電氣控制技術(shù)在高爐鼓風機中的應用

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摘要：針對高爐鼓風機的電氣控制技術(shù)進行相應的探討，結(jié)合實際問題分析發(fā)展高爐鼓風機電氣控制技術(shù)的原因，并提出合適的建議來促進高爐鼓風機的電氣控制改造。

關(guān)鍵詞：電氣控制技術(shù)；高爐鼓風機；自動跳閘 作為煉鐵工藝的新設備，高爐鼓風機對整個鋼鐵企業(yè)和煉鋼過程而言具有重要的意義。高效穩(wěn)定工作的鼓風機可以提高鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)量，從而提高其經(jīng)濟效益，并能夠保證在煉鋼過程中的安全生產(chǎn)。但是高爐鼓風機在實際的生產(chǎn)應用中經(jīng)常會因為控制系統(tǒng)發(fā)生故障造成鼓風機停機，這種突然性的停機對鋼鐵生產(chǎn)的過程而言具有重大的危害，嚴重的話甚至可以造成高爐灌渣、燒壞渣口、風口或者是吹管等問題。同時，高爐鼓風機一旦損壞，其維修所需要的時間較長，這就會給鋼鐵企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失，使企業(yè)的經(jīng)濟效益降低。因此，通過改造高爐鼓風機的電氣控制系統(tǒng)來預防其自動停機、跳閘的事故，從而提高鼓風機運行可靠性具有重要意義。本文將探討有關(guān)高爐鼓風機的電氣控制系統(tǒng)改造技術(shù)的一些相關(guān)問題。 1高爐鼓風機存在的問題及改造的必要性鼓風機作為一種供給設備在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中被許多的行業(yè)所采用。隨著鋼鐵工業(yè)中煉鐵工藝的進一步發(fā)展，高爐煉鐵因可以提供高質(zhì)量的鋼水，同時又可以有較高的產(chǎn)量而被煉鋼企業(yè)所廣泛應用。高爐煉鐵雖然有其質(zhì)量和產(chǎn)量上的優(yōu)勢，但是在實際應用中對鼓風機也就提出了更高的要求。高爐煉鐵需要持續(xù)的高溫和鼓風機送來連續(xù)不斷的補給，作為冶金行業(yè)高爐煉鐵、煉鋼工藝中的核心設備，高爐鼓風機的運行需要具備相當?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。但是在現(xiàn)實的工業(yè)生產(chǎn)的冶金煉鋼過程中，高爐鼓風機經(jīng)常會因為各種原因而在運行中發(fā)生自動跳閘的事故，從而造成煉鋼過程的停止，給企業(yè)帶來了巨大的損失。高爐鼓風機自動跳閘的基本原因主要有以下3個方面：（1）首先是低電壓保護動作造成的高爐鼓風機跳閘事故。在現(xiàn)代化鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的過程中，為了保證煉鋼和冶金生產(chǎn)過程的安全性，確保不會發(fā)生安全事故，許多大中型的高爐鼓風機都會設置低電壓保護系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然在一定程度上會杜絕安全事故的發(fā)生，但是在更大程度上會限制高爐鼓風機的正常工作和運行，使得高爐鼓風機在運行的過程中會因為低電壓保護動作而產(chǎn)生自動跳閘事故，從而造成鼓風機停機，給冶金生產(chǎn)造成一定的損害。（2）其次是二次控制電源斷電造成跳閘事故。對于高爐鼓風機的正常運作來說，當因為低電壓保護動作或其他原因造成高爐鼓風機停機之際，二次控制電源的運作對于鼓風機的持續(xù)工作有著積極的意義。由于交流電源控制相對于直流電源控制而言相對簡單，所以在鼓風機的控制現(xiàn)場一般都不會采用直流控制電源。而這種交流電源的二次控制系統(tǒng)由于在運行中電氣控制系統(tǒng)離電源較遠，因此運行不穩(wěn)定、可靠性較差，在實際的工作運行中，這種二次控制的電源經(jīng)常會因為電路元件的故障或者是停電檢修以及倒換電源等原因而導致系統(tǒng)斷電，從而造成高爐鼓風機因為斷電而停機。（3）最后的原因就是電網(wǎng)的“電壓突降”造成的高爐鼓風機跳閘事故。電網(wǎng)的停電事故不可避免，當電網(wǎng)出現(xiàn)停電事故時，雖然理論上電網(wǎng)可以通過一次重合閘等方式實現(xiàn)快速的重新續(xù)電。但是在這很短暫的一瞬間會產(chǎn)生電網(wǎng)的電壓突然的降低，也就是我們所說的電網(wǎng)的“電壓突降”。這種電壓突降非常容易造成高爐鼓風機的自動跳閘事故，這就會影響高爐鼓風機運作的連續(xù)性和穩(wěn)定性，從而進一步影響煉鋼的工業(yè)生產(chǎn)過程穩(wěn)定性。在高爐鼓風機的實際運作過程中，上面的3種情況是最容易造成高爐鼓風機自動跳閘從而引起鼓風機停機的原因。為了解決這些情況，在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，要努力提高高爐鼓風機的控制技術(shù)水平，通過實現(xiàn)高爐鼓風機控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定來保證高爐鼓風機持續(xù)穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在改進高爐鼓風機控制系統(tǒng)的技術(shù)中，對其進行電氣控制的改造是比較合理而且有效的。高爐鼓風機在運作中因為上述的一些原因會造成自動跳閘從而引起鼓風機的停機，而鼓風機，特別是高爐煉鐵中的高爐鼓風機的停機在很大程度上會給冶金工業(yè)帶來極其嚴重的危害。在冶金工業(yè)的高爐煉鋼中，高爐鼓風機一旦停機，就很容易造成高爐灌渣，從而影響高爐煉鋼的鋼水的質(zhì)量和產(chǎn)量。高爐鼓風機停機的危害還不僅僅局限于此，它還會危害高爐等煉鋼設備，甚至會燒壞渣口、風口、吹管和彎頭等高溫部位，從而造成高爐煉鋼因為設備的損壞而長時間的停止工作，再加上這種設備的維修所需要的時間較長，恢復生產(chǎn)的難度很大，因而會造成煉鋼的長時間的停止而給鋼鐵企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，在現(xiàn)實的冶金過程中，注意防止高爐鼓風機自動跳閘停機事故的發(fā)生，從而提高高爐鼓風機工作和運行的穩(wěn)定性和可靠性對于整個冶金行業(yè)和鋼鐵企業(yè)來說都具有重要意義。 2高爐鼓風機的電氣控制技術(shù)改造高爐鼓風機的穩(wěn)定運行對于高爐煉鋼而言具有重要意義?，F(xiàn)代化的高爐煉鋼越來越注重于強調(diào)可靠性和穩(wěn)定性的生產(chǎn)要求，只有煉鋼過程穩(wěn)定可靠，才能確保高爐鋼水的高產(chǎn)量，同時保證高爐產(chǎn)出的鋼水的較高的質(zhì)量。而要實現(xiàn)高爐煉鋼生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性，就對高爐鼓風機的正常運行提出了更高的要求?，F(xiàn)代化的煉鋼過程不僅要求鼓風機具備持續(xù)穩(wěn)定工作的能力，還要具備一定的處理突發(fā)事件的能力?？紤]到高爐鼓風機的正常運作和煉鋼過程的安全生產(chǎn)和方便操作，有必要對高爐鼓風機進行以下的電氣控制技術(shù)的改造。 2.1對低電壓跳閘保護的電氣控制改造在現(xiàn)代冶金行業(yè)中，傳統(tǒng)的鼓風機的設計方案都設有低電壓保護控制，而在實際的應用中，這種低電壓跳閘保護可能會造成鼓風機的停機。當電網(wǎng)的電壓降至鼓風機的額定電壓之下時，風機就會自動跳閘從而造成停機事故。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，電壓降低時電流就會增加，而電流的增加不會影響電機正常運行，同時也不會對風機造成損害甚至停機。在低電壓保護的鼓風機組中，電壓降低到一定的程度就會引起低電壓保護系統(tǒng)啟動造成鼓風機的跳閘。而我們可以通過對其進行一定的電氣控制系統(tǒng)的改造，當電壓降低時會發(fā)出信號，風機的操作人員在收到信號后可以根據(jù)實際情況采取諸如降低風量、減輕負載等對策。這樣可以使電壓回升后風量恢復正常，從而避免抵押跳閘保護造成的風機停機事故的發(fā)生。 2.2對二次控制電源的電氣控制改造從圖1中我們可以看出：220 V的控制電源可靠性對于風機的正常運行而言是十分重要的。通過第1部分高爐鼓風機存在的問題的分析可以看出，高爐鼓風機的自動跳閘停機事故在很大程度上也是由于二次控制電源系統(tǒng)工作不力造成的。為了避免因為二次電源控制系統(tǒng)引起的風機停機事故，在實際工作中，我們可以對二次電源控制系統(tǒng)進行電氣控制改造，增設專用的二次控制電源，從而在杜絕風機跳閘事故的同時增加了風機的電氣聯(lián)鎖功能。這種功能可以在圖1中顯示出來：先合上隔離開關(guān)QS，變壓器TC才能通電，然后QF1和QF2才能相繼合閘。這樣可以在一定程度上避免一些操作失誤引起的風機事故。 2.3對瞬間斷電的電氣控制技術(shù)改造通過第1部分高爐鼓風機存在的問題的分析我們可以看出電網(wǎng)的瞬間斷點會造成風機的停機事故。這可以在圖1中展示出來：KT1是控制斷電延時的接通開關(guān)，KT2是控制斷電延時的閉合開關(guān)。通常它們都會處于閉合狀態(tài)，而當電壓突降時，KC2會無壓失放，QF2則會跳閘。如果電網(wǎng)短時間內(nèi)電壓恢復正常，那么改造后的電氣控制系統(tǒng)會啟動回路，重新使KC2和QF2自動合閘，這時電機就會自動恢復正常，風機也可以一直處于工作的穩(wěn)定狀態(tài)，就不會出現(xiàn)風機的停機事故。通過對鼓風機進行這種電氣控制技術(shù)改造，可以充分地避免因為“電壓突降”而造成的風機停機事故。 3結(jié)語 通過分析高爐鼓風機工作中存在的問題及其電氣技術(shù)改造的必要性，指出了我國冶金工業(yè)風機的工作狀態(tài)；通過對風機進行電氣控制系統(tǒng)的改造后，其不僅具有很高的自動化水平，而且還可以實現(xiàn)鼓風機持續(xù)穩(wěn)定的工作，從而保證煉鋼過程的順利實現(xiàn)。這樣不僅可以提高鋼鐵公司的鋼鐵產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，而且對于我國整個鋼鐵行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定和健康發(fā)展都具有重要的意義。 ［參考文獻］ ［1］申凌云，何俊正.基于PID控制的煤氣鼓風機變頻調(diào)速系統(tǒng)［J］.電機與控制應用，2009 ［2］殷世宏.萊鋼AV56高爐鼓風機控制系統(tǒng)的設計與應用［D］.山東科技大學，2005 ［3］龍英，吳曉峰，趙佳.基于冗余容錯技術(shù)的高爐鼓風機自動化特護系統(tǒng)［J］.山東冶金，2006 ［4］高洪軍.軸流式高爐鼓風機防喘振裝置的技術(shù)改造［J］.冶金動力，2004