高炉上料系统电气调试
高炉上料系统电气调试
高炉上料是把从原料贮仓卸落并经称量的焦炭、铁矿石、辅矿等经过料车或皮带运输机送至高炉炉顶，按一定的料面分布要求装入炉内的工艺过程。组成高炉上料系统的主要工艺设备有：(1)原料装入机构。包括振动给料机、振动筛、皮带运输机、称量装置、原料斗及闸门装置。(2)运输机构。包括料车及卷扬机械或皮带运输机。(3)炉顶设备。包括布料器、密封阀、均排压阀、探尺、大小料钟或炉顶料罐与料流调节阀等。所有设备均严格按照生产工艺要求，由一程序控制器发出指令以指挥完成系统的协调运行。
高炉上料系统分类 按装料运输方式区分为料车上料系统和皮带上料系统；按炉顶设备配置区分为料钟上料系统和无料钟上料系统；按程控装置类型区分为有触点控制上料系统、无触点逻辑控制上料系统和可编程序控制器控制上料系统。
(1)料车上料系统。主卷扬拖动料车在由料坑通往炉顶的斜桥上作上下往返，将矿石和焦炭等逐车运到炉顶。多数高炉取左右双车配置，以加快运料速度。
(2)皮带上料系统。完成配比称量的原料落到皮带上，连续运转的皮带运输机将它们自原料仓运到炉顶。
(3)料钟上料系统。工艺设备主要有大小料钟、旋转布料器、均排压阀、密封阀和探尺等。原料由料车或皮带送到炉顶前，小钟打开并将原堆积在小钟上的原料卸到大钟上，然后小钟关闭。料车到达炉顶后，将料倾倒在布料器上并以规定的分布要求将原料布在小钟上。待大钟上的原料累积到规定的料批车数且小钟关闭后，大钟开闭一次将原料卸落到炉内。由于炉内为高气压，故大小钟不能同时打开，料钟打开前必须对钟的两侧执行均压操作。探尺用以探测炉内料面深度，在冶炼过程中当炉内料面下降到适当深度后才允许打开大钟。
(4)无料钟上料系统。工艺设备主要有密封料罐、布料器、探尺、密封阀、均排压阀等。两个密封料罐可作左右对称排列(并罐方式)或上下排列(串罐方式)。并罐系统装料时两罐轮流工作，料罐上部密封阀和下部密封阀的功能相当于料钟高炉中的小钟和大钟；串罐系统中，上罐的下密封阀和下罐的上密封阀相当于料钟高炉中的小钟和大钟。
(5)有触点控制上料系统和无触点逻辑电路控制上料系统。前者使用以继电器触点和开关触点组成的继电程序控制装置作为主控制器；后者使用晶体管或其它形式无触点逻辑电路构成高炉上料主控制器。
(6)可编程序控制器控制的上料系统。使用可编程序控制器作为高炉上料主控制器。
高炉上料系统中各机械设备调试 各机械设备调试是高炉上料系统调
整试运转的基础，主要包括：装矿、装焦机构调试，皮带运输装置调试，主卷扬装置调试，炉顶阀系统调试，探尺调试，布料器调试和大小料钟调试等。
(1)装矿、装焦机构调试。装矿、装焦机构包括振动给料机、振动筛、排料闸门和称量设备。动作机械均由交流异步电动机拖动，调试项目与方法见低压异步电动机调试。称量设备的主要调试项目有：称量灵敏度校验、偏载检查与称量标定(用标准砝码校准称量零位与测重值)。
(2)皮带运输装置调试。皮带运输机均由交流异步电动机拖动，调试内容见低压异步电动机调试与高压异步电动机调试。通往炉顶的运料皮带上的金属检测器和有料检测器，均应通过模拟运行试验和实际运行试验，以验证检测动作的可靠性。
(3)主卷扬装置调试。高炉上料的料车卷扬习惯被称为主卷扬，其卷筒多采用以晶闸管供电的他励式直流电动机拖动，小型高炉则采用绕线式异步电动机拖动。料车在斜桥上不同区段的运行时间、速度和加速度在工艺上均有所规定，系统调试时应保证满足，以提高高炉生产效率。主卷扬传动直流调速系统的调试见直流电动机调试。调整试车时，在速度给定输入端加入模拟的给定信号，测定卷扬电动机转速和料车运行线速度；对于双电机拖动的卷扬机，各电机的转速控制特性、负荷分配或电势分配，可通过对其励磁回路参数的调整使之在运行范围内保持基本一致。机械制动器应调整到在料车以最高速度运行过程中突然得到急停指令后，其最大的滑行长度不超过卷筒周长的1／2。检查确认电机过电流、失磁、超速、钢绳松弛等保护及各档行程或限位开关控制其他设备的连锁动作的正确性与可靠性。料车作上下全过程运行时，测定料车启动时间与距离、各速度段运行时间与距离、减速点位置、停车点位置，均应按工艺给出的运行曲线予以整定。料车起步，料车到达炉顶卸料曲轨区以及下到料坑底部时，均不应出现冲击现象。
(4)炉顶阀系统的单体调试。炉顶阀系统是指炉顶设备中开闭料流或压力气流通道的机械阀门，包括密封阀、均压阀、排压阀、眼镜阀、料流调节阀等。高炉结构不同，采用阀的类型与阀的功能也各不相同，但单体调试阶段的内容基本一致。各阀间均应作对应性检查，即以人为模拟方式强制电气屏箱内继电器动作或使程控器中控制电磁阀动作的输出端产生输出，确认电磁执行机构动作以及阀门机构实际动作在动作对象、动作方向与动作时间上的对应性。无料钟炉顶中料流调节阀为液压伺服驱动装置，要对开度控制特性进行检查调整，保证实际开度、设定开度、
开度返回及指示信号四者的一致。
(5)探尺调试。探尺是探测高炉炉内料面的装置，它常采用转矩控制系统。在未挂上探头前，要测取在上升、下放、高速、低速等方式运行中，电动机输出的转矩控制特性，将输出转矩整定到设计规定的数值上。转矩测定比较困难，一般可间接地通过测定电机电流来反映电磁转矩。转矩调整通过改变电机回路参数或电子控制回路中电流限幅值来完成。挂上探头后，应测定探尺实际升降速度，对转矩控制值加以微调，以保证探尺运行速度满足工艺要求，探头接触料面时不致出现倾倒现象；整定探尺运行上下限位控制点；检查确认料面指示器的指示准确性；选择不同的探测工作制，确认探尺运行的动作过程、运行时间均应符合工艺要求，高炉上各台探尺的运行特性应基本一致。
(6)布料器调试。布料器的回转机构多由交流异步电动机拖动，其调试见低压异步电动机调试。电动机带动布料器运行时，需进行的测定与调试项目有：运行速度的调整；对在不同布料运行方式与转角设定情况下布料器回转方向、实际空间转角、布料位置显示的正确性予以确认；无料钟高炉中布料溜槽倾动角度与设定值一致性的确认。
(7)料钟调试。料钟可分电力传动与液压传动两种，关钟动作分高速运行与低速到位两档。电动料钟要按工艺要求对行程开关上的减速触点位置与延时继电器的延时时间作出整定；液压传动料钟则须对电磁阀动作与料钟动作的对应性进行确认，动作过程参数通过对液压回路的压力和流量的调整来保证。料钟开闭和到达上、下限位时发出的信号是高炉上料系统连锁控制与安全运行的关键信号，调试时必须作多次动作才能最终确认。
高炉上料程序控制的模拟试验 分程序控制装置的接口试验、程序控制模拟试验和上料系统故障模拟试验三步进行。
(1)程序控制装置的接口试验。可编程序控制器(PLC)的接口试验见可编程序控制器控制系统调试。无触点逻辑控制器的接口试验与PLC的接口试验类似。有触点程序控制系统的接口试验通常在程序控制模拟试验中合并完成。
(2)程序控制模拟试验。目的是检查程序控制装置中由硬件或软件所确定的控制(应用)程序是否符合工艺运行的要求。模拟试验时，操作面可任选一种高炉装料运行方式与装料制度，先检查各被控设备、装置和电控器件(接触器、限位开关、主令开关和凸轮控制器等)的初始状况是否符合工艺规定，然后按工艺运行时各设备动作顺序，依次模拟给出相应的动作检测信号，并对以下内容进行检查确认：程控装置中相对应的接口点和内部单元(中间继电
器、逻辑门电路、可编程序控制器的中间寄存单元等)状态变化情况；延时时间的整定。程序控制装置接受到模拟信号后产生的输出信号点应与工艺运行规定的被控制点相符。根据程序控制器的输出信号所控制的对象而产生的被控动作，模拟给出该动作产生后的动作检查信号返送到程序控制器输入端，对下一步动作的控制程序进行检查。按此方法步进式地逐一检查，并确认全部控制程序的正确性。试验时要严格依据工艺运行动作流程核对控制结果，当发现由程序控制器产生的设备运转指令与生产工艺所规定的运行动作要求不符时，应及时查出问题，修改控制程序。
(3)上料系统故障模拟试验。试验条件和程序控制模拟试验相同。试验时逐个模拟上料系统运行中出现的故障，向程序控制器发出信号，检查确认程序控制器产生输出信号使电气传动控制装置产生的故障处理动作及信号显示、报警、自动故障记录的正确性。
上料系统的综合无料联动试运行 除与原料有关的信号以模拟方式给出外，其他所有信号均取机电设备实际动作所发出的信号。投入所有被控设备的动力源，按正常冶炼生产的操作选择，检查各种装料方式下全系统运行动作的正确性。主要内容为：料批周期运行中手动与自动进位，料批选择与越位运行；一批装料运行中手动与自动进位，矿、焦、越位、附加车选择与运行；各机电设备的联锁动作；模拟故障信号发出后自动执行紧急处置动作。
上料系统的带料试运行 即高炉实际装入原料时的调整和运行。试验过程中对受负载(原料)影响的参数，如布料回转速度、料斗闸门开闭经历时间等作出精调。