高炉炉顶的操作说明.doc

汉钢公司检修中心陕钢集团汉钢2280m3 高炉炉顶系统操作说明书 2014年3月 1 概述炉顶系统各设备状态采用统一的颜色标识，具体规定如下： 红色：设备处于停止状态、阀门处于关到位位置； 解除连锁界面中，经过人工确定将某设备解除连锁时，其按钮变为红色。绿色：设备处于运行状态、阀门处于开到位位置； 黄色：设备出现故障，需要操作人员或者相关专业人员迅速排查； 紫色：阀门处于关的过程中。 蓝色：阀门处于开的过程中。对于水泵、液压泵、电加热器等长期运行设备，对其工作状态进行了统计，统计的内容包括“启动次数”、“本次运行时间”、“累计运行时间”，这些统计数据可以通过小画面上的“累计清零”按钮清零。 各设备的操作状态也在监控站上直接显示，各状态意义如下： 机旁：该设备现场操作箱选择开关选择“机旁”位或者“0”位；（若相应设备的控制回路未送电，即使操作箱上在“集中”位，程序也会认为是机旁）集中手动：该设备处于集中手动状态； 集中自动：该设备处于集中自动状态； 关于设备故障的说明： 合闸故障：相关设备的进线或控制回路断路器未合闸。热继保护：相关设备的热继电器跳闸，需要电气人员处理 。变频器故障：变频器内部产生故障，需要电气人员处理，在变频器面板上复位。 开阀超时：程序发出开阀指令后在规定的时间内开到位限位没发信号，需要检查限位或阀门的气路或油路。关阀超时：程序发出关阀指令后在规定的时间内关到位限位没发信号，需要检查限位或阀门的气路或油路。传感器故障：仪表变送器所发的信号范围在420mA之内，当仪表所发的电流信号超过这个范围时，画面上的仪表值会闪烁红色。需要仪表专业人员处理。 启动故障：对水泵 油泵等设备，当程序发出启动命令后在规定的时间内没有运行反馈信号，则报启动故障。 停止故障：对水泵 油泵等设备，当程序发出停止命令后在规定的时间内没有停止反馈信号，则报停止故障。 当设备出现上述任何一种故障时，画面上显示的都有“总故障”信号。对于画面上出现的故障信号，一定要及时通知相关专业人员处理，以免事故状态扩大，影响上料。2 下料闸操作：下料闸为比例阀，即可以控制阀的开关速度的阀。比例阀有一个先导阀，不管开阀还是关阀先导阀都要得电。比例阀是420mA信号控制的阀，412mA控制关阀，1220mA控制开阀。电流与12mA差值的绝对值决定了阀动作的速度。差值绝对值越大，则阀动作越快；差值绝对值越小，则阀动作越慢。下料闸操作画面：计算机就是通过比较下料闸设定值和下料闸实际值，来控制先导阀的得电失电和比例阀输入的电流大小，实现下料闸的精确定位。即当设定值和实际值的偏差小于0.2度，则无需调整开度，下料闸不动作。当设定值和实际值的偏差大于0.2度，且设定值大于实际值，则开阀；当设定值和实际值的偏差大于0.2度，且设定值小于实际值，则关阀。阀门动作正反向各有3个速度档，分别为高速、中速、低速，偏差值越大，阀门动作速度越快。当实际角度与设定角度差值大于8度时用高速，48度时用中速，小于4度时用低速。每个下料闸有工作油路阀和备用油路阀两套阀，当切换时，需要将柜门上的转换开关切换（工作/备用）和阀台上的油路同时切换，程序和画面中无需任何改动。 下料闸有机旁手动、集中手动、集中自动三种操作方式。 在集中手动方式下，若编码器没有故障，点“全开”按钮，则开到最大位，点“全关”按钮，则关到最小位。 在集中手动方式下，可以使用角度强制功能，即在操作小画面中直接输入强制角度设定值（065度的范围），可以直接开关下料闸到任意开度。 下料闸的开度范围是065度，本系统中关到位是0度左右，开到位是62度左右。下料闸开动作或关动作的时间超过20秒，会自动停止动作并报警。下料闸的布料时的开度设定值有两种来源：画面设定、料流曲线设定。两种设定方式的切换在小操作画面上完成。画面设定：分矿石画面设定、焦炭画面设定两个角度，只在炉况稳定，且矿料批和焦料批重量稳定的情况下使用或开炉时使用。实际生产中主要使用的是料流曲线设定。料流曲线设定：矿石和焦炭分别有各自的料流曲线表，表中每个开度对应不同的流量，依次从小到大最多有30组不同的对应关系数据。下面以焦炭为例进行说明：“焦炭料流曲线”画面中左侧为“焦炭曲线”，主要是由开炉时的测量数据和实践经验总结得出。布料前先计算出实际需要的料流量(料批重量/(8x总圈数)，然后利用曲线表计算出相应的下料闸开度。此表中的数据不会自动更改。“焦炭自学习”曲线位于画面右侧，当使用“焦炭自学习”中的曲线时，如果理论布料时间与实际布料时间（以下料闸离开关位开始计时，开到位停止计时）差超过5S，每次会自动增加或减少0.1度的相关开度设定值。画面设定、料流曲线设定必须在下密封阀关到位的前提条件下操作，即在不布料的时候才能切换画面设定、料流曲线计算设定。下料闸布料有重量法和时间法两种方式（重量法和时间法的详细叙述见倾动部分），重量法和时间法的切换可以在小操作画面上操作完成。 切换重量法和时间法必须在下密封阀关到位的前提条件下操作。（在不布料的时候才能切换重量法和时间法。） 下料闸的布料时的开度设定值有两种来源：画面设定 料流曲线设定。设定方式的切换在小操作画面上完成。矩阵设定一般在开炉时使用；画面设定分画面焦设定和画面矿设定两个角度，只在炉况稳定，且矿料批和焦料批重量稳定的情况下使用或开炉时使用。实际生产中主要使用的是料流曲线设定。 画面设定、料流曲线计算设定必须在下密封阀关到位的前提条件下操作。重点：下罐料空信号有以下3种方式发出：称重判断料空：当下罐称重小于某设定值后（如700kg） + 30秒延时(HMI可调).总时间判断料空：总布料时间（8*布料总圈数）+30秒延时(HMI可调).强制料空：通过HMI画面人工手动强制发出料空信号。 正常情况下，放料完毕后下罐料空信号是由方式发出。但如果料罐称故障未发出料空信号，或未选择方式，则满足条件后料空信号也会自动发出。 特殊情况下，人工随时可通过HMI按钮发出料空信号。下料闸编码器校准功能：当启动“0度校准”功能后(按钮变成绿色)，只要将下料闸关到位，此时接近开关关到位信号到达，则会自动将0度值赋给编码器，从而对编码器读数进行校准。校准完毕后即可将“0度校准”关闭。由于下料闸是通过输出电流对比例放大器进行控制，操作箱上的按钮仅能控制先导阀而无法完成对输出电流的控制，所以机旁操作箱上不能控制下料闸。当下料闸的两个编码器都故障时，务必激活强制界面中的“强制下料闸编码器故障”按钮，否则无法集中控制下料闸动作。此时不能使用角度强制，只能通过画面按钮“全开”、“全关”、“停止”来控制。3 布料溜槽的操作：3.1 布料溜槽旋转 布料溜槽的旋转有三种动作方式：环型螺旋（环型或螺旋取决于料制的设置，若所有料制设置在一个档位上，则为环型布料，若料制设置在两个档位之上，则为螺旋布料，但对旋转来说都是完整圆周运动）、扇性布料、定点布料。 正常生产时，布料溜槽处于常转状态，并可以预选旋转方向（选正转或反转），为使溜槽磨损均匀设置了自动换向功能，启动自动换向功能以后，每8小时自动换向。 当实施扇形布料时，旋转电机由高速（1500rpm）改为低速（500rpm）旋转，在选定的区域来回布料。扇型布料的范围为从起始角顺时针到终点角的范围（比如起始角为0度，终点角为120度，则扇型布料范围为120度的小扇型；若起始角为120度，终点角为0度，则扇型布料范围为240度的大扇型）。若采用扇型布料，应首先选择布料的起始角和终点角，再点“扇型启动”和“扇型停止”启停扇型布料。 当实施定点布料时，旋转电机慢速正向旋转到指定的角度点并停止在该位置。旋转位置由6个主令控制器检测，正对溜槽检修门位置角为0，剩下的5个角度顺时针依次为60 120 180 240 300，使操作人员随时能观察到溜槽旋转到达的方位，并作为扇型布料或定点布料停车换向的限位。 当旋转步进功能启用后，则每布一批料的起始角都较上一批步进60。取消步进后则每次布料的起始角都相同。重点：编码器校准功能：当启动“0度校准”功能后(按钮变成绿色)，只要旋转溜槽的0度主令信号到达，则会自动将0度值赋给编码器，从而对编码器读数进行校准。校准完毕后即可将“0度校准”关闭。3.2 布料溜槽倾动 布料溜槽倾动采用变频调速，倾动速度为1.6/ s，正常工作 倾角范围为： 253，检修更换溜槽倾角为75，更换溜槽只在机旁操作。 倾动电机设置了两个绝对值编码器(一用一备)来检测溜槽倾动的实际角度，以便将溜槽倾动到理想位置（保证偏差在0.2度内）。具体的控制策略是：若倾动给定值大于实际值0.3度以上，则倾动电机上倾；若倾动给定值小于实际值0.3度以上，则倾动电机下倾；若倾动给定值和实际值偏差的绝对值大于4度，则快速倾动；若倾动给定值和实际值偏差的绝对值大于0.3度且小于4度，则慢速倾动；若倾动给定值和实际值偏差的绝对值小于0.3度,则停止倾动。 当一个编码器故障时另一个可自动投入使用；若两个编码器都正常时，可以在画面上选择一个编码器作为工作编码器。（若编码器的角度小于0度或大于80度则认为是编码器故障。） 布料溜槽倾动设置了9个主令控制器极限位置，用于倾动的安全连锁和控制。 设置4个触点用于行程下限（4）位置的切断和报警；设置2个触点用于行程上限（50）位置的切断和报警；设置1个触点用于65位置更换溜槽；设置1个触点用于69位置最高极限位检修或更换溜槽时，借助机旁操作箱，释放50的两个触点，使溜槽对准检修门后，才能手动操作使溜槽上抬至更换溜槽位。倾动的操作设机旁、集中手动、集中自动三种操作方式。集中手动时，可以通过“上倾”、“下倾”、 “停止”按钮操作倾动；也可以使用“角强制”功能，直接输入倾动的设定值（350度），将溜槽倾动到任意角度。 每布一罐料前，倾动电机倾动到第一个档位的布料角度后（倾动设定值和实际值误差小于0.3度以内）才能打开下料闸。每布完一罐料，下料闸和下密阀关到位后，倾动自动回到38度。 自动布料时，倾动角度可以根据探尺到料线的料线深度自动选择，也可手动选择。对于一定的料线设11个布料倾角档位，不同的料线深度11个倾角值不同，高炉料线范围一般为06m，按其深度分为3个区域：02.5m、2.54m，46m。每个区域对应于11个倾角值，再按矿，焦分开，因此在计算机内共有66个自动倾角参数值，再加上11个手动矿，11个手动焦倾角参数值，总共是88个倾动角度参数数值。自动布料时，布料溜槽在每个档位上的停留是按照时间法进行步进：若在某一倾角位置布n圈料，则8*n秒时间后溜槽步进到下一倾角位置布料。如选中“自动加油”功能，则系统会自动计时，当计时达到14400秒(即4小时)，倾动电机会自动倾动到3度进行加油。如此时正在布料，程序会等待下料闸关闭后再进行加油。自动布料时，布料溜槽在每个档位上的停留步进有重量法和时间法两种方法：1重量法：根据料罐中料的总重量W和品种（矿或焦），布料总圈数m，计算其布料料流量Q=W/（m*8），根据通过现场测试得到的料流曲线矩阵表格（不同物料，不同料流量与下料闸开度的关系）算出下料闸开度。若设定在某一倾角位置布n圈料，则该倾角位置需要布的重量为Wn/m。当炉顶称显示在该圈上已经布完Wn/m 重量的料时，溜槽倾到下一倾角布料。2时间法：当称量系统出现故障使用。物料重量是根据从槽下称量得到的该批料重W和品种（矿或焦），设定总圈数m，算出料流量Q=W/（m*8），再根据料流曲线表格算出下料闸的开度。若在某一倾角位置布n圈料，则7.5*n秒时间后溜槽步进到下一倾角位置布料。重点：编码器校准功能：当启动“3度校准”功能后(按钮变成绿色)，只要溜槽倾动到3度主令信号到达的位置，则会自动将3度值赋给编码器，从而对编码器读数进行校准。校准完毕后即可将“3度校准”关闭。4 探尺的控制：探尺工作的基本工艺过程：炉顶系统共有3把机械探尺，采用交流变频调速。在自动状态下，当布料溜槽停止布料，下料闸关到位后，探尺自动下降到料面，然后随料面下降进行测量，当主尺料线低于设定的料线深度，发出“探尺到料线”信号，启动布料指令，探尺自动提起到上待机位，开启下密阀和下料闸开始布料。 探尺的操作画面：三个探尺一般同时工作，但在特殊情况下（如故障或校验探尺）可以随时停用探尺。 注意：作为主尺的探尺不能停用，要将某探尺选择为主尺时，必须先起用该探尺。要将某探尺停用，必须先取消该探尺的主尺功能。由于在布料时三把探尺都提到位后才能开启下密布料，若某探尺在提尺过程中报故障而不能提到位（软上限、上极限、上超极限、检修位任意一个信号来时，则认为是“提到位”），而又不能处理好故障时，可以直接停用该探尺（不过该探尺有被埋的危险）；每把探尺在现场有五个主令开关位，从上到下依次为检修位、上极限位、待机位、0m料线、6m料线(24m料线)、下极限位。其中检修位、上极限位、 待机位用于提尺时停车，6m料线(24m料线)和下极限位用于放尺时停车。为了减少机械限位的碰撞，设置了软上限和软下限两个虚拟的限位，当探尺料线小于软上限设定值时，提尺停止；当探尺料线大于软下限设定值时，放尺停止。当选择“探尺停用”时，此探尺不能再自动动作，其状态也不再对布料造成任何影响，即使此探尺未提尺到待机位，仍然允许打开下料闸进行布料。所以当选择“探尺停用”之前，务必先将探尺提升到待机位上，以免探尺被埋。 探尺模式选择： 探尺到料线是指当料罐已经准备好（料已满，均压完毕已装完，无禁止布料信号时），且标尺实际料线大于设定料线，则发出探尺到料线信号。探尺模式的切换可以随时进行，标尺的选择有6种模式： 11#尺为标尺 22#尺为标尺 33#尺为标尺 41#2#尺为标尺（取1# 2#尺的低值为标尺料线） 51#3#尺为标尺（取1# 3#尺的低值为标尺料线） 62#3#尺为标尺（取2# 3#尺的低值为标尺料线）探尺操作设定： 探尺料线根据品种不同分为焦碳、矿石两种设置，3台探尺可分别设置不同的焦炭到位料线和矿石到位料线。“锁尺禁布”：当出现特殊情况时，可以人为干预禁止系统布料。当选择“锁尺禁布”时，探尺会一直跟踪料面(量程范围内)，不会自动提尺和布料。“禁止布料”：与“锁尺禁布”功能相同，但每个探尺最多只能下放到2.5m，当料线超过2.5m后探尺会自动提到待机位，系统不能布料。“强提尺”：系统还未到布料料线时，可以通过人工干预的方式来强行布料。 探尺与其它设备的连锁：当所有启用的探尺都“提到位”时，才能 允许布料。当下料闸关到位时，才能下放探尺。 5 解除连锁操作 通过本操作界面可在特殊或紧急情况下解除设备的连锁，从而允许设备在连锁时不具备动作条件的情况下进行动作。解除连锁的按钮会显示红色。炉顶各设备之间存在严格的连锁条件，