[科普中國]-高爐探尺

簡介

探尺柜主器件為全數(shù)字交流變頻器或直流調(diào)速裝置。變頻器必須為含力矩控制全矢量型，選用四相限工作制或加裝制動單元制動電阻形式；直流調(diào)速裝置一般選用四相限工作制。一般小型高爐兩套探尺，大型高爐三套到四套探尺。高爐探尺分為高爐直流探尺和高爐交流探尺。

工作原理高爐內(nèi)的料位隨著煉鐵生產(chǎn)的進(jìn)行而不斷變化，本產(chǎn)品對煉鐵生產(chǎn)過程中高爐內(nèi)部的料位進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的原理是通過對卷揚(yáng)機(jī)的控制，通過測控部分實(shí)現(xiàn)的。具體可分為放尺操作、扶尺操作及提尺操作三種工作方式。

(1) 放尺：高爐加料后,需要放尺以對料位進(jìn)行測量.這一過程稱為放尺操作.放尺時(shí)是重錘處于自由下落狀態(tài),同時(shí)抱閘保持松閘狀態(tài).此時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的提尺力矩小于重錘的重力力矩,使重錘勻速下落，從而保證重錘到達(dá)料面時(shí),不僅無倒尺現(xiàn)象發(fā)生,而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊.

(2) 扶尺：當(dāng)探尺到料面后，由于料面的支撐和電機(jī)弱矩收取的共同作用，使重錘只能隨著料面的下行而下移，這即為扶尺操作。當(dāng)發(fā)生塌料時(shí)，重錘也能很快的跟隨上去。此時(shí)由編碼器和測控儀表所測的數(shù)據(jù)即為料面的高度。當(dāng)重錘隨料面下行到設(shè)定料線時(shí)測控儀表將發(fā)出”到料線”信號,若此時(shí)裝料過程已準(zhǔn)備好,控制柜將轉(zhuǎn)入提尺操作,否則仍然跟隨料面進(jìn)行檢測,當(dāng)重錘隨料面下降至”下限”位時(shí),控制柜將提尺操作以保護(hù)重錘不被燒毀.

(3)提尺：高爐加料時(shí)必須先將探尺重錘提起至”零位”,這一過程為提尺操作.提尺時(shí),是對卷揚(yáng)電機(jī)加給正向的直流電壓,使電機(jī)以正常驅(qū)動功率驅(qū)動減速器,帶動卷揚(yáng)繩輪收取鋼絲繩,使重錘上行,同時(shí)光電編碼器隨著繩輪作同步旋轉(zhuǎn),并將重錘的實(shí)際位置檢測出來. 當(dāng)重錘上行至零點(diǎn)時(shí),測控儀表將發(fā)出”到零點(diǎn)”信號, 卷揚(yáng)控制柜將要據(jù)此信號切斷電機(jī)電源和抱閘電源,使重錘停在”零位”。

控制方式每個(gè)探尺在控制柜柜門都設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，包括：手動自動，提尺放尺,及相應(yīng)指示等，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量和點(diǎn)測料面。兩個(gè)探尺可同時(shí)工作，也可以任選一個(gè)。手動方式可在柜門上操作，自動方式則由程序控制。

每放入高爐中一批料，探尺自動下放進(jìn)行探料。料線到達(dá)設(shè)定值后允許放料，這時(shí)系統(tǒng)自動停止上料過程。放料之前，探尺必須提升到零位，以免料線探尺重錘被埋入料層內(nèi)燒壞。探尺設(shè)最大探料深度保護(hù)，即當(dāng)探尺探到深料面時(shí)，為保護(hù)探尺不被燒壞，要自動提尺，不論是否放料。探尺可隨時(shí)手動提尺、放尺。

新型高爐探尺新型高爐探尺采用交流變頻電機(jī)傳動，高性能電流矢量型變壓變頻調(diào)速器驅(qū)動控制。 高爐探尺作為監(jiān)視和控制高爐內(nèi)料位的重要設(shè)備，其控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于準(zhǔn)確地進(jìn)行料面跟蹤。

1)保證探尺的重錘在下放過程中能均勻、順暢、可控的下放。

2)重錘在下放到料面后，“浮”在料面上，重錘不倒不歪，隨著料面的下降自動平穩(wěn)地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的動平衡。

3)探尺重錘可控穩(wěn)定地快速提升。

4)探尺重錘可控、準(zhǔn)確、平穩(wěn)地停車。

故障判斷探尺下放緩慢或不能下放

高爐結(jié)束放料，關(guān)閉下密封閥后，探尺開始下放，相應(yīng)探尺在整個(gè)料線探測過程中一直未能下放到料面，大約只下放到料線的零點(diǎn)。根據(jù)趨勢圖反映出的情況再次試車，觀察變頻器檢測的速度、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)在這種狀態(tài)下，變頻器接收的速度編碼器反饋的速度接近零，并且方向顯示與提尺時(shí)相同。從控制原理分析，造成這種現(xiàn)象的原因只可能是電機(jī)抱閘和編碼器反饋兩方面問題。從提尺時(shí)的狀況看，基本可排除電機(jī)抱閘問題。編碼器反饋通道包括編碼器本身、聯(lián)軸器、線路及與變頻器的反饋接口。造成此現(xiàn)象的原因不可能是編碼器的聯(lián)軸器連接問題，但可能是編碼器及其線路的問題。更換新的編碼器并檢查線路后，此現(xiàn)象仍存在；更換變頻器與編碼器接口板后此現(xiàn)象消失，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2臺甚至3臺探尺曲線突然上升

2臺甚至3臺探尺曲線突然上升，而實(shí)際上料線下滑并不明顯，只有0.2m左右，這在實(shí)際生產(chǎn)中較常見。但是，如果幾條料線出現(xiàn)幅度較大的同時(shí)下滑，那么高爐內(nèi)必然出現(xiàn)了滑料或塌料現(xiàn)象，應(yīng)該引起注意。

方波開始一段上端曲線成水平直線

每個(gè)近似方波的開始一段上端曲線成水平直線，不再有明顯的斜率，該現(xiàn)象一般出現(xiàn)在探尺設(shè)備安裝調(diào)試或更換墜砣后，方波頂部曲線成一水平直線，說明探尺墜砣在下放過程中速度過快導(dǎo)致倒砣甚至埋入爐料內(nèi)。這時(shí)需增大放尺時(shí)變頻器的力矩，根據(jù)曲線情況和變頻器反映出的速度和力矩細(xì)調(diào)，直到料線趨勢表現(xiàn)正常為止1。