摘要：精炼RH合金加料系统作为钢区合金成分调整的最后一道工序，精度控制直接决定钢水质量的最终水平。RH炉直接加料斗称量问题而影响钢水质量的事故近来多次发生，称量系统精度控制已经成为影响高效优质生产的重点和难点。提高精炼区域合金称量精度
关键词：直接加料；称量精度；合金
马钢第四钢轧总厂精炼RH炉直接加料斗加料是真空生产状态下对钢水加入物料的流程。钢水在整个生产过程中都是真空循环状态，根据工艺需求来调整合金成分。合金物料需要生产前事先打入加料仓内，生产过程中料仓和真空系统处于相对密闭的环境下，从而进行真空加料处理。
一 问题阐述
加料过程位于真空高温和高频振动下，对加料精度造成了影响；直接加料仓主要是加入常见的碳、铝、硅和废钢元素，物料为颗粒状或片状，加料精度需控制在0.3%之内，加料的精度对钢水目标成分至关重要。
该直接加料装置位于RH炉27米钢结构平台，生产过程中直接加料仓在真空环境下完成加料。如图1，料仓内筒和振动筛容纳物料，称重传感器与振动给料机完成加料控制，料仓外筒通过料仓支撑固定整个结构。
图1 直接加料斗基本结构
加料仓处于高温、多粉尘、高振动情况之下，严重干扰了称重传感器的正常运行，导致加料过程中设定下料量与实际下料量产生误差，严重影响了钢水质量。
如下情况会造成称重出现异常：（1）行车与加料仓处于同一平台钢结构，当行车经过此跨区域时，形成共振，称重数值抖动较大；（2）非生产状态下，由于真空槽和下料系统联为一体，真空槽内热量会传递到料仓系统内，如果冷却效果不好导致称重传感器线路受损，影响称量精度；（3）加料仓内在结构不稳定导致下料量不可控。
虽然对料仓基础钢结构进行了加固处理，防止振动的产生，效果不大。同时对高温受损的称重传感器进行了更换，大量的人力物力，虽然暂时解决了问题，但无法彻底解决。
通过因果分析，以及各组件之间的相互关系，并得出影响直接称量精度的功能因素。
图2 加料斗各组件之间的相互关系
通过组件模型分析，我们描述了系统中的组件都有哪些，以及它们之间的相互关系，并得出影响直接称量精度的功能因素：（1）水平钢结构对主梁支柱、料仓外筒的支撑不够。（2）非生产状态下高温气体对称重传感器的损坏。（3）行车、同平台其他振动给料机振动时造成的称量不准。（4）物料在振动筛内堆度过大，易滚入钢水内，造成下料控制不准。
二 原因分析
通过因果分析，我们得到了引起加料系统精度不足的根本原因有：
（1）加料系统冷却失效导致对称重传感器线路保护不足。（2）加料平台钢结构基础下沉，导致支撑不足，称重传感器无法保证水平称重，三相传感器平衡受力不均。（3）物料的颗粒状形态，造成物料在振动筛内堆度过大，使物料加入量不可控。
三 对策实施
根据前述分析，发现称重传感器线路损坏的原因是称重传感器附近温度过高，导致线路受损。如果降低称重传感器附近温度，会避免称重传感器受损，需要保证冷却系统的正常运行，会导致系统的复杂性。于是我们将称重传感器传输线从真空料斗内抽取出来，如图3，使称重传感器部分不变，传输线部分位于真空料斗之外，通过密封装置对线路穿出部分进行密封，避免传输线在真空料斗内受损。同时，在直接加料斗内增加温度检测，当温度达到预先设定的报警值时，系统发出报警，提示人员对料仓内冷却系统进行检查，第一时间做出处理，避免设备损坏。
图3 直接加料斗称重传感器线路改造
称重传感器平衡参数不稳定的原因是称重传感器振动过度，通过改变直接加料斗所在框架平台的钢结构的支撑强度，来消除振动。支撑梁对水平钢结构的重力支撑不足，造成钢结构基础下沉。。通过对支撑梁主梁进行加固处理，增加机械支撑力来消除支撑梁对水平钢结构支撑力不足造成的振动。
造成静态环境下物料滚入的原因是物料在振动筛的堆度过大，物料易滚入至下料口内。初步设想：如果减小物料在振动筛内的堆度，会使物料不受其他平台振动的影响而滚入下料口内，但是会使下料速度变慢，加料时间会变长。受其他料仓等外力振动影响，粒状物料由于堆度较大，易自动滚入合金下料口内。在振动筛上部增加挡板，减少堆度（物料堆积时角度），形成斜率低的曲面度，防止振动过程中物料自动滚入。
四 效果评价和成果巩固
合金系统加料精度大幅提高，特别在对料仓基础结构加固、采用满量程标定后，精度大幅提高，误差率从项目实施前的3%-5%提高到3‰，完成了项目的既定目标。
为保障精炼区域合金称量效果的稳定性，分厂对精炼区域称量系统开展了月度评价机制，采取预防性维修的方式加强设备维护力度： 1、对合金系统运行曲线进行每日观察，遇到异常现象及时处理。每两周标定一次，标定误差范围需控制在规定范围，使合金系统运行在可控状态。
2、对称量系统的基础结构半年进行一次测量，使合金秤运行在可靠的基础结构上，避免行车等物体动作对称量系统的影响，保证合金系统称重稳定。
3、加强状态点检，采取预防性维修，利用日点检对振打电机的状态、料仓的吊挂、称重传感器的位置、料仓内温度范围进行望闻问测，实行精细化点检。对点检标准进行完善，使称重系统的点检成为真正意义上的点检。
结束语
合金加料精度控制对钢水成分的控制至关重要，对设备维护人员提出了较高的挑战，工作中需要有较强的现场检验和理论水平，需要设备维护人员在平常的工作中不断摸索总结经验。
论文作者:陶振兴,张文源,刘楚,葛旭峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签：称重论文; 合金论文; 物料论文; 料斗论文; 传感器论文; 精度论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第12期论文;