转炉技术说明

钢铁有限公司 50t转炉三电工程

技术协议

甲方：钢铁有限公司 年 月 日

乙方：

年 月 日

一、 项目总览

本项目是50t转炉炼钢工程，本技术协议描述了炼钢工程电气、仪表与自动化系统功能，系统组成及相关技术数据。本技术协议包含以下内容：

1、转炉本体电气与自动化控制系统 2、汽化冷却电气与自动化控制系统

3、辅原料、上料与投料系统电气、仪表与自动化控制系统 4、自动化系统组成

5、合金料上料电气、仪表控制系统

6、一次除尘风机房低压电气、仪表、PLC电气控制系统 7、烟气净化电气、仪表与自动化控制系统 8、上料系统电气，PLC控制系统 9、转炉工业监控系统 10、提供免费的专业化培训

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二、转炉本体电气控制系统

（一）、概述：

新建一座50t转炉（预留2#转炉位置），转炉本体电控设备有：转炉倾动系统，氧枪系统，炉下钢水罐车，炉下渣罐车，活动烟罩，润滑系统，炉前挡火门，炉后挡火门，汽化冷却系统，辅料投料系统，除尘系统。

转炉的冶炼周期主要由以下的操作组成：1）转炉倾动至炉前，进行兑铁水和加废钢；2）转炉前倾至直立位置，吹氧，加溶剂（造渣料）；3）转炉前倾，取渣样；4）吹氧；5）转炉前倾，测温取样；6）根据炉前化验结果，确定是否补吹；7）转炉后转至出钢位出钢；8）溅渣护炉；9）转炉前倾，出渣。 （二）、控制及操作：

1、机旁操作箱/台操作用于单体设备的调试及检修，各设备间无任何联锁。两地操作转换开关设置在机旁操作箱/台与主控室。 2、转炉主控室操作分为维修、手动及自动操作：转炉主控室维修操作用于各单体设备的启动停止操作，各设备间没有联锁；转炉主控室手动操作用于各单体设备的启动停止操作，各设备间只有必要的安全联锁；转炉主控室自动操作用于某一生产流程，该生产流程按一定的顺序启动停止。

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（三）、电气设备的控制及操作： 1、转炉倾动及装料操作方式：

1.1 操作地点：转炉主控室和就地操作，就地操作包括炉前操作台、炉后操作台及炉侧操作台。

主控室：主要用于兑铁水和加废钢，也可用于转炉前倾出渣、测温、取样

炉前台：主要用于测温、取样、倒渣 炉后台：主要用于出钢操作

炉侧操作台：主要用于转炉散状料投料

在主控室操作台上设置有操作权的转换开关，并在两处操作点均设置操作权所在位的灯光信号显示。炉前、炉侧、炉后操作权在操作完毕后应转至主控室。操作转换时间优先。主控室操作台、炉前、炉后台上设置倾动急停自锁按钮，主控室操作台设置急停复位按钮 1.2 传动及控制：转炉倾动由四台交流电机驱动，由四套交流变频装置进行调速。转炉正常工作时，四部电机同时工作，启动时间2—4秒，炉子转速0.1—1.22rpm，倾动力矩—100t.m；当一部电机出现事故，另三部电机要继续工作至本炉台冶炼结束，炉子转速0.1—0.6rpm，启动时间2—4秒，倾动力矩—100t.m；在转炉发生塌炉、冻炉事故时，四部电机同时工作，炉子转速0.2—0.6rpm，倾动力矩—300t.m。由变频器之间通讯实现四部电机同时运行，当“主”变频器出现故障，由三台变频器中另有一台变频器为“主”。确保三台变频器同步运行。

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1.3 联锁要求：

1.3.1 活动烟罩不处于上限位时转炉不能倾动。反之，转炉不处于垂直位时（±20），烟罩不得下降。

1.3.2 氧枪处于待吹点以下转炉不能倾动。

1.3.3 转炉倾动装置稀油润滑系统工作不正常，转炉不能倾动。 1.3.4 转炉倾动至垂直位置即零位时自动停止，实现零位保护。 1.3.5 转炉供电系统不正常，转炉不能倾动。 1.3.6 转炉冷却水系统不正常，转炉不能倾动。

1.3.7 炉下旋转溜槽处于等待位经人工确认，转炉方可倾动 1.3.8 转炉在垂直位置（±20）时，氧枪才允许下降到待吹点以下； 1.3.9 转炉不在垂直位置（±20）时，散状料汇总漏斗插板阀不能打开；可解除联锁，手动打开。

1.3.10两台以上变频器或电机故障时，转炉禁止倾动。 1.3.11氧枪漏水造成事故提枪时，转炉禁止倾动。 1.4 报警设置

1.4.1 转炉炉体供水总管出水流量低于180m/h时报警时报警。 1.4.2 转炉炉体供水总管出水压力低于0.45MPa时报警。 1.4.3 转炉炉体总出水管温度高于30°C时报警，进出水温差高于20°C报警。

1.4.4 稀油润滑系统检测值不正常时报警。 2 氧枪

每座氧枪2只，一用一备。氧枪升降采用两套变频调速进行控制，

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8.1.1汽化冷却工况变化大，变化的幅度大，仅用常规的传统的仪表控制难以满足要求，需采用三冲量控制技术进入PLC系统。汽包水位用两台液位变送器，PLC实时比较这两台变送器信号，当两台液位信号偏差较大时，系统发出报警，提示液位检测出现故障。正常时取两台液位平均值作为指示、作为连锁与调节汽包水位和氧枪下枪连锁条件之一。

8.1.2当锤炼开始时采用二冲量调节，吹炼N min(N可调N=0.5~2min)投入自动调节。

8.1.3设定汽包中心线为正常水位线±0mm，以此为调节基准。 （1）最高水位线为+400mm （2）最高水位线为+300mm，报警 （3）低水位线为-250mm，报警 （4）低水位线为-350mm

8.1.4当蒸汽量＜10t/h或吹炼N min内汽包水位自动调节为二冲量（即水位，给水量），当蒸汽量＞10t或吹炼开始N min时（N=0.5~2min）,汽包自动改为三冲量调节。

8.1.5氧枪提起时，汽包水位控制在-100mm。 8.2汽化冷却联锁：

8.2.1氧枪升降与自动给水调节装置连锁。氧枪下降延时120s打开给水阀。氧枪提起自动关闭。 8.2.2汽包给水装置与水位自动联锁

当汽包水位＜-150mm时，给水阀打开

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当汽包水位＞150mm时，给水阀关闭 8.2.3汽包水位与事故放水阀联锁

当汽包水位≥+400时，放水阀打开 当汽包水位≤-100时，放水阀关闭

8.2.4汽包压力调节，汽包使用压力≤1.6MPa（表压）

当汽包压力＞11.30MPa,自动打开切断阀 当汽包压力＜1.10MPa,自动关闭切断阀 8.2.5汽包压力与汽包放散阀联锁

当汽包压力＞1.5MPa，放散阀自动打开 当汽包压力＜1.3MPa，放散阀自动关闭 8.2.6系统安全阀＞1.6MPa时动作。 8.2.7蓄热器压力与蓄热器放散阀连锁

当蓄热器压力＞1.5MPa，放散阀自动打开 当蓄热器压力＜1.3MPa，放散阀自动关闭 8.2.8蓄热器水位与蓄热器补水阀联锁

当蓄热器水位＞+450mm时，补水阀自动关闭 当蓄热器水位＜+300mm时，补水阀自动打开 8.2.9蓄热器水位与放散阀联锁

当蓄热器水位＞+600mm时，放水阀自动打开 当蓄热器水位＜+400mm时，补水阀自动关闭

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四、 辅原料上料与投料系统

9.1系统概况

本系统由上料与投料两部分组成，其中上料系统有一部分与高炉共用。BC1、BC2皮带机与投料部分转炉自成体系。 9.2上料自动控制系统 9.2.1工艺流程

转炉辅原料物料流向为：辅原料从6个高位料仓经过其下部的振动给料机进入称量漏斗，当称量值达到设定置时打开称量漏斗下的插板阀，原料经溜槽进入汇总漏斗，打开插板阀，再经投料管进入转炉。 9.3操作地点：转炉主控室，机旁操作箱。操作转换开关在机旁箱。辅原料投料系统操作方式分为：机旁手动；主控室维修方式、手动方式和自动方式，同时预留计算方式。

机旁手动：操作在现场操作箱完成，用于单机空载、设备检修以及事故紧急停机后进行必要处理，设备之间没有连锁。

维修方式：操作在主控室完成，设备之间没有连锁。操作人员可以对设备单体进行控制。

手动方式：操作在主控室完成，设备之间满足下述完全连锁关系（见联锁控制内容），操作由计算机按从上位机计算后传输下来的数据自动完成。此方式预留。

在吹炼开始后操作方式只能由计算机方式向下转移，即当自动方式条

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件不满足时只能转到手动方式或维修方式而不能转到计算机方式。 9.4联锁：

9.4.1每台称量漏斗上的二台电振给料机不能同时工作：只有称量漏斗下的电液插板阀处于关闭状态且称量斗未满时，该称量漏斗上的电振给料机才能启动。 9.4.2振动给料机的控制

高位料仓下的6个振动给料机的功能是将6个高位料仓中的辅原料给至4台称量漏斗中，每台振动给料机对应1台称量漏斗，电振给料机采用变频传动，每台振动给料机的给料能力有两档：额定给料能力（高速即100%额定转速）和接近设定给料量（低速即25%额定转速）时的给料能力。开始给料时电振给料机为高速，当接近给料设定值10%时电振给料机自动转为低速。

接通条件：称量漏斗下的插板阀处于关闭状态且称量漏斗未满。当振动给料机开启一段时间后称量设备无变化，应当有报警。当称量漏斗向系统反馈备料完成后，此电振给料机关闭。 9.4.3称量漏斗下插板阀打开条件

只有当电振给料机停止拓动完全成称量任务后且汇总漏斗上部气支插板阀已打开及汇总漏斗下部气动插板阀已关闭时才能打开称量漏斗下气动插板阀。称量漏斗下气动插板阀在称量漏斗内料已卸后空延时数秒关闭该 气动插板阀，延时间为称重传感器指示“漏斗卸空”后再延时数秒。称量漏斗放空所称量辅原料且插板阀关闭后应向系统发出完成备料的信号。

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9.4.4汇总量斗上部气动插板阀的控制。

汇总漏斗下部气动插板阀关闭时才能打开汇总漏斗上部气动插板阀；待量漏称量漏斗放空原料，称斗下气动插板阀已关闭后汇总漏斗上部气动插板阀才能关闭。

9.4.5汇总漏斗下部气动插板阀的控制

汇总漏斗的功能是存放称量漏斗称出的辅原料，起中间缓存的作用。汇总漏斗根据系统的投料指令开启其下的气动插板阀。只有汇总漏斗下部气动插板阀关闭且转炉在垂直位置时才可以打开汇总漏斗上部气动插板阀；只有汇总漏斗上部气动插板阀关闭且转炉在垂直位置时才可以打开汇总漏斗下部气动插板阀。

9.4.6实现多批自动减量下料功能 。实现加料自动记录功能。 10氮封阀：

10.1操作地点：转炉主控室。 10.2联锁：

10.1氧枪口氮封阀与氧枪联锁，氧枪开氧氧枪口氮封阀开；氧枪关氧后氧枪口氮封阀延时0.5min关。

10.2.2汇总斗氮封阀与汇总斗下电液插板阀联锁，汇总斗下电液插板并开汇总斗氮封阀开；汇总斗下电液插板阀关后汇总斗氮封阀延时关。

10.2.3加料口氮封阀与氧枪联锁，氧枪开氧加料口氮封阀开；氧枪关氧后加料口氮封阀延时0.5min关。

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五、 自动化系统组成

1、自动化系统设计

1#转炉与自动化系统基于最新型的控制技术以及被广泛承认的工业标准从而确保系统的可靠性，易操作性，易维护性。 2、自动化系统软件授权

本自动化系统应用软件仅授权用于 转炉项目 3、自动化系统组成 3、1计算机工作站

3、1、1安放位置：主控制室 3、1、2计算机工作站功能 仪表数据显示：

实时显示炉体循环水系统、氧枪循环水系统，氧枪氧气、氮气系统 散装料称重系统仪表数据。 散装料下料操作：

通过计算机鼠标完成散装料加料、称量操作 实现单批散装料重量，种类显示 实现单炉散装料重量，种类显示 实现班散装料重量，种类显示 设备状态监视：

监视转炉、氧枪、烟罩、氧枪横移小车位置、工作状态等信息； 监视氧枪氧气氮气系统阀门、水系统阀门工作状态等信息; 记录吹氧时间，渣补时间;

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报警显示记录：

监视记录电气设备故障报警 监视记录转炉仪表故障报警 趋势显示记录：

显示记录仪表参数实时趋势曲线 显示记录仪表参数历史趋势曲线 3、2 PLC单元 安放位置：主电气室

功能：完成电气信号、仪表信号采集，电气设备联锁控制，仪表阀门自动调节功能

3、3 UPS电源，采用山特UPS电源。（五）、自动化系统技术数据 1、 计算机工作站(两台相互热备) a、 硬件 CPU p4 2.0或以上 通讯卡 CP5611 内存 256M或以上 硬盘40G或以上 显示器 20或以上 b、 软件 WINDOWS2000 WINCC 5.1

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STEP7 5.2 2、 PLC

CPU采用西门子S7-400系列 I/O模板采用ET200M CPU内存留有50%余量 I/O通道留有20%余量 3、 通讯网络

采用西门子MPI网络协议

六、合金料上料系统电气控制系统

（一）、系统概述：

合金料上料系统主要任务是供给转炉合金原料，该系统工艺设备包括：6台料仓下口电振给料机；1台称量漏斗开启阀；1台合金称量车传动；料仓除尘6台电动蝶阀。 （二）、工艺流程： 1、合金料储料：

由于车上料，无电控要求。 2、合金料下料：

合金料料仓----料仓电振给料机----称量车----合金料斗。 （三）、控制及操作：

1、操作地点：机旁操作箱及合金料操作室。

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2、机旁操作箱操作为脱开系统的操作，用于单体设备的调试及检修，各设备间无任何联锁。

3、合金料操作室操作分为自动及手动操作：操作室手动操作用于各单体设备的启动停止操作，各设备间只有必要的安全联锁；操作室自动操作用。

于生产过程的顺序启动停止。 （四）、设备间的联锁：

1、称量车阀门关闭，称量车就位，允许对应电振工作。同一台称量斗上部的两台电振给料机不允许同时工作。

2、6台料仓下口电振给料机采用变频传动，其速度分为二档，即高速（100%额定转速）和低速（20%额定转速）；开始给料时电振给料机为高速，当接近给料设定值20%时电振给料机自动转为低速。

七 、 一次除尘风机房低压电气仪表控制系统

（一）、系统概述：

一次除尘风机房低压电气设备包括：电动油泵，液力耦合器电动执行器，液力耦合器电动操作器，风机叶轮水冲洗电磁阀，V型水封快速补水电磁阀，V型水封快速泄水电磁阀，三通阀座水冲洗电磁阀，水封逆止阀补水电磁阀，气动三通阀，旁通阀（带控制箱），水封逆止阀（带控制箱），电动蝶阀，电动眼镜阀，轴承流风机，泥浆泵等。 （二）、控制及联锁：

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1、风机启动：风机启动前关闭风机入口双偏心无泄露煤气蝶阀，启动电机，待电机转速达到额定转速后，启动液力偶合器电动执行器，使液力偶合器输出转速逐渐增加，待风机转速达到额定转速后，打开风机出口电动二次偏心碟阀。停机，关闭风机出口电动二次偏心碟阍，液力偶合器调代速，10分钟后手动停油泵。起动风机，备用风机阀门关闭。

2、生产过程中，氧枪下降前，液力偶合器高速；氧枪抬起后，液力偶合器低速。由PLC控制系统或继电器控制系统或手动控制实现。 3、气动水封逆止阀与气动三通阀连锁：气动三通阀回收，气动水封逆止阀打开；气动三通阀放散，气动水封逆止阀关闭。

4、气动旁通阀与气动三通阀连锁：气动三通阀如果打不开（超过25秒），紧急找开气动旁通阀，关闭气动水封逆止阀，停止吹氧，液力偶合器低速。

5、引风机连锁停机，信号由自动化专业检测提供。

5.1、风机，电机轴承油温，油压，电机定子温度超限显示，报警，停机。

5.2、液偶油温，油压超限显示，报警，停机。 5.3、风机，电机润滑油系统，报警，停机。 6、液力偶合器低速运转时，二文喉口锁定在最大值。

7、各种显示、控制在风机房控制室操作。氧枪吹氧信号应在风机房控制室显示。

8、二台泥浆泵开一备一。机旁手动和除尘风机房值班室操作。泥浆

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泵设水位显示，信号传递到风机房值班室。显示范围0～3米。 （三）控制项目：

1、 风机进口煤气流量显示累积记录，温度压力显示记录。 2、 风机出口煤气温度压力显示、记录。 3、 风机轴承温度显示、报警、连锁。 4、 电机轴承温度。 5、 电机定子温度。

6、 稀油站冷却水回水温度显示。 7、 液力偶合器冷却水回水温度显示。 8、 液力耦合器进出口油温、油压。 9、 风机叶轮冲洗水控制。

10、 风机转速检测及高低速运行控制。 11、 风机阻力平衡阀放散控制。

12、 三通阀，旁通阀，水封逆止阀，补水阀的手动远程控制。 13、 煤气停止放散蒸汽吹扫控制。 14、 气动阀用压缩空气，氮气的切换控制。

八 、 烟气净化电气仪表系统

（一） 主要控制项目说明：

1、 转炉微差压控制在-100～0Pa，当转炉倾动至出钢位置时，微差压调节系统停止工作，当转炉倾动至兑铁水位置时，微差压系统投入运行，调节二文喉口开度。

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此系统只在回收时动作，前后烧期不动作，二文喉口开度为最大。

2、 冲洗水控制

当煤气鼓风机处于低速运行时进行水冲洗，五分钟后，自动关闭切断阀，停止水冲洗。

3、二文喷淋水及冲洗水控制

风机高速运行时，通过电磁阀得电进行喷淋，转入低速时，电磁阀断电，停止喷淋。 （二） 检测项目：

1、一文、二文进出口压力 2、一文、二文出口温度 3、一文、二文供水流量，压力 （三） 控制报警：

1、 一文供水量小于200t/h 报警，小于120t/h停机。 2、 一文供水压力小于0.2MPa时报警。 3、 二文供水量小于160t/h 报警。 4、 二文供水压力小于0.35MPa报警。

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