转炉氧枪自动控制系统
炼钢厂转炉系统自动化控制
炼钢 厂转炉 系统 自动化控制
周 盛 宏
（ 十 三 冶 建 设 集 团 ， 南 长沙 ４ ０ １） 二 湖 １０ ５ 摘 要 ： 气 转 炉 冶 炼 周 期 短 、 量 高 、 应 复 杂 ， 人 工 控 制 钢 水 终 点 温 度 与 含碳 量 的 命 中 率 低 ， 度 差 。完 善 的 自动 化 系 统 能 实 现 对 转 化 氧 产 反 但 精
１ 系统构 成
典型 的转 炉 自动化 控制 系 统 由过程 控 制 计算 机 、微 型计 算 机
４ 工 艺 流 程
转 炉系 统 自动 化控 制 的设 备配 置有 转 炉本 体 、氧 枪及 供 气 设
和 各 种 自动检 测仪 表 、 电子 称 量装 置等 部 分组 成 。 要分 为供 氧 系 备 、 枪测 试 装 置 、 部供 气 装 置 、 铁 设 备 、 主 副 底 受 废钢 装 料 设 备 、 原 副 统 、 料 系统 、 原 副枪 系统 、 气 回收 系统 、 分分 析 系统 与计 算 机测 料 上料 及投 料 设备 、 化冷 却余 热 回收 设 备 、 收设 备 、 二次 除 尘设 备 以及铁 合 金加 料 设备等 。其 工 艺流 程为 ：
２ 系 统 功 能
系 统对 氧气 项吹 转 炉进 行生 产全 过 程监 视 、 制及 管 理 ， 生 控 对 产 过程 所 有参 数 进行 实 时 监控 、 录 、 记 自动报 表 打 印 ， 操 作 人员 使
得 以全 面 了解生 产过 程 的实 时参 数 ， 准确 把 握转 炉温 度 与炭 含 量 、
［３ 朱 心 雄 ． 由 曲线 曲面 造 型 设 计 ． 京 ： 学 出版 社 ，０ ８ ２ 自 北 科 ２ ０ １］ 吕 希 奎 ， 小 平 ． 战 ０ ｅ Ｇ － ３ 周 实 ｐ ｎ Ｌ三 维 可 视 化 系 统 开 发 与 源 码 精 解 ．
变频器在转炉氧枪升降控制系统中的应用
变频器在转炉氧枪升降控制系统中的应用【摘要】本文介绍了转炉氧枪控制系统中利用增量型编码器定位以及变频调速控制氧枪高低速技术的应用过程，以及变频器运行中出现的问题进行分析和处理。
【关键词】转炉氧枪；变频器；调速；智能电阻0.前言在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能。
目前冶金行业流行的顶吹式炼钢中氧枪自动控制系统担负着对从转炉顶部进行吹氧冶炼的氧枪的升降控制，其控制要求稳定可靠性好、控制精度高、响应速度快，其定位以及升降控制在吹炼过程中起着重要作用，直接影响到生产出钢水的质量。
1.氧枪控制系统的构成1.1氧枪控制系统的设备构成控制系统都是由电磁站内的PLC控制变频器，再由变频器驱动氧枪升降电动机工作，电动机通过减速机带动氧枪钢丝绳滚筒运转，钢丝绳牵引着装有氧枪的小车在固定的轨道上进行升降运动。
为了将氧枪小车的位置信号反馈给PLC，在电机另一端装有氧枪高度编码器，在减速机另一端装有凸轮控制器。
为了控制氧枪不至于冲顶或坠地，另外在氧枪的活动轨道上方还有两个机械上极限限位，在氧枪的固定轨道上还装有一个机械下极限限位。
为了检测钢丝绳是否松驰，在钢丝绳的另一端装有张力检测传感器。
1.2智能主令控制器转炉氧枪控制系统采用西门子智能编码器，在自动化系统中，编码器把实际的机械参数值转换成电气信号传入PLC进行处理。
其具有运行可靠、响应速度快、分辨率高、控制正确、调整方便、状态存储等优点。
智能编码器通过检测卷筒转动来得到正确的位移量，系统通过检测到不同的位移信号来发出指令通过程序来控制变频器起停、变速等。
1.3变频器转炉氧枪控制系统采用的是施耐德Altivar61变频器并加有智能电阻器。
2.变频器的基本结构变频器一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。
见图1。
图1 变频器基本构成2.1整流器电网侧的变流器称为整流器，其作用是把交流电源转换成直流电源。
转炉自动控制系统浅析及设备改进
转炉自动控制系统浅析及设备改进作者：井运来源：《智富时代》2017年第07期【摘要】介绍了寿光宝隆45T转炉自动控制系统的软，硬件配置和功能，并对近年来生产实践中出现的部分问题提出设备改进和优化方案。
【关键词】转炉；自动化控制；，PLC；改造方案前言：自动化控制系统是保证钢厂正常运行和提高生产产能的核心部件。
寿光宝隆45T转炉炼钢项目于2007年投入生产使用，该系统采用的是西门子S7-400PLC硬件系统，通过CPU的强大功能来统一控制各接口站模块，实现对转炉炼钢的数据采集，过程控制，顺序控制，安全联锁控制，保障各生产环节的协调配合。
一、转炉自动化控制系统概述转炉自动化控制系统主要包括两方面内容：转炉本体系统和转炉仪表系统。
此外还有其他外围辅助设备，上料系统，汽化冷却系统，煤气回收系统和风机除尘系统。
过程控制采用电气控制、仪表控制和计算机自动控制三电一体化实现，提高了控统的安全性和可靠性。
（一）转炉本体系统转炉本体系统采用西门子S7系列，全系统由三个控制机架组成：（0）UR1，（1）UR2，（2）UR1。
各机架之间采用的是IM460-0（发送接口模块）和IM461-0（接收接口模块），IM460-3（发送接口模块）和IM461-3（接收接口模块）进行通信。
CPU采用CPU414-2DP。
转炉本体系统主要包括转炉倾动和转炉氧枪两部分。
1.转炉倾动部分转炉倾动装置是转炉炼钢的关键设备，其作用是在兑铁水、加废钢、除渣、出钢等过程中倾动炉体，完成炼钢的工艺操作。
目前国内主流的转炉倾动机构采用4台交流电机传动，可驱动转炉主体在±360℃的范围内任意转动。
如何保证四台电机同步启、制动及力矩均衡，是转炉控制的关键。
寿光宝隆转炉倾动系统采用的是西门子6SE70变频器来驱动4台45KW电机同步运行，达到炉体倾动目的。
4台电机平时全部投用，但允许使用3台工作，这样当一台设备有故障时，生产不受影响；转炉倾动电机输出轴处装有角度编码器，实时给出炉体角度，其值可通过0°机械限位来校正。
转炉吹氧自动控制在转炉炼钢中的研究和应用
４氧 气 压 力 调 节 阀后 压 力 ；一 气 流 量 调 节 阀 ；一 气 流 量 调 一 ５氧 ６氧
２ 转 炉 吹 氧 自动 控 制 系统 具 体 实 施 方 式
以 Ａ氧 枪 在 工 作 位 为 例 说 明 ， 冶 炼 过 程 中 ， 在 当 Ａ氧枪支 路 切 断 阀 ｌ 开 时 计 时 器 开 始 计 时 ， ０打
２ 氧气 流量 调节 阀后 手 阀 ６ Ａ氧 枪 支路 手 阀 ９， ， ， Ｂ 氧 枪支 路手 阀 １ ， 打 开状 态 ， ３是 氧气 调 节 阀旁 通 手
阀１ ２是关 闭 状态 。 当 Ａ氧枪 降 到开 氧点 以下后 ， Ｂ
Байду номын сангаас
氧 枪支 路切 断 阀 ｌ 持 关 闭状 态 ， ４维 打开 Ａ 氧枪 支 路 切断 阀 １ ， 过调节 氧气 压 力 调节 阀 ３的开 度 和 ０通 氧 气流量 调节 阀 ５的开 度使供 氧气 流量 符合转 炉炼
钢 的工 艺要求 。
１ ２ 符 号说 明 ．
制方 式不但 能 够提 高钢水 质量 而且 可 以缩短 冶炼 时 间 ， 而提 高生 产 效 率 。 随着 银 山 型钢 炼 钢 厂 转 炉 进
二级 系统 的引 入 ， 炉炼 钢 自动化 程度 的提 高 ， 来 转 越 越需 要一种 适应 性 强 、 定 性 高 、 应 时 间 短 、 态 稳 响 稳
制 器的特 点 ， 计 了一种 复合模 糊控 制 器 ， 用 于 莱钢 １０ ｔ 炉吹 氧控 制 ， 高 了控 制 精度 。 设 应 ２ 转 提
特 别是 采 用干 法除 尘工 艺时 ， 能够 防止 因为 开吹 时氧 气 压 力不 稳 定造 成 的 点 火失 败 和静 电除
转炉自动化系统
转炉自动化系统简介从70年代初期起，一直从事转炉自动化技术的开发、研究和工程化。
先后承担了转炉的氧枪、副原料、副枪、底吹、煤气回收、合金、智能测温仪表等国家或省部级的攻关项目，并取得了丰硕的成果，形成了转炉自动化成套技术。
由我们承担的宝钢、包钢、太钢等转炉自动化工程项目均为国内先进水平。
宝钢三号转炉（300吨）DCS系统改造，作为大型技改项目，在宝钢尚属首次。
包钢转炉自动控制系统包括从铁水预处理、转炉、精炼至生产调度的各主要工序。
可提供大中型和小型转炉的自动化成套技术。
转炉自动化系统由基础控制级、过程控制级和生产管理级构成。
* 转炉控制模型* 可提供的控制装置和系统* 工程实例转炉自动控制系统：* 基础控制级主要包括氧枪、副枪、副原料、高位料仓、顶吹、底吹、煤气回收、余热锅炉等进行检测和控制，并好象集中监视和操作。
* 过程控制级主要进行造渣、供氧、终点控制及炉后成分微调等模型计算、数据管理、工艺数据收集和报表生成等。
* 生产管理级以炼钢厂生产调度为中心，协调混铁炉或铁水处理、废钢站、合金站、炉后吹氩站、转炉、钢包、精炼、连铸或铸锭等工序，并负责炼钢厂的计划排产、钢种变更、生产状况监视和质量判断等功能。
转炉控制模型：-铁水和废钢装入量模型-副原料造渣模型-合金加料模型-底吹供气模型-静态终点控制模型-动态终点控制模型-吹炼后期的脱碳速度和钢水升温模型-转炉专家控制系统可提供的控制装置和系统：-转炉自动化系统成套技术-转炉仪表控制系统-氧枪、副枪自动控制系统-副原料称量及自动控制系统-底吹控制系统-高位料仓控制系统-合金自动控制系统-炼钢厂能源管理计算机系统-炼钢厂计算机辅助调度系统-转炉专家系统工程实例：* 宝钢300吨转炉DCS系统改造* 包钢80吨转炉自动化系统* 太钢50吨转炉自动控制系统* 酒钢30吨转炉自动控制系统* 上钢一厂炉口微差压调节系统* 南钢底吹自动控制系统。
首钢京唐氧枪自动控制系统的应用
首钢京唐氧枪自动控制系统的应用作者：谢国栋来源：《大经贸·创业圈》2020年第04期【摘要】首钢京唐公司转炉冶炼采用氧枪顶吹的工艺，氧枪在炼钢冶炼顶吹过程中起至关重要的作用，氧枪吹炼过程的控制直接影响冶炼钢水成分是否满足工艺要求。
本文简述氧枪自动控制系统的构成以及工作原理，着重介绍了氧枪在计算机模式下，氧枪流量以及氧枪枪位的控制方法。
【关键词】炼钢转炉顶吹本体前言首钢京唐公司现有5座300T转炉，2座脱磷炉、3座脱碳炉。
氧枪系统是炼钢转炉冶炼设施中重要组成部分之一。
在炼钢过程中操作人员通过氧枪喷射氧气对铁水进行冶炼，以及吹射氮气保护转炉，延长转炉的使用寿命。
因此氧枪的性能直接影响钢水冶炼结果。
冶炼过程中生产人员通过自动化控制系统调不断调整氧枪的吹氧量以及枪位，从而得到合格的钢水成分。
1; 氧枪系统概述氧枪设备系统包括升降卷扬、横移装置、供养供水软管以及氧枪本体四部分。
京唐公司每座转炉配备两根氧枪，各自拥有独立的氧枪升降和横移装置，安装在炼钢48米平台上。
两根氧枪互为备用，没有主次，在生产中可以自行选择哪根氧枪进行冶炼。
在一根氧枪出现故障或需要检修时，可以利用另外一根氧枪进行冶炼，保证生产持续、稳定的进行。
氧枪升降采用的是西门子250KW电机，在升降过程中通过西门子变频器进行速度调节。
横移装置控制氧枪的横向移动。
氧气、氮气和冷却水在各自的阀门站经过调节阀调节后提供给氧枪，其中氧气管道和水管道安装在42米平台，氮气管道安装在44米平台。
氧枪系自动控制系统主要包括氧枪本体系统、顶吹氧气及溅渣用氮气系统、氧枪冷却水系统。
各系统都有自己单独的PLC主站。
系统PLC之间通过Profibus-DP通信协议建立通讯，读取其他系统所需要的信息，进行相关逻辑运算。
2; 氧枪顶吹控制系统2.1 顶吹系统控制模式氧枪顶吹系统是氧枪自动控制系统的重要组成部分之一，通过自动化程序实现对氧枪氧气、冷却水以及氮气三种介质的控制，满足炼钢的工艺需求。
转炉三电功能说明
转炉三电功能说明1.基础自动化控制系统1.1系统主要功能描述⑴，本体（电气）PLC系统转炉生产状态判断；转炉本体的倾动连锁控制；倾动传动机构的状态字连锁及速度给定连锁控制；抱闸的连锁控制；倾动角度检测及处理；倾动各电机电流、转矩、速度等趋势记录；倾动连锁诊断功能；氧枪系统连锁控制；氧枪自动换枪功能；氧枪升降定位控制；氧枪传动机构状态字连锁及速度给定连锁控制；氧枪事故提枪控制；钢丝绳连锁保护；编码器标定功能；氧枪电机电流、转矩等趋势记录；氧枪升降位置检测及处理；炉前炉后挡火门的走行连锁控制；炉下车辆（钢包车和渣车）的连锁走行控制；烟罩系统的连锁控制；转炉挡渣系统的连锁控制；转炉润滑系统的连锁；⑵，本体（仪表）PLC系统氧气总管温度、压力检测；氧气支总管的压力检测及自动调节；氧气支总管的自动切断；氧枪回路的氧气自动切断；氧气流量检测、自动调节及流量累计；供氧时间监测；氧枪冷却水供水温度、压力检测；氧枪冷却水供水流量检测与控制及手动切断；氧枪冷却水排水温度、压力、流量检测；氧枪卷扬张力检测与报警；溅渣护炉氮气总管温度、压力检测；氮气支总管的自动切断；氮气支总管的压力检测及自动调节；氮气支总管的流量检测、自动调节及流量累计；支路的氮气自动切断；支路氮气的阀后压力检测；供氮时间监测；副枪进出水压力、温度和流量的检测及手动切断（预留）；副枪钢丝绳张力检测（预留）；氮封氮气的压力、流量检测及流量累计；转炉底吹氩、氮气压力的检测及自动调节；转炉底吹氩、氮气流量的检测及自动调节；氩气压力、温度的检测；氮气压力、温度的检测；氮气流量的检测及自动调节；氩气、氮气的切断控制及自动切换；钢水罐底吹氩气压力的检测；钢水罐底吹氩气流量的检测、控制及累计；转炉冷却水压力检测；转炉冷却水进出水温度检测；转炉冷却水进出水流量检测及控制；转炉倾动润滑系统的压力检测；转炉炉前钢水温度手动检测；转炉炉后钢水温度测量；变频电振给料机设备控制；变频给料机速度设定功能；斗下给料机的设备控制；气动推杆设备控制；排料闸门设备控制；密封闸门设备控制；伸缩溜槽设备控制；旋转溜槽设备控制；称量斗的自动称量；称量流程的自动控制；秤重流程的误差自动校正；氮封阀门的连锁控制；氮封用氮气压力的检测；氮封用氮气流量的检测及累计；辅原料及铁合金投料流程的自动控制；转炉自动投料料量累计；投料系统的诊断功能；⑷，汽化冷却、烟气净化PLC系统1#、2#汽包给水泵控制；1#、2#高压强制循环泵控制；1#、2#低压强制循环泵控制；1#、2#高压强制循环泵出口电动阀控制；1#、2#低压强制循环泵出口电动阀控制；给水泵、高低压强制循环泵出口压力检测；给水泵、高低压强制循环泵冷却水的回水压力检测；冷却水给水管给水流量、压力检测；冷却水给水、回水温度检测；氧枪口冷却水回水压力检测；原料口冷却水回水压力检测；汽包给水泵出口压力检测；汽包蒸气压力检测；汽包出口蒸气压力自动调节；汽包水位检测与自动调节；汽包水温自动控制；汽包排气管电动阀控制；汽包排污管电动阀控制；汽包加热蒸汽支管压力就地检测；分汽缸压力检测；蓄热器排气管电动阀控制；蓄热器补给水电动阀控制；蓄热器进气管电动阀控制；蓄热器排污管电动阀控制；蓄热器水温、蒸汽压力、水位检测；送外网的蒸汽压力、流量自动调节（软件实现）；除氧器排污管电动阀控制；除氧器排气管电动阀控制；除氧器压力和水位检测与自动调节；除氧器水温检测；除氧器软水支管压力检测；除氧器软化水流量检测；除氧器自用蒸汽流量检测；除氧器自用蒸汽支管流量检测；除氧器自用蒸汽支管压力就地检测；引射蒸汽管电动阀控制；送外网蒸汽流量检测；主蒸汽母管蒸汽流量检测；蒸汽主管压力、温度及流量检测；软水支管压力就地检测；氧枪口、原料口冷却水给水、回水温度检测；炉口微差压自动调节；一座炉子的给水流量检测；⑸，辅原料及铁合金上料PLC系统卸料小车的走行定位控制；卸料小车各料仓位置检测；转炉辅原料、铁合金及炉后铁合金料仓料位检测；上料皮带的控制、安全联锁；⑹，铁合金下料PLC系统卸料小车的走行定位控制；卸料小车各料仓位置检测；铁合金料仓料位检测；皮带的控制、安全联锁；变频电振给料机设备控制；变频给料机速度设定功能；斗下给料机的设备控制；气动推杆设备控制；称量斗的自动称量；称量流程的自动控制；秤重流程的误差自动校正；⑺，转炉一次除尘PLC系统连锁控制转炉状态、氧量等连锁控制；⑻，二次除尘PLC系统连锁控制除尘阀的连锁开关控制；⑼，检化验数据、吊车和废钢称重传输检化验数据画面及小屏幕显示；测温系统数据画面及小屏幕显示；吊装设备重量画面及小屏幕显示；1.2网络系统描述L1级HMI、工程师站、PLC、L2级服务器之间、各PLC间通过工业以太网进行通讯；各PLC系统中，中央处理器与各远程站及各调速装置之间采用Profibus-DP方式通讯；通讯模块、通讯软件编制）由供方负责，机电一体化供方将所需交换数据按要求提供。
氧枪系统
转炉炼钢工艺：一、转炉炼钢工艺概述：转炉一炉钢的基本冶炼过程。
顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。
转炉（converter）从上面六个步骤可以看出，转炉吹炼从过过程控制的角度看，氧气转炉的冶炼过程是一中周期操作的、多机组和众多设备相互协调作用的典型的批量过程。
转炉炼钢的的主要工艺简介如下：（具体的控制及其操作将分别介绍）（1）转炉本体（2）氧枪传动（3）顶吹和溅渣护炉（4）底吹（5）熔剂加料的入炉控制（6）合金加料的入炉控制（7）转炉煤气的冷却和净化二、氧枪系统：1、氧枪的主要工艺过程：氧枪传动的主要控制过程风为两中情况：吹炼、溅渣护炉。
根据工艺的要求，在吹炼的手动在吹炼结束后，对氧枪进行刮渣作业，并返回待吹点。
2、主要工艺装置和设备：（1）氧枪横移小车转炉氧枪传动设备采用“双车双抢”形式。
每座转炉配备两台横移小车，横移小车由行走装置驱动定距移动3米，达到吹炼强与备用枪的迅速更换。
横移电机的数量为两台，分别装在两台小车上，正反转移动，由带有过热保护的接触器切换的MCC控制。
电机型号参数为：a、功率1.4KWb、转速1500rpmc、电压AC380V（2）锁定装置电机，其带有锁紧、松开两限位。
a、电机2.2KW AC380V（3）氧枪升降装置每一座转炉有两支氧枪，每支氧枪都有各自独立的升降系统。
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转炉氧枪自动控制系统
【摘 要】为满足某大型钢厂150吨转炉控制要求，开发了转炉控制系统，
系统主要包括供配电、自动化、网络系统，其中氧枪控制是自动化系统的核心部
分。本文详细介绍了转炉氧枪的自动控制系统的应用，变频器完成氧枪的驱动控
制，编码器完成枪位的精度控制，保证了氧枪运行的安全可靠、稳定准确。
【关键词】转炉；氧枪；控制系统
1 引言
氧枪系统是转炉的关键设备，主要由氧枪、氧枪升降装置、换枪装置三个部
分组成，与其相关的还有仪表、阀门、供养管道等。它的主要功能是将炼钢需要
的氧气和氮气输送到转炉中，完成冶炼和溅渣护炉的工作，氧枪控制的优劣直接
影响产品质量、炉龄以及设备安全，其中抢位检测是影响氧枪自动控制水平的关
键。
某钢厂150吨转炉有2套氧枪设备，各自独立升降，2台横移小车可以互为
备用。2台升降小车分别装在横移换枪小车上，1台处于工作位时，另外1台处
于等待为备用。氧枪升降由交流变频电机驱动，电源经过UPS由变频调速柜供
电，保证电源失电时实现紧急提枪，抱闸电机和氧枪控制电源由UPS供电，其
它辅助设备均由MCC供电。
2 控制系统组成
控制系统由PLC控制单元、大功率变频器（1用1备）、检测装置（机械式
主令、两个绝对值编码器组成）。操作台给定控制信号送至PLC控制单元，经过
PLC处理后输出控制信号给变频器，完成氧枪的高低速控制、枪位定位。
PLC部分采用西门子S7 400 系列CPU，PLC采用Profibus现场总线分布式
结构。网络通信系统采用100 Mb/s工业以太网；采用工业级交换机，网络通信
协议为TCP/IP；网络线路物理介质为光缆和双绞电缆。PLC与氧枪传动的连接
采用Profibus现场总线分布式结构；各PLC与上位机之间通过Ethernet网络进
行实时数据传输；各PLC之间，PLC与HMI之间均通过Ethernet网络进行相互
通信。
3 控制方式
氧枪分两种控制方式，包括手动控制和自动控制。手动控制又分吹炼、溅渣
和维护三种工作模式。自动控制又分吹炼和溅渣两种工作模式。操作画面如图1
所示，在HMI上可选择氧枪为手动或自动控制方式。不管在何种控制方式下，
氧枪在升降控制首先测出本炉次的液面高度，通过模型计算推断出其它炉次的液
面高度，然后根据工艺要求设定间隙值（氧枪喷口与液面之间的距离），间隙值
与液面高度相加就是氧枪吹炼点的设定位置。绝对值编码器得出氧枪实际位，它
与设定值比较得出偏差值，然后按速度一偏差控制曲线算出氧枪枪位停止值，控
制氧枪升降。氧枪升降过程中将自动根据氧枪氧枪A、氧枪B及相关辅助设备
的操作和运行过程
a.只有当横移台车移至“A枪工作位”或“B枪工作位”时，并且定位销在“锁紧
到位”时才可以操作相应的氧枪，由主控台和操作箱选择操作地点。
b.检查各系统辅助设备工作状态是否能满足氧枪工作的工艺要求。
c.以上工作条件确认完毕，操作台允许氧枪操作后，方可进行氧枪操作。
d.氧枪在上位机上选择“系统手动”时，氮封阀门在氧枪插入炉内时，不会自
动打开，若选择“系统自动”时，氮封阀门会自动打开。氧枪系统选择“吹炼”模式，
则氧枪在自动下枪时，对应的氧气阀门在氧氮开闭点时自动打开；选择“溅渣”
模式，对应的氮气阀门在氧氮开闭点时自动打开；选择“未选气体”模式，对应的
氮气阀门在氧枪升降过程中不会打开。
e.炼钢周期操作顺序为：在兑铁水前，点“炉次开始”按钮，让风机房风机自
动升到高速，正确选择炼钢模式及是否要自动打开氮封阀门。在“GAP设定”中
输入氧枪吹炼或溅渣位置，然后点击“自动降枪”或操作台上的“吹炼”按钮，氧枪
自动降至设定点，枪位误差在正负2CM。当氧枪降至氧氮开闭点时，相应阀门
自动打开，同时对应气体流量自动调节。吹炼结束，点击“自动提枪”氧枪高速自
动提枪，到H3等待点停止。一个吹炼或溅渣周期结束。
当需要对氧枪进行上升与下降方向转换操作时，需将摇柄开关由上升或下降
转为零位，再切换为下降或上升操作，切勿将摇柄开关直接上、下切换！
由于工艺要求，在正常操作氧枪的程序下，氧枪提升到H3点以上时可以转
炉倾动；当出现手动事故提枪或氧枪主令故障时，操作员必须人工确认氧枪高度，
才可以操作转炉！
在正常操作氧枪时只需操作“提升/下降”摇柄开关，氧枪会自动变速，当出
现如氧枪主令点消失，手动事故提枪等故障状态后，可以手动“快速/慢速”操作
氧枪。
当发现氧枪不受控时，操作员可先讲将“提升/下降”选择开关恢复到零位，
若发现氧枪仍自由运行，可直接按下操作台上“紧急停枪”按钮，但需确保此“急
停”按钮保持自锁状态，查明故障原因后恢复。
紧急提枪：当正常吹炼的仪表信号故障，吹炼状态时风机高速信号突然消失，
氧枪自动提升至H3待吹点。
自动复位：当氧枪变频器故障无法恢复或无法送电的紧急状态时，可以选择
操作台的“自动复位”，转炉依靠炉子自动回到0度。
氧枪冷却水阀，控制设备包括氧枪A、氧枪B的进水切断阀、调节阀。
氧枪冷却水阀的控制方式分为集中和机旁，控制方式由操作箱上的选择开关
选择。正常情况下，冷却水阀为常开。
4 氧枪的常见故障与诊断
由于氧枪的连锁繁琐，操作时可以通过连锁画面快速查出氧枪不能动作的原
因，具有权限的工长可以在画面上解锁部分联锁条件，如图2所示。比如在氧枪
正常操作时，钢丝绳和编码器联锁，若信号故障时可以解锁。
如果出现紧急情况，如氧枪动力电源和正常电源断掉，则采用氧枪紧急提枪
装置，将氧枪从转炉中提出，紧急提枪装置由一个气动马达驱动。
5 结束语
该系统自2013年12月投运以来，运行状态良好，性能稳定可靠，运行良好。
通过氧枪自动化控制系统实现了氧枪多模式、全过程控制，不仅提高了氧枪控制
精度，简化了氧枪控制操作，使得氧枪在整个炼钢过程中安全动作，有利于防止
各类事故的发生，保证了生产稳定进行，从而为下一步自动化炼钢打下良好的基
础。
参考文献：
[1]袁章福，潘贻芳.炼钢氧枪技术[M].北京：冶金工业出版社，2007.
[2]李化得.交流调速控制系统[M].北京：北京电子工业出版社，2003.
[3]SIMOVERT MASTERDRIVERS.矢量控制使用大全[Z]. SIEMENS.2000.