莱钢120t钢包精炼炉自动化控制系统
120T精炼炉设备功能
120T精炼炉设备功能L F-120t钢包精炼炉设备规格书及讲明中国西电集团西安鹏远重型电炉制造有限责任公司二○○六年四月目录1.1 钢包车及拖缆装置1.2 电极升降机构（电极横臂及升降机构）1.3 电极旋转机构1.4 水冷炉盖及集烟除尘装置1.5 炉盖顶升机构及机架1.6 液压系统1.7 集中润滑系统1.8 水冷系统1.9 压缩空气系统1.10 电极存放及连接装置1.11 喂丝机及导管（双线喂丝）1.12 氩气搅拌系统1.13 合金加料系统1.14 短网系统1.15 精炼炉变压器1.16 电气及自动化系统1.17 除尘管道1.1钢包车及拖缆装置钢包车是使钢包即达各个工位的运送工具。
车体为优质钢板焊接结构，传动方式为机械传动，即为电动机+减速器+联轴器+车轮组成。
车体上设有轨道清理装置。
在轨道两端有止动装置及钢包车一端装有缓冲装置。
在事故状态下，可通过车体上的挂钩将钢包车拖出。
车体设置声光报警并加防护板。
拖缆装置是向钢包车提供动力、氩气等的装置，拖缆的一端固定在地面上，另一端固定在车体上，随钢包车一同运行。
如此可保证钢包全程吹氩，拖缆胶管采纳棉布捆扎，防止钢液或渣飞溅烧损胶管。
钢包车的要紧组成车梁2件×4小横梁（带事故挂钩） 2件×4支撑梁2件×4主动轮2件×4从动轮2件×4电动机1台×4减速机1台×4联轴器1套×4轨道清理装置4套×4传动支架2套×4限位装置1套×4缓冲装置 1套×4拖缆装置的要紧组成固定滑车1套×4移动滑车7套×4支架1套×4钢丝绳装配1套×4拖缆装配1套×4引线支架1套×4要紧技术参数钢包车运行速度2～20m/min钢包车驱动方式机械式、变频调速钢包车定位精度±10mm钢包车承载能力200t1.2电极升降机构（电极横臂及升降机构）电极升降机构的功能是对钢水加热，补偿因转炉出钢，钢包衬吸热，钢包吊到加热工位时钢水的温降、补偿合金化、造渣、吹氩等造成的钢水温降及提高钢水温度，达到连铸要求的钢水温度。
120吨LF钢包精炼炉短网及电气控制系统
120吨 LF钢包精炼炉短网及电气控制系统摘要: LF-120t钢包精炼炉采用还原气氛及微正压条件下的电弧加热，三臂式三相电极分别调节。
精炼炉变压器为28MVA，一次电压35KV，二次电压为425V-240V，使用MR调压开关13级有载调压，采用强制油循环水冷。
自动化系统由一套电极调节PLC控制系统和一套LF炉本体PLC控制系统、上料PLC控制系统及两台计算机操作站及工业以太网组成。
在冶炼过程中，需要向炉内输送几十千安的强大电流，这样大的电流就是靠短网输送的。
短网指从变压器二次出线端到电极的载流体的总称。
经多次新品种钢种开发，钢包精炼炉设备运行平稳，满足生产工艺技术需求。
关键词：短网；变压器；PLC1主要功能（1）电弧加热升温（2）钢水成分微调（3）脱硫、脱氧、去气、去除夹杂（4）均匀钢水成分和温度（5）改变夹杂物的形态（6）作为转炉、连铸的缓冲设备，保证转炉、连铸匹配生产。
2作业工序流程钢包吊至钢包车上→连接吹氩管、试气→钢包车开至加热工位→炉盖和电极下落到位→测温取样确定加热制度及成分微调→加渣料及合金料→送电加热精炼→测温取样→炉盖、电极升起→钢包车开出加热工位→喂丝→加保温剂→软吹氩及气洗→断开吹氩管及吊出钢包3短网从变压器二次端头到电极的二次母线设备总称短网。
短网的电参数对精炼炉的正常运行起作决定性的作用，精炼炉的生产率、炉衬寿命、功率损耗及功率因数等在很大程度上都取决于短网的电参数的选择。
短网主要由水冷补偿器、水冷电缆、导电横臂、电极、电极夹持器等部件组成。
3.1短网具有以下特点（1）电流大。
在短网导体中流过几十千安乃至上百千安的强大电流，必将在短网导体四周形成强大的磁场，在短网导体及其四周的钢铁构件中降产生很大的功率损耗，引起发热。
（2）长度短。
整个短网长度，大型炉子不超过20米，由于短网损耗非常大，在设计时，（3）结构复杂。
短网各段导体的结构，形状不同，并联导体根数不同，排列方式也不同，因此，在进行短网的设计时，既要考虑集肤效应和邻近效应的影响，按规定的电流密度选择导体截面，又要注意导体的合理配置，最佳换位，使有效电感尽量减小，各导体电流均衡及各相参数尽量接近。
120t转炉炼钢电气自动化方案
120t转炉炼钢工程电气自动化方案11.5 电气自动化及仪表11.5.1概述建设120吨氧气顶吹转炉，一台板坯连铸机。
予留一台4机4流方坯连铸机。
11.5.2供配电11.5.2.1供电原则根据就近供电的原则,炼钢厂区设35kV变电所一座(详见35KV 变电所叙述部分),转炉车间的高压电源均来自35kV变电所.依据低压配电深入负荷中心原则,按负荷情况在厂区内分散设变电所和配电设施.35kV变电所以放射式主供炼钢车间变电所、吊车变电所、除尘变电所、水泵房变电所、连铸车间变电所、煤气加压站变电所、OG风机、转炉二次除尘风机、二次除尘风机、地下料仓除尘风机等。
11.5.2.2低压变电所设置根据厂区负荷分配情况，设7座车间变电所。
1).设两台1600 kVA变压器，负责厂房跨的所有吊车供电.2). 在转炉加料跨旁建一转炉车间变电所，其中设两台1250 kVA变压器，负责整个转炉车间低压供电.3). 在二次除尘设两台500 kVA变压器，负责一、二次除尘系统低压供电.4). 在循环水泵房建一低压变电所，设四台1600 kVA变压器，和一台1000 kVA变压器(其中1000 kVA变压器高压电源由厂方提供,用于事故水电源)，负责整个转炉及板坯连铸机的水处理系统低压供电；5). 在地下料仓皮带通廊下建一低压变电所，设2台630 kVA变压器，负责地下料仓、污泥脱水间、沉淀池等系统的低压供电； 6). 在连铸跨新建的两台连铸机附近建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责两台连铸机低压供电。
7）在煤气加压站附近建一低压变电所，设两台630 kVA变压器，负责煤气加压站及煤气柜的低压供电8）在空压站毗邻建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责空压机等的低压供电.该变电所按二期设计.所有的变压器6 kV高压电源均引自35kV变电所。
各个变电所低压负荷如下：11.5.3电气传动11.5.3.1 转炉本体转炉的倾动及氧枪提升均采用交流变频调速装置控制，倾动系统共3套，每个转炉的4台电机分别由4台变频器控制。
120t转炉煤气回收及一次除尘自动控制系统技术应用
120t转炉煤气回收及一次除尘自动控制系统技术应用1 概述济南钢铁集团总公司（简称济钢）120t转炉一次除尘风机由德国TLT公司生产，煤气回收及一次除尘自动控制系统采用PLC技术，过程控制站采用Schneider公司的Quantumn 系列PLC，下位编程软件为基于Windows2000环境下的Concept2.5，上位监控软件采用面向网络的MP7及单机版Vijeo look。
主要功能：根据操作人员在HMI（人机接口）上的操作指令、数据设定和现场各检测器的信号完成各个工艺设备或工艺过程的调节控制，进行工艺过程及设备状态的实时数据采集、整理传送到上位CRT显示，完成故障报警处理及显示。
2 生产工艺和控制要求转炉煤气风机系统由风机、液力偶合器、电机、润滑油系统等组成；转炉煤气回收系统由旁通阀、三通阀、水封逆止阀、煤气放散点火系统、总测量系统等组成。
生产工艺流程如图1所示。
图1 生产工艺流程简图2.1 风机控制要求转炉不炼钢时，风机低速运行，转速为487r/min；转炉开始炼钢，在前烧期，风机高速运行（1450r/min）；回收期、后烧期，活动烟罩下降，风机由高速降为1425r/min。
1炉钢的冶炼周期为35～40min，其中煤气回收时间在10min左右。
2.2 煤气回收控制要求当转炉兑完铁水后,鼓风机提速至1450r/min，高速运行，当煤气中O2含量小于2%、CO含量大于35%、转炉煤气柜不满即容积小于75000m3、加压站无故障允许回收、无设备故障等条件都满足时，打开水封逆止阀，到位后三通阀回收侧打开，转炉煤气经水封逆止阀、V型水封，进入转炉煤气总管，通过管道送入转炉煤气柜，转炉煤气被回收储存。
当煤气中O2含量大于2%、CO含量小于35%、转炉煤气柜容积大于75000m3、加压站拒绝回收、出现设备故障等任一条件满足时，三通阀放散侧打开，到位后关闭水封逆止阀，转炉煤气经三通阀送入燃烧放散塔，经点火装置点燃放散。
莱钢120吨转炉系统技术特点
莱钢120吨转炉系统技术特点
仵宗贤;黄景冬;李国笃;唐爱文
【期刊名称】《莱钢科技》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】莱钢先后投产了三座120吨顶底复吹转炉，在很短的时间内各项指标均达到设计要求。
本文主要介绍该转炉的设备特点及其技术的先进性、实用性。
【总页数】3页(P70-72)
【作者】仵宗贤;黄景冬;李国笃;唐爱文
【作者单位】莱芜钢铁集团有限公司十五技改
【正文语种】中文
【中图分类】TF729
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120t LF精炼炉进口底吹搅拌系统的控制原理
120t LF精炼炉进口底吹搅拌系统的控制原理
吕玉红
【期刊名称】《工业加热》
【年(卷),期】2005(034)006
【摘要】济钢第三炼钢厂1#LF钢包精炼炉底吹搅拌系统采用进口全自动控制,可以实现钢水搅拌过程中的气体流量监控、压力监控等功能,并可通过操作人员根据钢水情况实现对搅拌流量的设定,已达到最佳搅拌效果,提高LF钢水精炼效果.【总页数】2页(P65-66)
【作者】吕玉红
【作者单位】济南钢铁集团总公司自动化部,山东,济南,250101
【正文语种】中文
【中图分类】TM924.4
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PLC自动控制系统在韶钢RH精炼炉的应用
PLC自动控制系统在韶钢RH精炼炉的应用摘要：本文简要介绍韶钢120吨RH精炼炉的工艺设备、流程概况，详细说明了自动化控制系统的设备硬件总体构成、网络结构、过程控制功能和应用效果。
关键词：RH； PLC自动控制；应用引言RH精炼炉的主要功能是对转炉出钢后的钢水进行处理，即脱氢、脱碳、脱氧、合金化成分微调、温度调整等。
随着钢铁市场对高品质钢的发展需求，广东韶关钢铁炼钢厂所拥有的精炼装置不能满足生产需要，于是在2008年增设一套RH精炼装置及其配套设施，设计年处理量120万吨，日处理炉数28炉,RH真空脱气能力为最大脱碳能力[C]≤15ppm、最大脱氢能力H]≤1.5ppm、最大加热速度≥50oC /h。
1工艺系统概况1.1工艺设备包括钢包台车2台、钢包台车升降装置及液压站1套、真空槽4套、热弯管3套、真空槽移送台车2台、顶枪装置1套、真空泵系统1套、预热枪装置2套、高位料仓20个、合金称量料斗5台、真空料斗3套、保温剂投入设备2套、浸渍管维修台车1台、测温取样定氧设备1套、真空槽修砌及烘烤设备1套、喂丝机2台、吹氩装置2套等。
1.2 工艺流程整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的，真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管,上部装有热弯管，被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。
具体工艺流程如图1所示：图1 工艺流程图2自动化控制系统2.1设备硬件总体构成RH基础自动化系统采用S7-400系列，设有3套PLC系统，分别命名为 RH本体控制PLC系统、RH预热枪、顶枪控制PLC系统、RH合金控制PLC系统。
设计原则为所有的现场操作箱、MCC的控制点均进PLC进行连锁控制，急停信号经继电器硬件连锁后再送PLC连锁。
变频器控制采用PROFIBUS 通讯方式控制，急停采用硬接线方式。
PLC机架采用9槽型号的，并采用单机系统，所有I/O接入R（远程）I/O中，R I/O负责信号的采集及命令的输出。
济钢120t转炉自动控制系统
２ 一 期 Ｔ 级 网络 采用 １０Ｍ工业 以太 网 ， 讯 ） Ｊ １ ０ 通 介 质 １／０ Ａ Ｅ Ｔ Ｏ Ｆ 采 用 环 形 网 络 拓 扑 结 ０１０ Ｂ Ｓ Ｉ Ｏ Ｘ，
２ Ｌ 级 自动化 系统 １
２１ Ｌ 级 系统组成 ． １
构 ， 避 免 因现场 强磁 干扰对 通讯 的干 扰 。二期 Ｌ 可 ｌ
功能。 ２３ Ｌ 级 系统 特点 ． １
Ｖ Ｄ精 炼 ， 座 Ｒ １ Ｈ精炼 ，座 直 弧形 板 坯 连铸 机 。转 ３ 炉 自动化 控 制 系 统 总体 按 三 级 进 行规 划 、 计 、 设 招
１ Ｐ Ｃ 用 Ｑ Ａ Ｔ Ｍ系 列 Ｃ Ｕ， 高 了系 统 ）Ｌ 采 Ｕ ＮＵ Ｐ 提
完成系统组态 、 面显示报警 、 表生成等 功能 ， 画 报
如 设备 运 转状 态监 视 、 运转 条 件 的确认 和操 作顺 序
济 钢 １０ｔ 炉工 程分 两期 建设 ， ２ 转 一期 工程 主要
建 设 １ １０ｔ 炉及 其 公 辅设 施 ， 个 工 位 铁水 预 座 ２ 转 １
处 理 站及 其 附属 设 施 ， 座 ９ ０ｔ 铁 炉 ， 座 Ｌ ／ Ｄ １ ０ 混 １ ＦＶ 精 炼 ， 座 直 弧形 板坯 连 铸机 ； １ 二期 工 程 主要 建设 ２ 座 １ ０ｔ 炉 及 其 公 辅 设 施 ， 混 铁 炉 为 ２ 倒 灌 ２ 转 改 座 站 ， 个 工 位 铁 水 预处 理 站 及 其 附属 设 施 ， 座 Ｌ ／ ２ ２ Ｆ
４ 一期 监 控 系 统 Ｈ 采 用 Ｍｏ ｉ ｒ７ ， ７ ） ＭＩ ｎ Ｐｏ ． ＭＰ 服 ｔ ０ 务 器并 配有 Ｏ ａｌ接 口 ， ｒｃｅ 可直 接 与 Ｏ ａｌ数 据 库 交 ｒｃｅ 换数 据 。二期 监控 系 统 Ｈ 采 用 Ｍｏｉ ｒ７ ， 生 ＭＩ ｎｔ ｏ ． 在 Ｐ ２ 产维 护 中又 升级 为 Ｃｔ ｔ ｉ ｃ 系统 。 ｅ
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由此 可见 ， 在售 价一 定 的情 况下 ， 冶炼 时 间越
短， 成本 越低 （ 包 括 电 能 消 耗及 电极 消耗 等 ） ， 效 益 就越好 。对 成 本 中 的各 项 ， 可 以采 用 不 同 的加 权 系数 ， 对 比较重要 的项 ， 相应 的加 权 系数 可 以选 大一 些 ； 而对 不太 重要 的项 ， 其 加权 系数 可 以选小
Ｌ ３的通信 ； 与 Ｅ Ａ Ｆ 、 Ｖ Ｄ、 连 铸 二 级 及 化 验 室 计 算
２ ． １ 控 制模 式
在正 常 操作 情 况 下 ， 由Ｐ Ｌ Ｃ来 控 制 ， 有 以 下
几 种操 作方 式 ： 现 场控 制 、 手 动控 制 、 手动或半 自 动控 制 、 自动控制 、 计算 机控制 和紧急 控制 。
现场控 制是 出 于维 护 的 目的 ， 通 过 现 场 操 作 站或 面板 对 各 设 备 部 件 或 单 元 进 行 现 场手 动 控
制 。手动控 制是通 过 Ｈ ＭＩ 系统 、 主操 作 站或 车 间
面板 对车 间设备 的手动 控制 。 自动控 制是操 作 在
自动模 式下 执行 ， 允许对 机器元 件进 行顺序 操 作 。
取样、 调 整合金 成分 和喂丝 处理 … 。
１ 工 艺 流 程 功 能 概 述
主要包 括 ： 现 场采集 信号 ； 向现场传 输 控制信 号； 与Ｈ ＭＩ 通信 ； 接收计 算机 操 作站 的控 制 指令 ； 逻辑 程序 ， 用于不 同部件 操作 和联锁 ； 事故 报警 信
号采 集 ； 系统冷却 水 的温 度 、 压力 和 流量信 号 的采
机 的通信 ； 与一 级 自动化 系统通信 ； 铁合 金及 辅助
原料上 料及投 料系统 的通信 ； 生产 管理 ， 包 括 生产
计划 ， 炉次排 程 ， 炉 次添加 、 修改 、 删除 、 跟踪 ， 剩余 冶炼 时间 ， 操 作指 导 ， 分析 记录 ， 事 件 日志 ； 工 艺设 定； 过 程监控 ， 包 括 炉次 准 备 、 冶炼、 合金 计 算 、 出 钢、 报 警管 理 ； 控制模 型， 包 括 脱 氧模 型 、 脱 硫 模 型、 搅 拌模 型 、 能 量 平衡 和 合金 化 计 算 模 型 ； 数 据
介绍 了 Ｌ Ｆ炉 二 级 系统 的 最佳 电弧 电流 的 确 定 、 供 电 曲线 的 制 定 、 最 佳 合 金 添 加 方案 、 吹 氩 曲 线 的优 化 及
终 点 控 制模 型等 内容 。 关键词 Ｌ Ｆ 控 制 系统 二 级 系统 自动化 炉 外精 炼
中图分类号
ＴБайду номын сангаасＨ ８ ６ ５
集； 钢水 温度信号 的采集 ； 操作 电气参 数信 号 的采 集； 输入 Ｐ Ｌ Ｃ炉 电气参 数 信 号 采 集 ； 液 压 系 统 信 号 的采集 ； 钢包 车位置信 号 的采 集 ； 搅 拌气 体压 力 和流量信 号 的采 集 ； 主要 能源 介 质 （ 交接 点 后 ） 总 管 流量信 号 的采 集 ； 喂丝机信 号的采 集 ； 自动加 料 系统信号 的采集 。
工位） 一 喂 丝 处 理一 软 吹氩 处 理 ， 加 保 温 剂 一 行 车将钢 包 吊出送至 Ｖ Ｄ炉 。
２ 一 级 控 制 系 统 功 能
过程 自动化 级通 过过程 级操作 终端及 二级 服
务器对生 产过程 进行设 定 、 监控和 管理 ， 实 现 产 品
在质量 和产量 方面 的优化 。 主要 控制 功能如 下 ： 数 据存取 及数据 管 理 ； 与
８ ９ ８
化
工
自 动 化
及 仪
表
第４ ０卷
莱钢 １ ２ ０ ｔ 钢 包精 炼 炉 自动化 控 制 系统
王 志 明
（ 山东 钢 铁 股份 有 限 公 司 莱 芜分 公 司 自动 化 部 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ ｌ Ｏ ４）
摘 要 主要 介 绍 了 莱钢 特 殊 钢 系统产 品升 级 电 炉项 目使 用 的 １ ２ ０ ｔ 钢 包精 炼 炉 自动 化 控 制 系统 ， 重 点
文献 标 识 码 Ａ
文章 编 号 １ ０ ０ ０ － ３ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ － ０ ８ ９ ８ — ０ ４
Ｌ Ｆ炉 （ Ｌ ａ ｄ ｌ ｅ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ） 即钢包 精炼 炉 ， 是钢 铁
生 产 中主要 的炉 外精 炼 设 备 。Ｌ Ｆ炉是 一 种 典 型
定点 自动执 行操作 。紧急 控制是 紧急情 况 下允许
对关 键 的机 器元 件进行单 独 的紧急控 制 。 ２ ． ２ 一级 Ｐ Ｌ Ｃ功 能概述
的二次精 炼手段 ， 其 最重要 的功能是 加热 钢水 、 快 速 脱硫 ， 是 生产 低氧 、 低硫钢 必须 的精炼设 备 。精 炼 炉主要 功 能包 括 加 热 升 温 、 吹氩搅拌 （ 均 匀 钢 水 成分 、 温度） 、 造渣 （ 脱硫 、 去 除夹 杂 物 ） 、 测温 、
位 一测 温 取样 一 炉 盖下 降 ， 加入 渣 料 ， 电极 下 降 ， 通 电加 热一合 金调 整 ， 测 温取样一 再次 加热 升温／
调温 ， 合 金微 调一 当钢水 温度 和成分达 到要求 后 ，
３ ． １ 二级 系统 功能描述
电极上 升 、 炉盖上 升 ， 钢包 车 开 到喂 丝 工位 （ 待机
计算 机控制 是根据 工艺 优化计 算机 系统生 成 的设
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ３ － ０ ５ － ３ １ （ 修 改稿 ）
第 ７期
王志 明． 莱钢 １ ２ ０ ｔ 钢 包 精 炼 炉 自动 化 控 制 系 统
记 录 和数据 报告 ； 质量判 定 ； 自动炼 钢 。
３ ． ２ 重要 过程模 型 ３ ． ２ ． １ 最佳 电弧 电流 的确定
３ 二 级 控 制 系统
电炉 出 钢后 ， 行 车将 钢包 吊 至 Ｌ Ｆ炉 待 机 位 的钢包 车上 ， 钢 包底 吹 氩 采用 自动 对接 装 置 。先
通 过 吹氩装 置 的事 故 旁通 吹 氩破 壳 ， 再 转入 正 常
吹支路 开始 吹氩搅 拌一 钢 包 车 开到 Ｌ Ｆ炉 处 理工