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摘要：将炼钢厂转炉控制系统中的现场检测仪表安装在生产现场中的工业介质管道上，主要目的是给PLC控制系统提供可靠的信号测量，给转炉自动化控制系统提供精确检测数据和工艺参数，同时直按参与各控制系统的运行控制、调节和运算，是炼钢控制系统中最基础也最重要的组成部分。鉴于此，本文就转炉炼钢检测仪表的故障分析及维护展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：转炉炼钢；检测仪表；故障；连线
1.转炉检测仪表常见故障
1.1连接线路故障
1.1.1连接线路结构分析在转炉
检测仪表现场控制中，其信号线输出４ｍＡ～２０ｍＡ电流信号到ＰＬＣ控制系统中的模拟量输入模板上，通过ＰＬＣ程序计算输出标准工程量值，然后显示在相关操作画面上，操作人员可以根据画面状况对程序进行控制。仪表与模拟量模板的连接如图１所示。检测仪表为二线制时，仪表没有外接电源ＵＨ，变送器２４Ｖ的直流工作电压为模拟量输入模板的电压。检测仪表二线变送器将测得的变量转为４ｍＡ～２０ｍＡ电流信号输送给ＰＬＣ控制系统，其电流信号为有源电流信号。检测仪表为四线制仪表时，变送器必须有外部的电源接入，ＡＩ模板是四线制设置，送入到模板的４ｍＡ～２０ｍＡ电流信号则是无源电流信号，通常情况下，为预防现场其他信号的干扰，检测仪表与模板之间都要设置隔离配电装置。
1.1.2检测仪表连接线路故障
（1）检测仪表的工作电源。二线制仪表要对ＡＩ模板输出电源进行测量，当电源值无异常，就要对模板到仪表之间的电缆进行检测。在对四线制检测仪表工作电源测试时，若电源值无异常时，应对供电电源到仪表的连接电缆进行检查，对具有隔离配电装置的四线制检测仪表应检查配电器输出电压。（2）检测仪表输出电流信号。检测仪表不带隔离器配置的，可用万用表测量模板电流信号，电流信号不在正常范围内，说明检测仪表本身出现故障；否则，则说明ＰＬＣ控制模板出现了故障。检测仪表带有隔离器的，可用万用表测量仪表到隔离器的电流信号，如果电流信号不在正常范围内，则说明仪表出现故障；否则，可用万用表测量隔离器到ＡＩ模板的电流信号，电流信号超出正常范围时，一般是隔离器出现故障，如果电流信号数值在正常范围，一般是ＡＩ模板出现故障。（3）其他辅助检查。一是检测仪表与ＰＬＣ端子的接线端子，看看是否紧固，排除虚接故障；二是对检测仪表接点装置检测，对其绝缘进行检测，排除信号干扰故障。
图１ 仪表与ＡＩ模板接线图
1.2检测仪表系统故障
根据转炉检测仪表检测参数，检测仪表系统常见故障如下：（1）温度检测系统故障。如果检测仪表的指示数值瞬间变化很大，可断定为检测仪表系统出现故障。这类故障主要是热电偶或者热电阻失灵、补偿导线断线以及变送器放大器失去作用导致，如果温度检测仪表的指示值出现缓慢波动现象，一般是炼钢生产工艺出现变化造成的。（2）压力检测系统故障。如果检测仪表的指示数值出现快速振荡波动现象，一般是工艺操作和调节器ＰＩＤ参数整定不合适导致；如果检测仪表的指示数值在工艺操作变化的情况下无变化，则是压力测量系统出现了故障，这就要检查测量引压导管系统，看是否堵塞，同时也要检查压力变送器输出系统是否有变化，如果存在变化，则说明ＰＬＣ系统出现了故障。（3）流量检测系统故障。如果检测仪表的指示数值处在最小值，可能是现场管路装设的弹簧点压力仪器表出现了故障；若弹簧点压力仪表无故障，说明检测仪表自身有故障，造成检测仪表故障的原因主要有正压引压导管堵、差压变送器正压室漏、机械式流量计的齿轮卡死或过滤网堵等。（4）液位检测系统的故障。如果检测仪表的指示值达到最大或者达到最小，一般是检测仪表本身有故障。在检测中，可以将液位控制打到某一位置进行控制，液位如果稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如液位不稳定，大多是工艺系统有问题。
2.转炉炼钢技术的革新途径
2.1优化专业生产线
对转炉炼钢生产线进行优化，建立紧凑式连续化专业生产线，保证炼钢质量的同时，缩短生产周期，提升炼钢产量。一方面，对100%铁水进行“三脱”处理，并且在炉外进行精炼，以提高真空精炼比。另一方面，应用高速连铸技术，提高厚板坯的拉速。另外，100%的连铸坯进行高温热送、热装处理，并应用无头连续轧制。同时，构建廉价生产洁净钢生产体系，要求转炉高速吹炼，做好终点钢水的控制。
2.2延长转炉使用寿命
转炉是转炉炼钢中的重要设备，其一旦出现故障，给炼钢作业的顺利进行产生较大负面影响，因此，采取措施延长转炉使用寿命是转炉炼钢优化的重要内容，一方面，优化溅渣护炉工艺，开发与进一步完善复吹转炉溅渣护炉工艺。控制喷咀前端透气蘑菇头的生长高度，防止阻塞、烧坏喷咀。另一方面，开发炉壳冷却技术，防止炉壳变形，延长炉壳使用寿命。另外，进一步提高转炉炉龄，确保制氧机、轧钢加热炉能够同步运行，并能同步检修。同时，开发长寿命的烟道、水冷烟罩等附属设备，提升转炉的整体寿命。
2.3做好节能环保工作
节能环保能降低炼钢企业成本，实现炼钢工作的长远可持续发展。为实现节能目标，对转炉炼钢工艺可作如下优化：在满足生产质量的同时，适当降低铁钢比。研究发现，铁钢比每降低0.1%，每吨钢能耗可减少70～85kg的标准煤。同时，注重提高连铸坯热送比、连铸比等。为降低生产给环境造成的污染，可考虑应用铁水脱Si工艺，减少炉渣生成量。另外，注重炼钢炉渣、精炼渣的回收利用；使用干法除尘工艺回收处理烟气粉尘；推广应用煤气回收技术，借助余能发电。禁用混铁炉，严格控制各种无序排放物。
3.转炉检测仪表的维护技巧
3.1日常巡检
巡检时，可在WINCC画面上观察各主要检测仪表的参数，针对有问题的仪表可检查WINCC操作画面上的仪表趋势图，仪表的趋势图也就是该仪表的记录曲线，趋势图的信号来自PLC系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常精确地反应出来。此外，对重点设备还要定期检查仪表本体和连接件的损坏、腐蚀情况，必要时进行更换处理。
3.2定期排污
因为工业介质中含有的粉尘、油垢、微小颗粒等在导压管或取压阀内沉积，长时间不清理可造成堵塞，直接或间接地影响测量精度。因此，定期排污是非常重要的。排污主要针对的是检测介质内杂质较多，容易造成堵塞现象的差压变送器、压力变送器等仪表。
3.3保温伴热
由于冬季时间长，保温伴热就显得十分重要。它能防止仪表冻坏，保证仪表测量系统正常运行，是仪表维护工作中不可忽视的一项工作。冬季时，要把仪表的保温伴热检查纳入到日常巡检的工作中，发现问题及时解决。
结语
总之，仪表遍布在炼钢的各个区域，实时地为生产过程提供所需要的信息，控制着生产过程的顺利进行，在工艺改造、技术创新、节能降耗、领导决策等方面起着重要作用。仪表工作者要关注未来仪表的发展，积极学习研究新的智能理论，囤积仪表知识、软件知识、网络知识，为智能仪表设备的应用打好坚实的基础。
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论文作者:彭雅璐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/2
标签：转炉论文; 检测仪表论文; 仪表论文; 信号论文; 电流论文; 隔离器论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;