阻止爐渣對爐襯的侵蝕。復吹轉爐濺渣護爐是將頂吹和底吹均切換成氮，從上、下不同方向吹向轉爐內爐渣，將爐渣濺起粘結在爐襯上以實現保護爐襯的目的^[1]。

2自動濺渣實施原因

在轉爐進入爐役后期后，由于操作人員操作手法的不同，造成轉爐爐襯厚度波動嚴重,一旦出現異常則會導致轉爐漏鋼等重大事故。為此，轉爐操作人員及技術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。其中以轉爐記錄工最為迫切要求解決此問題，因為轉爐記錄工不僅承擔冶煉數據記錄又要進行部分生產操作（包括轉爐濺渣護爐作業），其工作須高度集中注意力，一旦出現問題則會直接影響生產。因此，為規范操作避免發生事故、延長轉爐爐襯使用時間、減少職工勞動強度，經廠技術人員討論后決定利用現有資源自行研發轉爐一級PLC程序自動濺渣系統。

3項目目標及實施方案

3.1 項目目標

利用現有工藝條件及要求,實現模式化自動濺渣，程序根據爐底液面高度自動控制氧槍位置。經過技術人員討論初步決定實現漲爐底、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（廠內無轉爐二級模型），因此，結合上述三種操作模式，技術人員利用現有條件在轉爐氧槍一級PLC控制程序內自行編制濺渣程序模型，用以分析及控制各狀態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

在轉爐主操作畫面增加“濺渣數據”“濺渣中斷”操作按鈕。其中濺渣數據為彈出對話框式，內分為“模式A”“模式B”“模式C”。為防止模式及操作數據被誤修改,特設置密碼打開模式，以保證設備穩定運行。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”輸入設置對話框。均為窗口設置，由操作人員自行填寫參數，設置單位為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”輸入設置對話框。均為窗口設置，由操作人員自行填寫參數，設置單位為s。

其操作界面見圖5。

在彈岀畫面設置“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備運行剩余運行時間，一旦發生異常可立即手動中斷濺渣作業。上述濺渣模型設置完畢后，即可投入自動濺渣模式。在轉爐出鋼結束后，操作者將轉爐旋轉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爐底狀態智能選擇濺渣模式開始濺渣作業（氧槍與轉爐傾動角度由程序判斷，自動聯鎖）。待規定濺渣時間倒計時結束后，氧槍自動提至等待位，自動濺渣模式結束。聯鎖工作界面如圖6所示。

4結語

經過技術人員的共同努力,歷時近4個月的摸索與實踐.轉爐一級PLC程序自動濺渣項目已完全投入現場使用。該項目的投運大幅減輕了轉爐 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定。

參考文獻

［1］黃菊，孫海玲，韓姝紅等.鞍鋼轉爐濺渣護爐技術的應用，機械與電子,2012.