日照鋼鐵鋼包精煉爐工程附件2PAGE西安鵬遠重型電爐制造有限責任公司第10頁日照鋼鐵LF-120t鋼包精煉爐設備規格書及說明中國西電集團西安鵬遠重型電爐制造有限責任公司二○○六年四月目錄鋼包車及拖纜裝置電極升降機構〔電極橫臂及升降機構〕電極旋轉機構水冷爐蓋及集煙除塵裝置 爐蓋頂升機構及機架液壓系統集中潤滑系統水冷系統壓縮空氣系統電極存放及連接裝置喂絲機及導管〔雙線喂絲〕氬氣攪拌系統合金加料系統短網系統精煉爐變壓器電氣及自動化系統除塵管道鋼包車及拖纜裝置鋼包車是使鋼包即達各個工位的運送工具。車體為優質鋼板焊接結構，傳動方式為機械傳動，即為電動機+減速器+聯軸器+車輪組成。車體上設有軌道清理裝置。在軌道兩端有止動裝置及鋼包車一端裝有緩沖裝置。在事故狀態下，可通過車體上的掛鉤將鋼包車拖出。車體設置聲光報警并加防護板。拖纜裝置是向鋼包車提供動力、氬氣等的裝置，拖纜的一端固定在地面上，另一端固定在車體上，隨鋼包車一同運行。這樣可保證鋼包全程吹氬，拖纜膠管采用棉布捆扎，防止鋼液或渣飛濺燒損膠管。鋼包車的主要組成車梁 2件×4小橫梁〔帶事故掛鉤〕 2件×4支撐梁 2件×4主動輪 2件×4從動輪 2件×4電動機 1臺×4減速機 1臺×4聯軸器 1套×4軌道清理裝置 4套×4傳動支架 2套×4限位裝置 1套×4緩沖裝置1套×4拖纜裝置的主要組成固定滑車 1套×4移動滑車 7套×4支架 1套×4鋼絲繩裝配 1套×4拖纜裝配 1套×4引線支架 1套×4主要技術參數鋼包車運行速度 2～20m/min鋼包車驅動方式 機械式、變頻調速鋼包車定位精度 ±10mm鋼包車承載能力 200t電極升降機構〔電極橫臂及升降機構〕電極升降機構的功能是對鋼水加熱，補償因轉爐出鋼，鋼包襯吸熱，鋼包吊到加熱工位時鋼水的溫降、補償合金化、造渣、吹氬等造成的鋼水溫降及提高鋼水溫度，到達連鑄要求的鋼水溫度。在加熱過程中，通過PLC調節電極自動升降，控制冶煉。電極分布園可調整。電極升降機構主要由導電橫臂〔包括電極放松缸〕、電極夾頭、電極抱閘、立柱、立柱與導電橫臂之間的絕緣件及升降油缸等組成。導電橫臂采用三臂式結構，在空間為三角形布置，為懸臂形式。中相導電橫臂前端局部與邊相導電橫臂處于同一平面，后端高出邊相導電橫臂，邊相導電橫臂前端采用倒“八形〞，減小了電極分布園直徑。導電橫臂是集導電與剛性結構件于一體的新技術產品。其外型是矩形梁結構，用銅鋼復合板經特殊工藝焊接成型，具有導電及夾放電極的剛性懸臂梁雙重作用，保證剛性穩定。導電橫臂制內通水冷卻。為了保證密封性、長期使用的可靠性，在導電橫臂內的油管均為整根不銹無逢管，沒有接管。在三相導電橫臂的前端矩形截面內，各安裝有電極放松缸。通過電極夾頭、電極抱閘采用蝶形彈簧恢復力抱緊電極；液壓油缸壓縮碟形彈簧推開電極抱閘放松電極。此形式夾緊可靠，不損壞電極外表。電極放松缸具有互換性，是特殊設計的專用油缸，內裝有蝶形彈簧。為了便于檢修、更換活塞密封圈，活塞與活塞桿是分開的，在夾持電極的狀態下即可方便的更換密封圈，此種結構是我公司獨有技術之一。電極夾頭是關鍵件，用螺栓固定在導電橫臂上。電極夾頭采用紫銅經鍛造加工而成形，其材質與內部水道的設計是保證其使用壽命的關鍵技術。 電極抱閘采用非導磁奧氏體不銹鋼制作，防止因強磁形式通路使之發熱。抱閘上焊有不銹鋼條，經機械加工成園弧面，夾緊時抱住電極。電極抱閘與電極放松缸活塞桿相連。 導電橫臂下面為立柱，是用無縫鋼管及鋼板焊接成菱形結構，其上面設有四個導軌面，導軌面經過機加工處理，保證直線度及形位公差。在長期使用中，維修僅更換導向輪，方便維護，節省維修費用。導電橫臂通過螺栓、絕緣套管、絕緣墊圈通過一大絕緣板與立柱相連。絕緣板外形尺寸大于立柱與導電橫臂相應的相連面的外形尺寸，防止因導電灰塵堆積等原因而使立柱導電。立柱內裝有柱塞式液壓缸，用其帶動立柱、導電橫臂一起升降。缸進油口前裝有液控單向閥，以防止停電或液壓裝置發生故障時電極下墜。電極升降設有上限位裝置，用于聯鎖控制的信號。柱塞式液壓缸操作是靠電液比例閥實現自動調節，在停電狀態下，依靠液壓裝置中的蓄能器使爐蓋及電極提起。立柱、導電橫臂之間的連接板均進行機加工，保證立柱連接板與立柱導軌面的垂直要求、導電橫臂連接板與前端安裝電極夾頭面垂直要求，使電極升降機構在安裝后立柱中心與電極中心平行。立柱上端與橫臂連接處采用箱式水冷結構,以防止感應發熱。 由于采用導電橫臂，立柱采用鋼管形式，三項立柱橫臂間距縮小。可減小阻抗，節電約8%，并延長電極夾頭壽命、減小電極消耗，維修更加方便。主要組成及數量導電橫臂 3套×2電極夾頭 3套×2電極抱閘 3套×2立柱 3套×2電極升降缸 3只×2〔天津尤瑞那斯〕電極夾放缸 3只×2絕緣件 3套×2上限位裝置 3只×2×2主要技術參數〔待定〕電極旋轉機構旋轉架上焊接有兩層平臺，平臺上開設有三個穿電極立柱的孔，孔的四周固定有導向滾輪，用于電極升降機構立柱的導向，兩層12套滾輪，共由24個滾輪組成。每兩個滾輪為一組，互為900，安裝在同一底座上，通過螺栓固定于平臺上，靠斜楔調整導向輪與立柱之間的間隙。輪和軸之間的安裝用調心滾子軸承。潤滑通過軸端的油孔通到軸承之間的間隙處，軸承的外立柱托架焊接于旋轉架下方，以承載電極立柱，并使電極立柱與旋轉架一起旋轉。主要組成及數量旋轉架 1套×2導向滾輪 12套×2旋轉裝置 1套×2定位鎖緊裝置 1套×2立柱托架 1套×2驅動裝置 1套×2旋轉編碼器 1套×2限位開關 1套×2主要技術參數旋轉角度 ~87°定位油缸 Φ100×60 行程200mm導向滾輪 Φ250mm 定位精度 ±5水冷爐蓋及集煙除塵裝置 水冷爐蓋能夠接收合金料、造渣料并導入鋼包，設有觀察、測溫取樣、合金加料孔。各孔設有封板，防止熱損失。并設有可調節抽氣量的除塵接口，保持精煉時爐內微正壓的復原性氣氛。并設爐壓檢測裝置。水冷爐蓋采用全水冷管式爐蓋，整個水冷爐蓋用20g材質的無縫鋼管和特制彎頭組焊而成，形成均流無死點的高效水冷強制循環。本爐蓋在結構上分成三層，底層環蓋側壁設有裙邊，用于接收爐蓋與鋼包接縫處氣體，防止空氣進入鋼包，此局部的煙氣通道用鋼板圍成，并設手動翻板調節抽氣量裝置，此排煙與水冷排煙彎管的排煙口并在一起，與外部除塵管道、電動除塵閥相接。通過控制電動除塵閥的開度，保持精煉時爐內微正壓的復原性氣氛。本水冷爐蓋內部各處均布有掛渣釘，在冶煉過程中自動掛渣或人工打結。電極孔分上、下兩層，各三個孔，電極孔周邊放置打結成形的絕緣耐火模塊，以保護水冷管。頂層小蓋與爐蓋本體為活連接，以便更換維修電極孔中的絕緣耐火模塊。爐蓋中層開有兩孔，分別用于合金加料孔和喂絲孔。爐蓋中層側壁開有觀察孔，此孔封板用齒輪擺動氣缸控制開關，以利于減少開啟封板及安裝氣缸的空間，使爐蓋的整體更加緊湊。所有氣缸兩端均有緩沖功能。爐蓋合金加料孔上設置一合金加料管，用于將加料系統供應的物料導入爐內。合金加料孔溜管采用水冷管，合金加料孔采用氮氣封。爐蓋上各設有一進回總水管。爐蓋總進、回水管上各設一個平安閥，用于在停水事故時保護爐蓋。主要組成及數量爐蓋本體 2件×2集煙筒 2件×2裙邊集煙罩 2件×2總集煙管路及煙道 2套×2合金加料水冷溜管 2套×2喂絲孔封板〔包括氣缸〕 2套×2觀察孔封板〔包括氣缸〕 2套×2冷卻水連接管路及金屬軟管 2套×2平安閥 4個×2電極孔絕緣耐火模塊 2套〔用戶自備〕×2主要技術參數水冷爐蓋直徑 ～ф4000水冷爐蓋高度 ～2030mm水冷爐蓋使用壽命 ≥6000爐次爐蓋頂升機構及機架爐蓋的頂升機構采用懸臂式結構，立柱升降，獨立根底。爐蓋與立柱通過一矩形中空梁連接成一體，保證其具有足夠的剛性和穩定性，爐蓋與懸臂采用銷軸連接，爐蓋可自由拆卸更換。由于爐蓋處于一個高溫區，而且在其上還設置有水冷排煙煙道及加料斗等裝置，爐蓋有偏重，爐蓋會產生偏斜、低頭等現象，影響石墨電極的上下運動，為防止此種現象產生,爐蓋與提升懸臂之間設有水平調整環節，保證爐蓋的水平狀態。爐蓋頂升缸與立柱采用鉸接形式，帶動立柱使爐蓋上升，靠自重下降，爐蓋頂升缸采用單作用柱塞缸，油缸底座通過鉸接與根底相連，立柱采用圓形結構，其上各焊接有導軌，經機加工呈三角形對稱布置，保證其整個導軌的直線度及形位公差。機架是一剛性結構件，其上設有兩層平臺，各布置兩組導向滾輪，立柱導軌面與之接觸作立柱升降的導向作用，導向滾輪通過其座板后面的兩斜面板條調整與立柱導軌面的接觸力。爐蓋頂升行程≥650mm，并設有限位開關。主要組成及數量爐蓋頂升缸 1件×4懸臂 1件×4立柱 1件×4導向輪組 4套×4機架 1件×4限位開關 2套×4主要技術參數爐蓋提升行程 ≥650mm爐蓋提升速度 50mm/s爐蓋緊急提升的響應時間 200ms液壓系統液壓系統設計考慮到系統和設備的平安性和可靠性,工作壓力為12Mpa，電極升降比例閥采用美國派克公司產品。系統配置相當數量的蓄能器，以保證事故狀態的應急操作〔爐蓋提升、電極提升〕。液壓系統采用3臺恒壓變量泵，2開1備，其流量為100L/min,工作壓力為12Mpa，電機轉速為1000r/min功率為30KW。系統配有液位儀1臺，4點溫度控制器1臺，和循環過濾裝置400L和回油過濾器600L各1臺，以保證油液的恒溫及清潔度。油箱采用3立方米油箱。為了設備的平安和應急系統設置一組63L的皮囊式蓄能器。電極升降控制系統采用美國派克公司比例閥，以滿足電極調節系統的靈敏度，及氬氣翻動對弧流的影響。電極升降控制比例閥采用3臺。本系統其他液壓元件均采用國產名牌產品。恒壓變量泵 3臺×2×2×2×2×2×2×2×2集中潤滑系統干油集中潤滑系統用于向電極升降機構的導向輪組及旋轉軸承，爐蓋升降導輪等潤滑點定期供油脂。主要組成及數量手動加油泵 1臺×2手動潤滑泵 1臺×2雙線給油器 8件×2壓力操縱閥 1件×2干油過濾器 1件×2主要技術參數：貯油器容積 50L潤滑介質 耐高溫干油脂水冷系統 本系統分為兩局部：一局部為爐蓋冷卻水，用于水冷爐蓋的冷卻。主進水管路上設有本地壓力表、熱電阻〔Pt100〕、壓力變送器。在回水總管上還設有電磁流量計、本地壓力表、熱電阻〔Pt100〕，可對爐蓋進水量進行模擬跟蹤監控，所有信號均進PLC。 另一局部為設備冷卻水，主要冷卻的部位有短網銅管，水冷電纜、導電橫臂、電極夾頭、液壓站、變壓器等。主進水管路上設有壓力表、熱電阻，回水總管設有本地壓力表、熱電阻，信號均進PLC，以便控制和監測。每個進水支路上均設有手動截止閥，以調各支路進水量。每個回水支路上均設有雙金屬溫度計。 為了確保爐蓋用水，在爐蓋總進水處設有保安水接口，設有手動截止閥及單向閥，以防正常用水停水時，保證爐蓋的冷卻。主要組成及數量：爐蓋冷卻總進水管 1套×2爐蓋總回水分配器 1套×2設備冷卻總進水分配器 1套×2設備總回水分配器 1套×2壓力變送器 2個×2電磁流量計 2個×2熱電阻 1組×2壓力表 3個×2雙金屬溫度計 1套×2截止閥 1套×2單向閥 1套×2主要技術參數：正常用水：回水壓力 進水溫度 ≤35 回水溫度 ≤55 耗量 470m3 事故用水： 時間 t+30min〔t為鋼包在加熱工位的時間〕 流量 240m3 水質要求按照GB10067.1-88?電熱設備根本技術條件?有關規定。壓縮空氣系統壓縮空氣系統×2×2×2×2壓縮空氣系統×2×2×2×2電極存放及連接裝置電極接長裝置用于接長和存放電極，以便更換電極。電極存放臺放于平臺上，本裝置共存放5組電極，結構為在筒的內壁上焊有接觸條。根據石墨電極直徑，經機加工，夾緊體中夾緊夾亦根據電極直徑加工，采用園弧面偏心機構夾緊，插銷體將把手鎖定。當夾緊時，插銷體撥出，把手圍繞鉸支點轉動，依靠偏心機構夾緊電極。下設籠式保護罩。喂絲機及導管〔雙線喂絲〕喂絲用于向鋼包內喂Al及Si—Ca絲等，調整鋼水成份及進行夾雜物變性處理。采用雙線喂絲裝置。此裝置由喂絲機和放線架兩局部組成，將金屬線置于放線架的轉盤上，經喂絲機把金屬線拉出矯直，經導管進入鋼水中。為了控制金屬線的參加量和喂絲速度，在喂絲機上裝有顯示喂入長度的計數器和速度控制器〔變頻調速〕。當喂絲機以一定的速度把金屬線送入鋼包內到預定長度時，喂絲機自動停止喂絲，喂絲作業可采用自動控制或手動控制兩種方式。此裝置可同時雙線喂入，也可單線使用。主要組成及數量喂絲機 1臺×4放線架 1臺〔用戶自備〕×4導管 2件×4控制箱 1件×4主要技術參數喂絲機型式 雙線喂絲喂絲機型號 WX-4BF喂線種類 合金芯線、鋁線喂線規格 Φ8～18mm圓線、矩形線喂線速度 1～8m/s主機行走速度 14m/min導線管升角 30°氬氣攪拌系統氬氣攪拌系統是實現鋼水攪拌使鋼水溫度和化學成份均勻，有效脫除氣體及非金屬夾雜物，提高鋼液質量的關鍵裝置。其裝置與鋼包底吹氬口通過管道相連。此裝置還可對吹氬壓力自動追蹤。當系統出現斷路情況，壓力驟降，系統將自動關閉并發出警示。氬氣攪拌系統在控制室內操作，根據吹氬曲線自動控制調節氬氣流量，氬氣流量可手動，也可自動控制調節。主氣路開始工作，進行正常吹氬。當主氣路元件出現故障時，可通過自動切換到事故支路旁路工作。系統設有兩路獨立吹氬，各用于鋼包車上鋼包底吹氬氣(調節范圍為50～500NL/min。),事故旁路為高壓吹堵支路。破渣壓力≥1.6Mpa,并帶有破渣后自動減壓恢復到正常吹氬狀態的功能。氬氣攪拌系統的主要組成截止閥 1套×4壓力變送器 1臺×4自力減壓閥1件×4質量流量計 1件×4氣動薄膜調節閥 1件×4節流閥 2件×4支架 1件×4主要技術參數工作壓力 Mpa事故1.6Mpa耗量 4×〔50～500〕NL/min純度 99.9%合金加料系統 合金加料系統將合金料、造渣料由鐘式料罐上料或皮帶上料貯備于儲料倉內，通過振動給料器，將需要的合金、造渣劑依次進入稱量料斗，經過振動給料器進入水平皮帶機將料進行分配，再分別由另兩條水平皮帶機通過合金加料管引入兩個工位的鋼包內。合金加料系統：由儲料倉、變頻振動給料機、稱量斗、料位計、稱重傳感器、重量變送顯示儀、鐘式料罐〔用戶自備〕、頭部料斗、事故料斗及溜槽、皮帶輸送機、密封罩、集塵管道等組成·給料能力：60t/h·稱量精度：≤0.2%·加料精度：≤0.5%·皮帶機帶跑偏開關·16個高位料倉，4個稱量斗 加料系統工作時稱重傳感器、料位計的輸出信號可在主控室顯示，振動設備主要組成儲料倉 幾何容積：14m3 2個×儲料倉 幾何容積：6m3 6個×振動給料器 10個×2稱量料斗幾何容積：m3 2個×稱量傳感器〔帶專用電纜〕 2套×2綜合接線盒2套×2料位計8件×2水平皮帶輸送機 2套(帶跑偏開關)事故溜管 1件×2密封罩 2套主要技術參數振動給料器給料能力 60t/h稱量精度 ≤0.2%短網系統短網系統是通過軟連接(干式)把導電銅管的始端與變壓器二次出線端連接，導電銅管的終端通過導電銅板與大截面水冷電纜連接構成的。考慮到大電流產生的電磁場，導電銅管的固定用支架及連接均采用非導磁的奧氏體不銹鋼制成，并用絕緣材料絕緣。軟連接具有防止電動力及熱膨脹對固定件的影響，同時也可以解決安裝過程中變壓器二次出線端與導電銅管中心不重合時安裝問題。 水冷電纜作為短網系統的重要組成局部，內部既要通水冷卻，又要導電，而且還要運行，其結構有一定的特殊性。銅絞線通過特殊工藝與兩端銅加工件的接頭連接，銅絞線及接頭尾端外部穿有耐溫、耐磨膠管，通過不銹鋼帶在接頭尾端扎緊,以防止內冷卻水泄露。在短網系統的設計中，采用每相兩根4000mm2截面的水冷電纜，滿足電極升降機構升到頂和降到底時水冷電纜兩端均有一定的直線段，使水冷電纜使用壽命延長。設備主要組成軟連接 12件×2導電銅管 6根〔每相2根〕×2水冷電纜 截面S=4000mm2 6根〔每相2根〕×2支架〔包括絕緣件等〕1套×2水嘴及緊固件 1套×2主要技術參數短網系統阻抗 ≤0.6+jmΩ三相阻抗不平衡系數 ≤4%精煉爐變壓器精煉爐變壓器由變壓器本體、儲油柜、開關操作箱、油水冷卻器控制柜、小車、高壓套管、釋壓器、進口有載調壓開關、油水冷卻器、低壓導電排組成。調壓方式：有載電動調壓，11級，采用直調調壓。二次引線：y/d11側出線，內封三角形。采用內封三角形平衡布置，多組并聯，可使三相電流電感分布均勻，二次端子采用銅排引出器身壓緊：所有線圈整體組裝真空氣相枯燥處理，線圈壓緊采用特制彈簧油缸壓釘，使用其在運動中始終處于壓緊狀態。冷卻方式：強油循環水冷〔OFWF〕。變壓器和有載開關分別配有重瓦斯、輕瓦斯、釋壓器等保護功能。儲油箱內襯橡皮囊，使油與空氣隔絕以保護變壓器油。變壓器帶有遠傳測溫裝置，在主控室通過數顯儀表可觀察變壓器油溫并且輸出4-20mA信號到PLC。配有遠傳數顯檔位顯示儀，另外配有檔調壓無源觸點輸出送入PLC。設備主要組成 本體 1套×2 儲油柜 1套×2 控制柜 1臺×2 開關操作箱 1臺×2 釋壓器 1臺×2 有載調壓開關 〔ABB〕 1臺×2 油水冷卻器 1臺×2 溫控器 1臺×2主要技術參數變壓器型號 HSSPZ-21000/35型式 箱蓋式運行方式 額定容量時連續運行，超載20%時，連續運行2小時額定容量 21000kVA一次額定電壓 35kV50Hz二次電壓 360～240V11級50Hz 其中：360～324V為恒功率級 324～240V為恒電流級二次額定電流 37420A聯結組別 Y/d11阻抗電壓 6～7%〔360V電壓下〕端子出線方式 側出電氣及自動化系統.1三電設備120t鋼包精煉爐電氣設備由高壓供電系統、低壓電氣控制系統、根底級自動化及通訊網絡組成，其中低壓電氣控制系統為電控、儀控、計算機控制三電一體化綜合系統，由低壓電氣供配電系統、成套低壓電氣傳動設備、電極自動調節裝置、現場控制及檢測設備組成。.1.1高壓系統〔賣方負責根本設計，買方負責供貨〕.1高壓系統由隔離開關、電壓互感器、真空斷路器手車、電流互感器、氧化鋅避雷器及R-C吸收裝置組成。并有效防止操作過電壓和浪涌過電壓對變壓器和電壓五感器絕緣可能造成的危害。.1斷路器操作機構為直流電磁操作機構，可以方便遠距離操作。采用防跳裝置，克服其空觸頭電弧重燃。.1高壓柜均設閉鎖裝置，具有防止誤操作功能，滿足國家水電部提出的“五防〞要求。五防即：防止帶負荷分〔合〕隔離開關；防止操作人員誤入帶電間隔；防止帶電連接地線；防止帶地線合隔離開關；防止誤分〔合〕斷路器。.1高壓計量局部，放在高壓計量柜內。包括過流繼電器，防跳繼電器、電流表、電壓表、有功電度表及無功電度表、三相有功功率表等測量儀表。.1高壓設備組成進線柜：包括隔離開關及電壓互感器1面×2真空斷路器柜：包括真空斷路器手車、電流互感器1面×2保護柜：包括氧化鋅避雷器及阻容吸收裝置1面×2.1.2低壓配電低壓電氣控制系統由低壓電氣供配電系統、成套低壓電氣傳動設備、電極自動調節裝置、合金加料系統、現場控制及檢測設備組成，主要包括低壓動力柜、鋼包車變頻控制柜、合金加料控制柜、爐體PLC柜、調節器控制柜、主操作臺、爐前操作臺、液壓操作箱、現場檢測儀表、傳感器、限位開關等設備；低壓電控柜采用GGD型低壓開關柜，柜殼采用靜電噴塑處理。各臺、柜、箱結構鞏固、外表采用噴塑處理，美觀實用，便于維護。.1.配電系統a〕低壓配電柜分為兩面。1號為進線柜，車間兩路380V，三相四線制電源〔其中一路為備用電源〕，引入1號柜，該柜內裝有刀開關，電動斷路器，交流接觸器，電壓表，分〔合〕閘按鈕等。b〕2號柜的電源由1號柜引入，該柜內裝有多只斷路器，并由各分路開關分別向各用電點提供電源。例如液壓泵、鋼包車、合金加料、儀表、PLC及過程控制的380V、220V電源，該柜內還放有直流穩壓電源AC220V/DC24V，向液壓閥站提供DC24V電源。c〕直流電源柜：該柜設有整流變壓器及三相橋式整流模塊，電容、電壓表及開關等。進線AC380V，經過整流后，變為DC220V向高壓電磁操作機構供電。.1.液壓系統的控制液壓站設三臺液壓泵，其中一臺備用，通過開關進行轉換，同時設有卸荷閥，當液壓泵起動后經過3-5秒的卸荷時間后再轉入打壓狀態，以減輕泵的啟動負荷。本系統主要控制爐蓋的升、降，電極的松開，電極升降等，其動作塊采用錐閥集成塊，電極升降采用比例閥控制。.1.溫度顯示溫度參數可再工控機畫面上顯示。.1.吹氬系統吹氬系統吹氬管道上設有電磁閥、壓力變送器、流量控制器等。電磁閥的翻開和關閉是手動操作。壓力和流量采集的信號變為4-20mA送給配電器，再由配電器送給PLC的A/D模塊經過計算送入上位機。進行顯示實際值。.1.水冷系統水冷系統設有總進水壓力和流量的檢測儀表。總進水管路又分為兩大路，一路向導電橫臂、水冷電纜提供水源，另一路向水冷爐蓋提供水源。由于水冷爐蓋處于高溫區，要保證水的冷卻，所以在水冷爐蓋的水管上裝有壓力和流量變送器，由PLC進行監控。在水冷爐蓋的出水管上裝有熱電阻，檢測出水溫度并送入PLC。其它用水的各支路裝有電接點溫度計，設定上限值55℃.1.鋼包車控制鋼包車控制采用變頻器調速。該控制設有手動、自動兩種方式。在鋼包車操作臺上進行操作。鋼包車的行走根據LF加熱工位或吊包工位限位開關信號，實現自動快速連續行走，自動減速行走以及自動停止，鋼包車啟、停平穩，速度自由可調，運行平安可靠.1.合金加料系統合金加料系統實現加對每個料倉及稱量斗的振動給料機以及皮帶機的送料控制與給料量的稱量。設有加料控制柜和加料操作箱.加料操作箱能夠在現場手動操作每個料倉及稱量斗的振動給料機以及皮帶機的送料控制，另設有操作權開關，以便于設備現場調試檢修。變頻器按四臺振動給料機配一臺變頻器的原那么。.1.低壓設備組成動力配電柜 2面×2變頻器柜 2面×2加料柜 1面×2液壓柜 1面×2高壓計量柜 1面×2PLC柜 2面×2主操作臺 1面×2爐前操作臺 1面×2.2自動化控制系統.1.1概述該方案用于LF-120噸精煉爐電氣自動化系統。系統總體設計采用儀、電、計算機一體化并面向工藝的設計思想，充分考慮系統的先進、實用、可靠以及合理性。.1.2系統由以下幾局部構成。·精煉爐電極調節器PLC·精煉爐本體控制PLC·HMI·主控制臺〔主控制室內〕·精煉爐操作臺〔置于爐臺現場〕主操作臺和精煉爐操作臺信號進PLC。電極PLC與爐子本體PLC通過MPI網通訊，并與HMI進行通訊。爐子PLC選用西門子公司的S7-300系列，計算機工作站選用工控機。系統配置的計算機操作站，其中操作站用于畫面顯示、操作指導的人機對話。還有用于化驗室數據傳遞，用于電氣后臺監控。.1.3.1.3.1精煉爐的電極升降控制由調節器PLC以及二次側電壓電流互感器、電量變送器和輸出信號轉換器組成。調節器完成以下主要功能：·電量值檢測·電氣參數計算·弧長控制·智能PID調節器·綜合控制輸出·輸入功率控制·網絡通訊電量值檢測調節器通過檢測精煉爐變壓器二次側的電壓、電流、COSΦ等電量值。電氣參數計算利用采集的電量值，計算出電壓電流的有效值、相角、有功功率、無功功率、弧壓、弧長、弧功率、等重要電氣參數。弧長控制合理控制電弧弧長，對提高鋼包爐熱效率至關重要，整個控制過程結合不同鋼種的冶煉工藝進行相應的控制調節。最主要的在控制過程中始終追尋電弧最正確功率Q點。智能調節器根據弧壓、弧長、弧功率等電氣參數計算，在保證升溫速度的前提下，合理控制弧長。智能PID智能PID是一種綜合控制算法，結合爐子仿真系統預報結果，優化與設定點之間的誤差，調整優化參數權值，計算電極升降控制的輸出值，確保系統運行的平安可靠。綜合控制輸出在有些異常情況下，需要快速做出反響，例如起弧，電流過負荷，短路保護等，這些變量不需引入參數優化控制中，綜合輸出通過規那么進行邏輯判斷，可直接進行輸出干預，這樣可防止參數優化結構復雜，學習效果差，又可保證控制器的反響速度。綜合控制還包括防止電極插入鋼水的功能。輸入功率控制 二次電壓設11擋，每電壓擋下設5擋電流可供用戶靈活選擇。在自動方式下，計算機根據相關電量參數，可自動進行功率最優調節。網絡通訊調節器與上位機間通過以太網進行通訊，同時與其它PLC通過相應控制網進行通訊。.1.3.2爐體PLC完成以下功能：·高壓及變壓器設備的監控·冷卻水監控，包括爐子、電氣設備和液壓站的冷卻水·液壓站控制·爐蓋等爐子設備控制·爐體控制·電極夾持器控制·鋼包車控制·加料控制·吹氬控制·鋼水測溫讀取·與上位機電極調節器的通訊·與系統的通訊高壓設備的監控高壓供電系統由高壓隔離開關及電壓互感器、高壓真空斷路器、電流互感器、避雷器及阻容吸收裝置組成，給精煉爐變壓器提供高壓主回路電源。高壓系統的真空斷路器合分閘由高壓柜和主操作臺兩地操作控制。分、合閘時，必須條件滿足，操作臺、高壓柜信號燈指示工作狀態。并根據設計要求實現變壓器調壓。冷卻水監控〔包括爐子、電氣設備和液壓站的冷卻水〕PLC監視冷卻水回路的入口出口水溫及主回路的入口壓力、出口流量。信號超過設定值時報警。液壓站監控液壓站由精煉爐主PLC控制液壓站相關電氣設備。電極夾持器控制電極夾持器控制，在液壓系統壓力正常時、斷路器未合閘時，可在精煉爐操作臺控制電極夾放。爐蓋提升及電極旋轉等爐體設備控制爐蓋控制按鈕、爐蓋合金門控制按鈕皆為帶燈按鈕。當按下按鈕，爐蓋到位限位時燈亮。完成爐蓋提升、爐門升降等爐子設備的控制。電極旋轉在滿足所有連鎖條件情況下，由控制臺或HMI發出控制信號，通過控制比例閥，完成電極的旋出和旋入的動作。精煉爐鋼包車控制 鋼包車行走控制由變頻器、電動機、行程開關等組成。行走速度2-20M/MIN可調。計算機預制行走曲線自動完成控制。吹氬控制 吹氬控制通過氬氣流量計檢測流量并將4-20mA信號送PLC，計算機將檢測值與氬氣給定值比擬，調用智能PID算法得到相應的輸出量。氬氣控制具有自動和手動兩種方式。鋼水測溫信號讀取鋼水測溫由二次儀表將溫度信號轉為4-20mA信號輸入PLC。低壓設備監控相關的自動開關的運行狀態應進入PLC進行檢測主回路電源接通狀態，用作監視。相關設備電機運行狀態及故障狀態進入PLC進行檢測設備運行狀態，用作監視、控制。.1.3.3上位機系統配置本系統中配置1臺工控機，用于精煉爐、加料設備監控和操作。工控機硬件配置：處理器：P4G內存〔DRAM〕：256MB硬盤40G軟驅：3.5光驅：48倍速彩顯液晶顯視器：LCD17"通訊網卡2000KVA15分鐘不間斷電源系統軟件·PLC操作系統和編程軟件〔STEP7〕·WINDOWS.2000/NT·工控組態軟件WINCC。·PLC通訊軟件上位機功能概述·設備運行監示·報警/事件管理·網絡通訊監視HMI工作站顯示畫面：主菜單一級畫面二級畫面備注系統組態系統組態網絡診斷網絡診斷歷史/實時趨勢歷史/實時趨勢圖設備運行監控監控畫面爐體狀況高壓設備電爐供電系統圖、斷路器合分閘狀態、變壓器工作狀態、、高壓系統故障點顯示冷卻水系統水冷系統回路中相關部位壓力、流量顯示、進出水溫度。液壓站液壓回路總圖、電極升降閥狀態、電極加緊、放松閥狀態、爐體運動閥狀態。并根據液壓系統提供的相關信號，顯示液位、過濾器前后壓力及液阻狀態爐蓋爐門以及電極爐蓋爐門的位置和電極位置吹氬狀態根據吹氬系統提供的信號顯示壓力、瞬時流量、吹氬量、吹氬時間電極升降三相弧壓、弧流以及電流給定等電極旋轉加料系統根據加料設備提供的信號，顯示料位、震動器、皮帶機的工作狀態報警/事件管理趨勢圖實際冶煉功率曲線.1.4與根底自動化有關的盤、箱、柜見下表：編號設備名稱尺寸〔高X寬X深〕電源數量位置G1電極控制柜2200X800X600220VAC，600VAPLC室G2本體PLC柜2200X800X600220VAC，600VAPLC室G3主操作臺〔高壓、變壓器調壓、電極升降、電極旋轉、爐蓋、加料〕主控室G4計算機操作臺220VAC，1000VA主控室.1.4.1S7系列PLC相應的PS/DI/DO/AI/AO模塊；相應的通訊模塊；CP相應的變送器、繼電器、空開、指示燈、接線端子等電器.1.4.2S7-系列PLC相應的PS/DI/DO/AI/AO模塊；相應的通訊模塊；CP相應的變送器、繼電器、空開、指示燈、接線端子等電器.1.4.3根本組成·緊急停止按鈕·燈測試按鈕·分、合真空開關的鑰匙開關·真空開關準備、合、分批示燈·爐蓋操作旋鈕開關及指示·電極旋轉開關及位置指示·電極1#升/降自動操作桿·電極2#升/降自動操作桿·電極3#升/降自動操作桿·電極1#、2#、3#升/降自動操作桿·變壓器檔位選擇開關·變壓器檔位指示燈·加料系統緊急停止按鈕·二次電壓、電流表各3只根本功能·通過開關、按鈕指令操作進真空開關的分合·手動、自動操作電極、爐蓋、爐體的動作·操作變壓器換檔.1.4.4精煉爐臺操作臺〔置于爐臺現場·指示燈、開關、操作按鈕·各電極動作開關·爐蓋、爐體的動作注：PLC模塊輸入輸出接口余量15%，最少量為1路。CPU負荷不大于65%，內存應用余量不少于35%。.1.4.5根底自動化級功能描這一級控制分為兩大類。一類是開關量信號控制，一類是模擬量信號控制。●開關量信號控制開關量信號控制的每一個輸出動作，都必須滿足相應的邏輯連鎖條件。這一類控制主要有： 測溫取樣動作 爐蓋動作 液壓站控制電極旋轉控制 加料控制 變壓器換檔控制 變壓器油溫、輕重瓦斯監控 水路流量、溫度、壓力監控真空開關合分閘手動按鈕、搖柄、鼠標點擊對應的動作●模擬量控制模擬量控制在電爐中主要是指對電極升降的調節控制及吹氬控制，這局部的控制是整個系統的關鍵。優化控制的目標是壓縮冶煉時間，提高工廠冶煉效率，降低電耗和電極消耗減少煉鋼的本錢。模擬量控制還包括鋼包車行走和吹氬流量等控制。LF爐的電極調節控制過程當具備所有冶煉的連鎖條件后，三相電極快速下降。在電極下降的過程中，要保持三相電極平頭防止某一相電