120转炉技术规格书

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2.8 报警

(1) 气动插板阀限位报警时，程序暂停，等待维护人员修复确认后， 继续执行。 (2) 电子称出现输出值溢出或断路时，程序暂停，等待维护人员修复确认后， 继续执行。

2.9 故障和事故处理

(1) 振动给料机电气故障时，暂停程序的执行，自动转为远程手动操作， 等待修复。 (2) 气动插板阀电气故障时，暂停程序的执行，自动转为远程手动操作， 等待修复。 (3) PLC故障时， 停止程序的执行， 输出值保持安全状态。

3. 氮气密封

转炉吹炼过程中， 为了防止空气从氧枪孔与烟罩间隙进入转炉，必须对氧枪孔进行氮气密封， 另外为了防止空气从1#、2#汇总斗进入转炉， 也必须对汇总斗和溜槽进行氮气密封。

3.1 操作和控制

(1) 操作位置设置： 全部氮封阀门在主操作室的HMI上远程操作。

(2) 控制方式： 氮封系统每个气动阀门可以独立设置自动或者HMI远程手动。

3.2 控制功能 3.2.1 仪表检测和控制

(1) 氮气源压力（ 压力调节阀前）指示、记录、低一值报警、低二值报警并作为原料汇总过程的禁止条件。

(2) 氮气源压力（ 压力调节阀后）指示、记录、低一值报警、低二值报警并取反后作为原料汇总过程的起动条件。 (3) 氮气流量指示、累计。

(4) 各氮封点压力低一值报警、低二值报警并取反后作为相关过程的起动条件。

3.2.2 氮封阀的控制和连锁

(1) 氧枪孔： 在吹炼期间， 氧枪孔氮封阀与氧枪下枪过程连锁。提升氧枪时到闭氧点时， 氮封阀延时1分关闭； 下降氧枪时到开氧点时，N2封阀立即打开。

(2) 1#分配器进气阀：在吹炼期间开启，直到吹炼结束确认信号到或者吹炼顺序控制程序复位。

(3) 矿石连投称量斗密封阀：从配料过程开始时打开，直到吹炼结束确认信号到或者吹炼顺序控制程序复位。

(4) 矿石连投溜槽密封阀：从配料过程结束时打开，直到吹炼结束确认信号到或者吹炼顺序

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控制程序复位。

(5) 汇总斗溜槽密封阀：从配料过程结束时打开，直到原料投入过程结束。

(6) 溜槽密封阀：当矿石连投溜槽密封阀、汇总斗溜槽密封阀氮封点中任一点氮封开时， 连锁同步本阀开。

二 氧枪和转炉 1 吹炼过程总说明

从过程控制的角度看， 氧气转炉的冶炼过程是一种周期操作的、多机组和众多设备互相协调作用的典型批量过程。因而， 在控制软件中必须把整个冶炼过程分解为若干个操作顺序步。出于各种可能的原因， 冶炼进程中， 操作人员需要对一些过程事件进行干预， 包括改变冶炼进程。因而，实际冶炼进程是由控制系统和操作人员共同决定的、包括自动控制和人工操作控制的混合过程。在冶炼过程中， 某些设备的连锁会因进程而变化； 必要时， 操作人员可以改变进程推进的条件， 例如把自动进程控制改为手动进程控制； 在吹炼后期， 还提供自由操作以便操作人员确定补吹时间和补吹次数。

在过程控制系统的设计中， 必须把控制功能分解到对应各个工艺设备单元的控制器。这些控制器所对应的工艺单元也有各自的批量过程或操作顺序。这些批量过程或操作顺序步必须受到转炉吹炼主控制器的约束， 才能和其他工艺单元的批量过程或操作顺序步协调。因而， 必须设计冶炼过程的主控程序， 用以协调整个冶炼过程；还必须设计冶炼过程的全局数据处理程序， 用以产生、计算、存储、显示和传送各个工艺单元所需要的设定值。

2 主要工艺设备及其操作

2.1 涉及冶炼过程的工艺单元或子系统

(1) 转炉本体 (2) 氧枪传动 (3) 顶吹和溅渣护炉 (4) 底吹

(5) 原料加料的入炉控制 (6) 合金加料的入炉控制 (7) 转炉煤气的冷却和净化

2.2 操作过程概述

(1) 冶炼准备：确定冶炼钢种、目标含碳量、目标温度，热平衡计算。

(2) 静态模型计算：根据铁水成分和重量计算总氧量设定值、原料量设定值、废钢量。

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(3) 转炉倾动到装料侧： 准备装料。 (4) 主原料装入： 包括

1) 必要的时候， 先装入底渣。

2) 废钢装入：在废钢装入后，由操作人员确认废钢装入结束，此事件代表冶炼周期开

始， 所有涉及到吹炼的系统按要求进入准备状态， 风机高速。

3) 铁水装入：铁水装入且转炉回到垂直位置后，控制系统刷新和检查所有涉及到吹炼

的系统的连锁条件， 确认这些条件。

(5) 吹炼条件就绪：氧枪在待吹点；全部需要人工操作的条件均已经满足；基础自动化系统得到完整的设定值和指令，即吹炼设定值表和原料加料要求。与此同时，已经完成第一部分原料的配料，并且存储在汇总斗中，准备好按照原料加料要求投入转炉熔池； 第二次原料加料所需的原料立即开始配料称量。

(6) 开始吹炼： 由操作人员触发的事件， 激活如下操作：

1) 下枪到吹炼设定值表所指定的吹氧点。

2) 氧枪到达开氧点时，氧气切断阀开，氧气压力调节阀到预定开度。 3) 氧枪到吹炼点后， 氧气流量调节阀到预定开度。 4) 汽化冷却投入。 5) 煤气净化投入。

(7) 起燃和吹炼：起燃是吹炼真正开始的标志。当操作人员确知已经起燃，立即告知控制系统。所有关于吹炼过程的控制计算从此时开始：

1) 吹炼时钟启动。

2) 根据吹炼设定值表， 氧气流量调节投入。 3) 根据吹炼设定值表， 底吹开始。

4) 在合适的时间，操作人员手动操作裙罩下降，炉口微差压调节投入； 产生煤气回

收开始信号。

5) 操作人员操作原料投入。

6) 煤气回收投入， 并在吹炼后期退出。

(8) 吹炼正常结束：吹氧量累计达到设定值时，吹炼完成，开始提枪。当枪位达到安全位置时，控制系统自动确认吹炼结束事件，产生和发出吹炼结束信号。氧气切断，氧气流量调节阀到零开度。

(9) 吹炼停止或中断：在吹炼过程中，出于各种可能的原因，操作人员可以停止或中断吹炼。

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吹炼停止指放弃冶炼；吹炼中断则可以由操作人员恢复吹炼。

当中断吹炼提枪过程中， 当枪位达到关氧点时， 氧气切断，氧气流量调节阀到零开度。此时控制系统不产生吹炼结束信号。当停止吹炼提枪过程中，当枪位达到关氧点时， 氧气切断，氧气流量调节阀到零开度。此时控制系统不产生吹炼结束信号。操作人员可以在善后处理结束后， 对吹炼过程进行人工复位操作， 使控制系统可以等待下一炉次的冶炼。 (10) 吹炼恢复：操作人员恢复吹炼的唯一操作是再次下枪吹氧，吹炼设定值表和原料加料设定值表仍然可以有效。也可以切换到非二级计算机设定方式。

(11) 测温取样： 提枪并且转炉倾动到指定位置后， 可以测温取样。测温取样装置系统提供“ 测温成功”等信号，并向PLC提供钢水温度信号和溶解氧含量信号。

(12) 必要的补吹：补吹操作的氧量和时间是操作人员根据测温取样的结果决定的。补吹期间， 第二次原料投入。（ 每炉次的吹炼过程可以合理地一次或者多次下枪吹氧， 每次下枪称为一个吹氧阶段，全部吹氧阶段之和称为吹炼周期）

(13) 吹炼结束确认：不论是吹炼正常结束、吹炼中断或者吹炼停止，每次提枪后，操作人员可以向控制系统输入信息，把当前状态解释为吹炼结束。 (14) 钢水包准备好。 (15) 倾动到出钢侧。

(16) 出钢： 出钢的同时， 合金加入。 (17) 倾动到垂直位置。

(18) 由操作人员选择是否溅渣护炉，是则溅渣护炉操作，否则下一操作。在溅渣护炉开始前， 可以进行各种必要的自由操作。

(19) 扒渣： 转炉倾动到扒渣位置， 开始扒渣。

(20) 冶炼结束和系统正常复位：扒渣结束后，转炉倾动到垂直位置，控制系统将把它视为本炉次吹炼结束。

2.3 设定方式

设定方式指定控制回路中设定值的来源。

(1) 一级表格设定方式： 操作人员在HMI选择、调用在PLC及其HMI中存储的吹炼设定值表，修改和确认后存储到PLC中，成为当前生效的吹炼设定值表。

二级计算机设定方式下，如果PLC和二级计算机的通讯中断，将切换到一级自动设定方式， 作为当前设定值表来自二级计算机的设定值表设定值表。吹炼开始后切换到一级手动设定方式。切换到一级手动设定方式后， 当前设定值和指令仍然有效， 直到操作人员修改。

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