高炉探尺工作原理.doc

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1、高炉探尺工作原理1、老式探尺简介     以前很多钢铁公司炼铁厂所用探尺电机型号为YZR系列,额定功率有以下几种2.2KW、3.7KW、4.0KW、5.0KW等，额定频率50HZ，额定转速970转/分左右，Y接线方式，定子额定电压380V。传动采用传统的空开、接触器和接触调压器驱动形式。工作过程为：提尺时电机定子接入电网额定电压，电机正转；放尺时通过接触调压器使电机定子接入几十伏左右的电压，改变供电相序，电机反转，重锤下放。2、老式探尺存在问题     1)放尺不畅，电压波动时，放尺速度波动，经

2、常需手动干预。     2)放尺过程采用小电压且使电机向下转，易松绳、乱绳和倒锤、烧锤。     3)不能很好跟踪料面，影响及时向炉内布料。     4)更换重锤时，调试时间相对长。     5)对重锤重量偏差要求较严。     6)需经常维护，维护工作量比较大。3、新型高炉探尺工艺控制过程     新型高炉探尺采用交流变频电机传动，高性能电流矢量型变压变频调速器驱动控制。     高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。          1)保证探尺

3、的重锤在下放过程中能均匀、顺畅、可控的下放。          2)重锤在下放到料面后，“浮”在料面上，重锤不倒不歪，随着料面的下降自动平稳地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的动平衡。          3)探尺重锤可控稳定地快速提升。          4)探尺重锤可控、准确、平稳地停车。4、探尺工作过程：     探尺由重锤、链条和钢绳相连，而链条较重，探尺在下放过程中，当探尺上的链条离开链轮箱时，须考虑链条的重量，补偿探尺的力矩。     探尺起动：探尺收到下探信号后，开始下放，小速度

4、恒力矩。     探尺放尺：探尺下放过程中，采用力矩控制，匀速下放，这一过程电机处于再生发电状态。     探尺到达料面：探尺下放到料面是一个关键的转折点，当重锤到达料面后，电机应结束下放，重锤立于料面，“浮”在料面上，重锤不倒不歪。     探尺跟踪料面：当重锤到达料面后，电机由转速控制自动切换为电流控制（力矩控制）。电机由发电状态转到电动状态，电机带微张力（小电流）控制，电机用较小的张力提着重锤，在料面上保持动态平衡：Mg（重锤）+N（链条）-F（料面浮力）>T（张力），当料面下降，F（料面

5、浮力）减小，T（张力）增加，直到Mg（重锤）+N（链条）-F（料面浮力）＝T（张力），达到新的平衡；当料面上升，F（料面浮力）增大，T（张力）减小，直到Mg（重锤）+N（链条）-F（料面浮力）＝T（张力），达到新的平衡；探尺实时跟踪料面，直到所设定料线。     探尺提尺：当料面检测完毕后，收到提尺信号，快速将探尺重锤提起到“零点”，这一过程电机处于电动状态。5、探尺控制方式：     每个探尺在控制柜柜门都设有操作方式选择开关，包括：手动自动，提尺放尺,及相应指示等，可实现连续测量和点测料

6、面。两个探尺可同时工作，也可以任选一个。手动方式可在柜门上操作，自动方式则由程序控制。     每放入高炉中一批料，探尺自动下放进行探料。料线到达设定值后允许放料，这时系统自动停止上料过程。放料之前，探尺必须提升到零位，以免料线探尺重锤被埋入料层内烧坏。     探尺设最大探料深度保护，即当探尺探到深料面时，为保护探尺不被烧坏，要自动提尺，不论是否放料。     探尺可随时手动提尺、放尺。     料线测量通过编码器进行，并在上位机上动态显示，料线可通过HMI设定。     探尺自动控制方式可在

7、高炉自动化系统基础上通过增加一批控制模板和元器件进行改造，也可以单独集成一个系统进行控制。探尺画面可考虑在系统上位机界面上组态，也可以单独利用独立的一套PLC及一个文本显示操作面板来控制和监视。6、探尺传动主装置选型     探尺柜主器件为全数字交流变频器或直流调速装置。变频器必须为含力矩控制全矢量型，选用四相限工作制或加装制动单元制动电阻形式；直流调速装置一般选用四相限工作制。一般小型高炉两套探尺，大型高炉三套到四套探尺