轉(zhuǎn)爐合金料投料系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)

趙迎秋+劉杰+張士慧

摘 要：在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，合金料的稱量是否準(zhǔn)確將直接關(guān)系到鋼水的成分配比并進(jìn)一步影響鋼水質(zhì)量。本文以河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼不銹鋼公司轉(zhuǎn)爐合金料投料系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)為例，對(duì)改造后的合金料投料系統(tǒng)進(jìn)行了全面分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：可翻轉(zhuǎn)卸料斗；光電收發(fā)裝置；PLC

中圖分類號(hào)：TF341 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）17-0041-01

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

不銹鋼公司1、2號(hào)轉(zhuǎn)爐共用6套合金料投料系統(tǒng)，此6套系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)爐7.6米平臺(tái)，下料后采用叉車將按要求稱量好的合金料分別運(yùn)輸?shù)?、2號(hào)轉(zhuǎn)爐爐后的鋼包旁。 原設(shè)計(jì)是在6套合金料倉(cāng)的下面分別安裝一臺(tái)15噸平臺(tái)秤，共用一臺(tái)3噸叉車（自重9噸） ，每次受料時(shí)將叉車開到其中一臺(tái)15噸平臺(tái)稱的上面，接收振動(dòng)給料機(jī)所下的合金料。根據(jù)工藝要求不同，振動(dòng)給料機(jī)每次下料從0.3到2噸不等，存在需要稱量的合金料凈重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于叉車和合金料的毛重的問題，而且叉車每次受料都需要在平臺(tái)秤上進(jìn)行啟停、轉(zhuǎn)向等碾壓秤臺(tái)的動(dòng)作，這些沖擊性很強(qiáng)的動(dòng)作很容易造成平臺(tái)稱產(chǎn)生稱臺(tái)移位、傳感器傾斜、稱量精度偏差大的不良后果，日常維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高。此6套系統(tǒng)周圍空間狹窄不具備安裝稱量倉(cāng)、下料閘門、皮帶等設(shè)備的足夠空間，基于以上原因，將原有投料系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)勢(shì)在必行。

2 項(xiàng)目改進(jìn)方式

以其中一套合金料投料系統(tǒng)的改進(jìn)為例來進(jìn)行說明：將原有的15噸平臺(tái)稱改為2噸；在2噸平臺(tái)稱的稱臺(tái)上安裝可翻轉(zhuǎn)卸料斗；可翻轉(zhuǎn)卸料斗右側(cè)通過頂部帶軸承的鋼性支架固定，左側(cè)通過頂部支桿帶軸承的升降氣缸固定，以便于卸料斗的靈活翻轉(zhuǎn)；可翻轉(zhuǎn)卸料斗的水平位及最高位分別安裝有一個(gè)接近開關(guān)，來控制卸料斗的升降幅度；升降氣缸的上、下部分別有進(jìn)氣口用于控制氣缸的升降，氣缸在垂直面內(nèi)可左右轉(zhuǎn)向也可高低伸縮；叉車受料時(shí)不在將車開到平臺(tái)上面，避免了平臺(tái)移位以及稱重傳感器的損壞；光電收發(fā)裝置的兩端分別安裝于卸料斗出口兩側(cè)。光電裝置的信號(hào)傳送至PLC，在稱重值滿足要求且叉車阻擋住光電信號(hào)5秒鐘后卸料斗才能抬起，以防止卸料斗的誤動(dòng)作；稱重轉(zhuǎn)換裝置選用寧波銀河公司產(chǎn)品，接收3個(gè)稱重傳感器的信號(hào)并傳送至PLC，為稱重測(cè)量提供依據(jù)；2噸平臺(tái)稱下部安裝有3個(gè)稱重傳感器，輸出毫伏信號(hào)至稱重轉(zhuǎn)換裝置；觸摸屏選用西門子產(chǎn)品，通過DP電纜與PLC的CPU模板相連并引至下料現(xiàn)場(chǎng)。在觸摸屏上顯示下料目標(biāo)數(shù)值以及可以發(fā)出下料指令信號(hào)；氣源氣缸的氣源引自廠區(qū)壓縮空氣管網(wǎng)；氣動(dòng)換向閥接收來自PLC數(shù)字量輸出模板的信號(hào)用于控制升降氣缸的上升或下降；PLC選用西門子300系列，用于同時(shí)控制6套自卸式稱量裝置。改進(jìn)后控制結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

3 工作控制流程

轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)二級(jí)模型會(huì)計(jì)算出每一爐鋼水需要加入的合金料種類、重量，并將相應(yīng)信息傳送到下料現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏上.例如：需要加入中碳錳鐵0.5噸。叉車司機(jī)只需要觸動(dòng)觸摸屏上的中碳錳鐵給料機(jī)啟動(dòng)按鈕，振動(dòng)給料機(jī)就會(huì)根據(jù)模型設(shè)定重量及實(shí)際稱量數(shù)據(jù)將料下到位于下部的可翻轉(zhuǎn)的卸料斗內(nèi)，當(dāng)稱量重量達(dá)到設(shè)定重量的80%后振動(dòng)給料機(jī)的振動(dòng)會(huì)由高速變?yōu)榈退?，直至達(dá)到設(shè)定重量后完全停止。之后，叉車司機(jī)將車開到卸料斗前部，叉車料斗會(huì)觸碰到安裝于卸料斗前部的光電開關(guān)的紅外信號(hào)，經(jīng)過5秒延時(shí)后在PLC的控制下安裝于卸料斗下部的氣缸會(huì)將卸料斗的一側(cè)由水平位置頂?shù)阶罡呶恢脤⒘系谷氩孳嚨牧隙穬?nèi)。卸料斗在最高位置會(huì)觸發(fā)高位接近開關(guān)，自動(dòng)延時(shí)3秒后氣缸收回，卸料斗的抬起側(cè)又回到水平位置，完成此次裝料動(dòng)作。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)原來合金料投料系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化與改進(jìn)后無論從降低日常維護(hù)量還是提升經(jīng)濟(jì)效益方面來看，都收到了不錯(cuò)的效果，值得應(yīng)用及推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]高澤平.煉鋼工藝學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.endprint