利用历史趋势准确判断高炉探尺设备故障.pdf

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1、利用历史趋势准确判断高炉探尺设备故障赵彦婷(河南安阳钢铁股份有限公司炼铁厂，河南安阳455004)[摘要]介绍高炉探尺控制系统，说明根据历史趋势准确判断高炉探尺设备故障的方法。关键词历史趋势高炉探尺故障判断变频器0引言节。上位机上显示的零点为绝对值编码器反馈数值，正常生产中因人孔封闭，料线坠砣的实际零位观测不到，故在高炉探料设备即通常所说的探尺在高炉冶炼过程中用需要校零时，根据主令控制器的零位点校准。料线的高低来探测料线，以便随时了解炉内料面高度。准确探测料由绝对值编码器经PLC及上位机显示于操作站显示屏线，保持料线

2、稳定不但对高炉冶炼十分重要，而且对炉顶上，并且料线运行趋势可在上位机保存一定时间。设备的安全运转和使用寿命也很重要。这是因为料线位置为了保证探尺能够准确探测料面，采用变频器驱动交过高或过低都会影响炉喉料面的合理分布，同时料线过低流电机，并设定控制方式为直接转矩控制模式(DTC)。在还会使炉顶煤气温度显著升高，增加对设备的不利影响。电机非轴伸端安装的速度编码器用于向变频器反馈电机实由此可见，探料设备工作是否准确、可靠，对高炉冶炼有际运转方向和速度，构成探尺的闭环控制系统。探尺控着直接的影响。制、传动系统结构如图2所示。

3、1高炉探尺设备拖动系统简介高炉探尺设备由坠砣、铁链、钢丝绳、卷筒、球阀、减速箱、电机及控制元件(包括主令控制器、编码器)等组成，如图1所示。在整个工作过程中，包括待机时，铁链、钢丝绳都处于拉紧状态。当坠砣下放跟踪料面时，为了使坠砣下降速度缓慢，同时避免坠砣撞击料面时埋人料图2探尺控制及传动系统结构图内使探测不准确，电机应产生方向相反、大小略小于坠砣重力矩的力矩，在坠砣触及料面后，既要使坠砣能不断跟2高炉探尺设备的正常工作状态随料面下降，又要使系在坠砣上的钢绳始终处于张紧状探尺的控制难点在于放尺时的力矩控制。高炉顺行、

4、态。炉况稳定时，料线情况由绝对值编码器反馈至上位机的料线运行趋势上，如图3所示。纵坐标表示高炉探尺探测的料线深度，以探尺正常的上限一0．5m作为探尺下放的起始点，横坐标代表时间。t／rain图1探尺设备示薏图图3探尺正常运行趋势示意图高炉探尺设备的驱动、控制系统包括变频器、主令控正常情况下，高炉放料设定的发出“到料线”信号的制器、速度编码器、位置编码器、电机及其电磁抱闸。主值虽然可以根据炉况调整，但是通常设为1．3m左右，图令控制器用于控制探尺的极限位置及校准料线零点。实际3曲线基本可以反映出探尺在正常生产时的运行趋

5、势。对的零位点校准是在高炉休风状态时打开炉顶大方人孔，根于第1个、第2个近似方波曲线的下方，3条线基本重合据观测到的坠砣的实际位置进行主令控制器的零位点调的地方是向炉内放料时3台探尺同时提到待机位的情况，收稿日期i2013-12—18电工技术l2014l6期I57待机位一般设置在探尺零点上方0．5rn左右。形似方波的3．2料线不定期短时超出正常“到料线”位置曲线的上升段即为探尺下放过程，顶端即为探尺坠砣跟随料线不定期短时超出正常“到料线”(1．3m)位置的料炉内料面的过程，下降段即为探尺在高炉开下密封阀和料线运行趋势

6、图如图4的第4个近似方波中的最高的#1线流阀放料前的提升过程。在跟随料面的过程中，曲线是一条所示，实际趋势图中显示料线位置约为4．3m。条有一定斜率的直线，说明从探尺坠砣下放到料面开始及首先，从机械传动及电气控制分析，位置编码器反馈跟随料面期间，探尺一直保持了坠砣与料面的接触及钢绳出4．3m位置数据，即说明滚筒钢绳已下放到该位置，这的张紧，这是探尺控制系统通过变频器参数设置和编码器种现象在控制理论上是可能的，因为主令控制器的下限位反馈完美反映了高炉正常生产时料线的状态。置调节为6m，PLC程序中采用了编码器反馈的数据

7、作为软下限同样为6m。在生产过程中，这种现象出现过多3探尺常见故障判断次，甚至曾显示料线深度为21m。从工艺状况分析，正常在实际生产过程中，探尺常见的故障表现为不能正常生产时，实际料面不可能达到该位置，那么只有一种可放尺，而故障现象会集中体现在料线的运行趋势图中。因能，料线运行趋势图所示的不是真实料线值，造成这种现此，利用料线的历史运行趋势图、变频器的相关指示及参象的原因只有位置编码器及其线路问题。数检测结果、工艺生产状况等可准确判断高炉探尺的常见首先考虑位置编码器的选型问题，如果选用单圈或圈故障。数位不够的编码器，

8、并且编码器的反馈值在料线零位点时设置的圈数不合适，可能造成实际运行中编码器过圈引起3．1探尺下放缓慢或不能下放位置反馈跳变，这种现象曾出现过。但现在采用的位置编探尺下放缓慢或不能下放的料线运行趋势图如图4的码器为具有并行接口的多圈编码器，安装在减速机中速轴第1个近似方波中的最下方的#1斜线所示。上，单圈分辨率为4096，圈数位在实际接线中用到7