转炉副枪常见故障原因及分析

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　　摘 要 分析了150吨转炉炼钢系统副枪设备测成率低的原因，通过对副枪系统进行针对性优化改造，以及制定点检制度，显著提高副枪测成率。
　　关键词 副枪;故障;分析;变频器
　　前言
　　副枪自动炼钢技术由于其操作简单，能稳定控制转炉炼钢过程，提高生产效率，近年来，在国内外得到了广泛应用。该技术依靠副枪监测结果来调节后期吹炼，动态冶炼模型和精确的副枪数据采集为人们能够选择“快速出钢”和“直接出钢”操作模式创造了条件。
　　副枪测量结果的准确性是副枪系统正常运行的关键，由于受到运行环境、设备存在设计缺陷等因素，副枪运行一直不稳定，副枪故障率一直相对较高，测成率为87%，严重影响转炉吹炼过程。通过分析故障产生原因，并有针对性地对副枪系统进行了一系列优化消缺改造，有效降低副枪故障率。
　　1 副枪設备介绍
　　副枪设备的主要结构组成：副枪旋转平台、副枪升降装置（含防坠落装置）、副枪本体、主小车、副小车、探头自动拆卸装置APC、副枪阀站及配管、副枪口密封帽及刮渣器、探头收集溜管。
　　副枪工作过程可分为连接周期、测量周期和复位周期。各工作周期在固定的程序控制下自动完成各自一系列的操作，每一自动工作周期开始前，各种初始条件必须得到满足，每一自动工作周期考试后，其第一个操作的正确结束是后一操作进行的条件，依次进行下去，直至完成整个周期，否则会发生超时报警，需进行人工干预;此外，为确保各周期运行过程的准确性，副枪设备中使用了大量的过程检测元件[1]。
　　2 副枪故障原因及分析
　　2.1 副枪设备存在的问题
　　150吨转炉炼钢副枪系统运行过程中经常出现以下故障及问题：
　　连接周期超时;
　　副枪测量完成后，不能正常提枪;事故提枪速度慢，造成枪头损坏;
　　探头连接问题，主要存在两种情况：一是探头连接不到位;二是探头连接过行程;
　　连接周期和测量周期均正常，但是不能测量出数据。
　　2.2 副枪故障原因及分析
　　（1）限位不能正常发讯
　　对整个连接周期的运行原理进行分析，可以发现在实际生产中造成出现连接周期超时的原因主要是夹持器关限位、导向锥关限位不能正常发讯，导致PLC不能接收到信号，使得整个周期动作不能完成。
　　（2）编码器干扰导致计数不准
　　对生产实际中的测量周期超时故障分析发现，变频器采用闭环控制，编码器有干扰，造成编码器计数不准。
　　（3）翻转臂弹簧过紧、过行程极限松动
　　通过现场实际观察发现：探头连接不到位主要有两方面原因：①翻转臂弹簧过紧，副枪下降连接时，阻力过大，造成整个连接装置下降，碰到过行程极限;②过行程极限松动，导致探头连接时，还没连接上就碰到了限位。
　　（4）夹持管外表面凸轮磨损、连插件与探头接触不良
　　对于连接周期和测量周期都正常，但是不能测量出数据的问题，经分析发现：如果系统导通，副枪可以下到转炉炉体中，观察仪表显示的测温曲线，如果没有曲线，通常由以下原因造成：夹持管外表面凸轮磨损，探头装上后较松，在枪下到炉中时由于震动造成探头脱开，偏离正常位置，造成不导通。或者钢水温度低，炉内仍然有大块未熔化的废钢，探头进入炉内后石英管破裂，偶丝折断。
　　如果存在曲线，但是曲线测量效果不明显，需根据具体情况进行确认：检查接插件表面是否受到污染造成接触不良;观察测量过程中吹氧流量是否减少到正常值的70%;观察测量是否在终点前2分钟进行，如果太早可能会有未熔化的废钢存在，整个钢水温度不均匀，造成测量不准[2]。
　　3 副枪系统优化改造
　　3.1 对于限位不能正常发讯而出现故障这种情况的优化改造
　　经实际研究发现限位不能正常发讯是由于翻转臂上的信号电缆放在金属软管里，经常上下运动，电缆破损导致的。通过重新放置一根耐高温软电缆，直接沿着气源管路径布线，避免再发生电缆破损情况，保证了连接周期的运行稳定。
　　3.2 对于因编码器干扰引起计数不准
　　重新检查编码器信号线屏蔽，同时将升降电机电缆屏蔽线接地，故障消除。
　　3.3 对于因翻转臂弹簧过紧、过行程极限松动而出现故障这种情况的优化改造
　　采取的解决方法为：根据现场情况适当调节过行程限位、弹簧与夹持器。
　　3.4 对于因夹持管外表面凸轮磨损、接插件与探头接触不良而导致出现故障这种情况的优化改造
　　针对此种情况所采取的措施是：首先从接插件、螺旋导线的检查入手，要求每班检查一次，其次，及时清理把持器以及检查补偿导线与螺旋导线连接处的航空插头是否干燥，最后，要求每个班班中必须检查枪头是否沾渣、粘钢，一经发现要及时清理，确保副枪枪头干净整洁。
　　4 结束语
　　针对承钢150吨转炉炼钢系统副枪设备在使用过程中常出现的问题和故障，通过原理探讨及实际观察和分析，查找出问题产生原因，从设备方面加以改进优化并完善点检制度后，使副枪测成率明显提高，由原来的87%提高到目前的97%以上。
　　参考文献
　　[1] 关春利，王明春，刚占库.通钢转炉实现计算机自动炼钢的实践[J].钢铁，2007，42（5）：82-86.
　　[2] 代江龙.副枪技术在转炉生产中的应用[J].天津冶金，2006，（3）：9-12.
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