转炉自动化.doc

任务书附页现将酒钢120t电控设计任务书提与你室，请据此开展设计。1 设计概况1.1 概述酒钢120t转炉工程按照一次设计，分期建成投产的原则（2005年陆续建成）进行。本工程为总包工程，设计范围包括： 1座1300t混铁炉, 2套铁水脱硫装置（3个喷吹工位），3座120t顶底复吹转炉，3座120t LF精炼炉及其车间内配套的公辅设施，以及板坯连铸车间主厂房。1.2 生产规模酒钢转炉炼钢工程建设规模为293.22万t/a合格钢水。供板坯连铸车间及薄板坯连铸车间生产。生产钢种有：普碳钢、碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、低合金高强度结构钢、锅炉钢、压力容器钢、桥梁钢、中碳钢。1.3 转炉主要技术经济指标转炉主要技术经济指标见表11。表11 转炉主要技术经济指标表序号项目名称单位数 值备注1转炉出钢量t1202座数座33转炉型式顶底复吹4转炉吹炼制度三吹三56冶炼周期min38 其中吹氧时间min13167车间日产合格钢水t80408年产合格钢水量万t293.229平均日出钢炉数炉6710最大日出钢炉数炉9111转炉年有效作业时间h515912转炉车间年工作天数d3652 转炉三电系统范围转炉三电系统范围包括从主原料供应到转炉出钢为止的整个转炉炼钢系统。本任务书只涉及有关炼钢专业工艺设备的相关要求，下面列出相应的全部工艺设备（或系统），具体的将在后续的内容中描述，详细内容如下：a) 铁水供应系统(不包括在本任务书内)；b) 废钢供应系统；c) 转炉本体；d) 氧枪系统；e) 氮封；f) 活动烟罩；g) 副原料加料系统；h) 转炉炉前挡火门i) 转炉炉后挡火门j) 转炉炉下钢包车；k) 转炉炉下渣罐车；l) 180t、160t、80t电动过跨车m) 转炉中控室电动升降防溅装置n) 转炉炉后钢水罐水口灌砂引流装置o) 转炉挡渣棒投放装置；p) 3t客货电梯q) 转炉钢水测温系统；r) 转炉氧枪冷却水阀站； s) 转炉氧枪氧/氮气阀站；t) 转炉净化及回收系统；u) 铁合金系统；v) 转炉出钢钢水称量系统；w) 转炉底吹氮/氩气阀站；x) 来自上位机的信息及设定值显示；y) 当前及历史趋势显示、存储及打印；z) 基础自动化画面要求。其它部分：aa) 转炉烟气冷却系统，见热力专业任务书；bb) 转炉烟气净化及回收系统，见通风和燃气专业任务书；cc) 副原料上料系统，见贮运专业任务书。3 转炉炼钢车间工艺流程图转炉车间工艺流程图如下：4 转炉冶炼工艺描述以下叙述为一个完整的转炉冶炼周期内的操作内容及操作顺序：转炉冶炼通常从主原料装入开始。首先用起重机将称量好的装在废钢料槽中的废钢装入转炉，然后将装在转炉铁水罐中经过称量和铁水脱硫后的铁水用起重机吊运到炉前兑入转炉。在主原料装入过程中，操作工人在炉前摇炉室摇炉配合。主原料装入完毕后，转炉回复到垂直位置，开始降氧枪吹氧；吹氧开始后23min活动烟罩下降，开始煤气回收。在吹氧过程中根据需要分批加入副原料，造渣进行钢水冶炼；吹氧停止前23min时煤气回收终止，活动烟罩上升；吹氧结束后，倒炉测温取样，根据测温取样的结果，决定是否需要补吹。如果钢水温度及碳含量均满足终点要求，即开始准备出钢；这时钢包已经准备好并放置在炉下钢包车上；操作工人在炉后摇炉室操作转炉进行出钢；出钢进行至1/3时，开始对钢包中的钢水进行钢水脱氧及合金化操作；出钢完毕，摇炉至0位，在炉前摇炉室倒炉出渣，留少部分钢渣进行溅渣护炉；溅渣护炉完成后，检查炉衬，必要时进行补炉；补炉完成，准备进行下一炉处理。5 设计要求为保证整个转炉三电系统的逻辑及完整性，以下内容将传动、仪表即基础自动化合并在一起叙述。5.1 转炉冶炼的前提条件5.1.1 概述转炉进行钢水冶炼之前，要求操作工人对转炉各设备、转炉所需的各种能源介质的运转及供应情况进行确认，为方便操作工人的确认工作，需设计相关画面内容。5.1.2 具体内容有下列内容需在画面上显示，以供操作工人确认：铁水供应系统；废钢供应系统；转炉本体；氧枪（分A枪B枪分别显示）；氮封；活动烟罩；转炉烟气冷却系统；转炉烟气净化回收系统；副原料加料系统；铁合金系统；挡渣塞；转炉炉下钢包车；转炉炉下渣罐车；转炉钢水测温系统；氧枪冷却水阀站（分A枪B枪分别显示）；氧枪氧气阀站（分A枪B枪分别显示）；氧枪氮气阀站（分A枪B枪分别显示）；转炉底吹氮/氩气阀站。5.1.3 画面显示方式及地点上述内容放置在基础自动化转炉主控室的运转条件检查画面上。要求画面显示各项内容的状态，即运转/待机/故障、自动/半自动/手动、集中/现场。各状态的显示颜色请参照酒钢有关设计规定或与我专业协商。关于各项内容的故障信号取得方式在后续各系统内容中详述；要求从该画面可切换到相应的故障设备或系统画面、或切换到报警画面；同时，有新报警内容时，在主操作画面上应有提示。5.2 铁水供应系统5.2.1 概述铁水供应系统由1座1300t的混铁炉、2台带称量的铁水罐车、3套铁水脱硫装置构成。铁水用180/50t起重机将铁水从炼铁区域吊至炼钢区域兑入混铁炉中储存保温。转炉需要时，倒入120t转炉铁水罐中，经电子轨道衡称量，再经铁水脱硫后，用180/50t起重机将铁水兑入转炉。铁水供应系统的三电系统不包括在本任务书内，请参见我专业铁水供应系统三电任务书。5.2.2 与转炉过程控制的关系转炉过程控制系统需要在转炉基础自动化系统采集必要的信号以进行静态模型计算。5.2.2.1 信号采集内容有下列信号需要进入的基础自动化网络并传送到转炉过程控制系统：a) 铁水称量实绩值：每次混铁炉出铁或高炉铁水罐兑1罐铁水要产生一个称量实绩值；b) 铁水温度：不定期测定；c) 铁水成分：不定期分析；d) 混铁炉号(考虑今后上第2座混铁炉)；e) 铁水罐号：铁水罐编号来自转炉过程控制系统或人工输入。5.2.2.2 信号传送要求上述信号按照下列要求进行传送：a) 上述信号内容中a)、d)、e)项原则上要求作为1个电文通过网络传送到转炉过程控制系统，信号传送的时刻为每次产生新的称量实绩时。称量实绩值及混铁炉号由人工确认。请你专业考虑或与酒钢协商，该电文是通过基础自动化系统传递到转炉过程控制系统，还是在混铁炉操作室设置过程控制系统终端；b) 上述信号内容中的第b)、d)项原则上要求作为1个电文通过网络直接传送到转炉过程控制系统，信号传送的时刻为每次有新的温度测定值产生并被操作人员确认后；c) 上述信号内容中的第c) 、d)项原则上要求作为1个电文由分析计算机通过网络直接传送到转炉过程控制系统，信号传送的时刻为每次有新的成分分析值时。要求分析计算机的电文内容包含混铁炉号，以区分将来2座混铁炉的试样，请与检验专业联系确定电文输入方式。5.3 废钢供应系统5.3.1 概述废钢供应设备主要由起重机组成。废钢用汽车运入炼钢厂加料跨废钢区，用(30+30)t起重机加入转炉。废钢供应系统一些转炉冶炼必须的信号由酒钢提供。5.3.2 与转炉过程控制的关系转炉过程控制系统需要在转炉基础自动化系统采集必要的信号以进行静态模型计算。5.3.2.1 信号采集内容有下列信号需要由酒钢提供并传送到转炉过程控制系统：a) 废钢称量实绩值b) 废钢料槽编号5.3.2.2 信号传送要求上述信号按照下列要求进行传送：上述信号内容中1)、2)项原则上要求作为1个电文通过网络传送到转炉过程控制系统，信号传送的时刻为每次产生新的称量实绩时。信号均由酒钢废钢料场操作室传送，我院考虑接口。请你专业配合计算机专业与酒钢协商信号交接方式。5.4 转炉本体5.4.1 概述转炉本体是转炉炼钢车间的核心设备，包括转炉炉体、支撑结构、倾动装置及稀油润滑系统。转炉本体设备中，转炉炉体的炉口、支撑结构的耳轴、托圈均通水冷却。在整个转炉吹炼过程中，由于冶炼操作需要，转炉需要倾动到不同的角度，以便进行各项作业内容，转炉倾动角度应在CRT画面上显示。为了调试方便，要求对转炉的最大和最小倾动速度提供画面设定。本车间共有3座120t的氧气顶吹转炉，以下要求是针对1座转炉提出的，3座转炉的设计要求相同。5.4.2 转炉本体主要技术参数(最终以设备专业为准)转炉操作制度连续生产转炉倾动回转角度0360转炉倾动回转速度高速0.998r/min低速0.12r/min转炉倾动作业见附图。5.4.3 控制设备见设备专业任务书。5.4.4 电控要求1) 转炉倾动转炉倾动（摇炉）是出于冶炼过程中兑铁水、加废钢、吹炼、测温取样、出钢、溅渣护炉、倒渣及补炉等操作目的而进行的。所有前述操作均通过中控室操作台、炉前和炉后摇炉室操作台上的操作手柄来进行的。为保证转炉设备的安全，转炉倾动的操作手柄要求可以锁定。在炉前摇炉室的转炉倾动操作过程中，需要配合转炉炉下渣罐车操作。在炉后摇炉室的转炉倾动操作过程中，需要配合转炉炉下钢水罐车操作。 中控室操作台、炉前和炉后摇炉室操作台上操作手柄的转动方向用于控制转炉倾动方向，操作手柄的转动角度用于控制转炉倾动速度；但是，转炉在各个区域的最大倾动的速度应受该区域最大倾动速度的限制，详见附图1所示（有关速度切换时的加减速要求请与设备专业联系）。2) 倾动速度设定、连锁条件为便于设备调试，可以进行倾动速度的人工输入设定。要求在CRT画面上提供转炉倾动速度的设定功能，包括高速和低速的设定；设定确认后的值显示在与转炉倾动相关的画面上，确认后输入框的值置为0。转炉倾动速度设定值只允许设备维护人员修改，以下其它设备可能存在同样类型的参数设定要求，请将需工艺人员修改的参数汇总到一幅画面上，将需要设备维护人员修改的参数汇总到另外一副画面上，均通过口令登入。操作方式操作地点连锁条件备注中央手动转炉中控室操作台在转炉倾动之前，必须满足下列条件： 氧枪已提出炉口，处在等候点或以上位置； 活动烟罩处在最高位置； 其它连锁条件请见相关专业任务书。转炉倾动的转换开关设在转炉中控室操作台。三个操作点有一点操作时，其余两点不能操作。现场手动炉前摇炉室操作台炉后操作室操作台5.4.5 报警及显示1) 转炉中控室CRT画面（转炉倾动系统）名 称显示和设定内容转炉本体部分画面 要求示意出转炉的倾动角度及倾动速度数据，转炉图形应与显示的角度对应，并显示当前的操作地点； 要求显示出转炉倾动装置的故障情况，并提供报警提示。设备参数设定画面转炉倾动速度的设定（包括高速和低速的设定）。设备连锁条件画面显示转炉倾动的连锁条件表，并显示各连锁条件的满足情况，不满足的连锁条件用醒目的颜色表示。运转条件检查画面显示转炉本体部分的运行状态，若倾动系统及稀油润滑系统任一系统出现故障信号，均显示“故障”信号。具体故障信号请与设备专业联系。注：有关转炉本体稀油润滑系统的画面显示要求请与设备专业联系。2) 转炉中控室、炉前和炉后摇炉室操作台 转炉倾动前应该用电铃通知炉下，请在转炉中控室、炉前和炉后摇炉室的操作台上设置电铃按钮，炉下设置电铃，电铃设置位置请与我专业联系； 操作台上设置转炉倾动装置的故障信号灯； 操作台上设置转炉倾动允许及倾动禁止信号灯（倾动允许或禁止依据连锁条件）； 有关操作台上转炉本体稀油润滑系统的显示要求请与设备专业联系； 操作台上显示当前操作地点。 在转炉中控室操作台设倾动操作的转换开关，负责转炉中控室、炉前和炉后摇炉室的切换。3) 其它凡是未特别说明的报警及显示要求请按常规设计，设计完成后请将相关画面及现场操作台的设计资料提供我专业会签。5.4.6 仪控及检测要求5.4.6.1 检测内容及检测要求序号检测项目3座转炉数量测量参数正常工作值备注最小值常用值最大值1转炉炉体、托圈冷却水进水总管压力10.3MPa0.4MPa0.5MPa 2转炉炉体、托圈冷却水出水温度33540503转炉炉体、托圈冷却水出水流量385 Nm3/h100 Nm3/h110 Nm3/h5.4.6.2 报警及显示名 称显示和设定内容转炉本体部分画面要求显示转炉本体冷却水系统的进水压力、出水流量及出水温度数据，并提供相应的报警信号显示（包括：流量低报警，压力低及高报警，出水温度高报警）。运转条件检查画面显示转炉本体部分的运行状态，冷却水系统出现任一报警信号，转炉本体部分均显示“故障”。5.4.7 与L2的关系L2需要在L1采集必要的事件信号以判断转炉的工作状况。1) 信号采集内容有下列信号需要进入L1并传送到L2系统：转炉倾动位置信号，包括：垂直位置（03）、装入位置（4065之间）、测温取样位置（855）、出钢位置（60100之间）、倒渣位置（130180）。转炉炉体、托圈冷却水出水流量需上传L2系统统计冷却水耗量。2) 信号传送要求“转炉倾动位置信号”根据转炉倾动位置实时传送，传送方式请与计算机专业联系确定。“转炉炉体、托圈冷却水出水流量信号”是实时传送还是每炉结束时上传本炉累计量请与计算机专业联系确定。5.4.8 备注有关转炉本体稀油润滑系统的基础自动化控制、自身的连锁及与转炉倾动装置的连锁要求请与设备专业联系。5.5 氧枪5.5.1 概述在一个完整的转炉冶炼过程中，氧枪主要有以下几项操作内容：a) 吹炼通过氧枪向炉内送入氧气，使氧气与铁水中的C、Si、Mn等元素进行氧化反应，放出热量熔化废钢及渣料，降低铁水中的碳含量，最后使金属熔体的温度及成分满足钢种终点要求，生产出合格的钢水。在转炉的整个冶炼过程中，为了达到最佳的吹炼效果，减少炉渣及金属喷溅损失，氧枪在炉内的位置要根据不同的冶炼工艺阶段进行调整（即吹氧枪位控制）。b) 溅渣护炉溅渣护炉是利用氧枪，将气源由氧气切换到氮气，通过氧枪将氮气喷入炉内进行溅渣护炉操作的。溅渣护炉工艺对枪位的要求采用一个固定枪位变化枪位。所以，溅渣护炉时，也需要进行枪位控制（即吹氮枪位控制）。c) 氧枪刮渣为清除枪体表面的粘渣，在移动烟罩上部的氧枪孔设置了刮渣器。当氧枪提出氧枪孔时，刮渣器进行刮渣作业。d) 换枪生产中需要换枪时，将准备好的新的氧枪从待机位置横移到工作位置。e) 氧枪紧急提升当氧枪氧气系统、冷却水系统、氧枪孔氮封口供气出现问题时，需要氧枪紧急提升，以防发生设备损坏或人员伤亡事故；当氧枪下降超速，为防止发生氧枪坠落事故，也需要氧枪紧急提升。f) 液面高度设定吹氧时，氧枪的枪位控制是基于炉内金属熔体的液面高度来进行控制的，所谓的枪位，即是指枪尖端距离金属熔体液面的高度（不包括渣厚）。所以，液面高度值是枪位控制的基础，在开始枪位控制前，必须有正确的液面高度设定值（设定值在工艺参数设定画面上由工艺技术人员人工输入）。吹氮时，氧枪的枪位控制是基于炉底标高进行控制，枪位是指枪尖端距离炉底的高度，在开始枪位控制时，必须有正确的炉底标高设定值（设定值在工艺参数设定画面上由工艺技术人员人工输入）。g) 氧枪位置控制校准氧枪在使用过程中由于编码器误差或升降小车钢绳长度变化，将引起枪位控制的误差。为了准确控制枪位，需要进行位置控制校准。h) 氧枪升降速度设定为了调试方便，控制系统提供了氧枪升降系统的高速、低速与点动速度的画面设定功能。i) 其它在吹氧及溅渣护炉过程中，要求吹氧孔氮封及加料孔氮封打开，下述内容提到的氮封均指这2处氮封。本车间3座120t氧气顶吹转炉均配备有氧枪，每座转炉共有2台氧枪横移小车，以下要求是针对1座转炉氧枪的2台横移小车提出的，3座转炉氧枪的设计要求相同。5.5.2 氧枪主要技术参数升降装置：卷扬能力： 120kN氧枪升降行程： 16.5 m提升速度： 快速： 40m/min 慢速： 5m/min电机功率： 132kW电机转速： 1465r/min减速机传动比： i = 44横移装置： 横移速度： 3 m/min 横移行程： 3 m电机功率： 2.2 kW 输出转速： 3.2r/min 锁定装置： 电机功率： 1.1 kW 蜗轮丝杆升降机顶升力：10kN 升降行程： 200mm刮渣器气缸： 2005.5.3 控制设备控制设备包括氧枪升降卷扬电机、氧枪横移车电机、锁紧装置电机、主令控制器、行程开关、制动器、钢绳张力传感器、编码器等，详见设备专业任务书。5.5.4 枪位控制曲线枪位控制曲线是氧枪枪位控制的基础，通常来自转炉过程计算机，也可在基础自动化级人工手动输入。枪位控制曲线用二维表的形式表示，实例如下：控 制 点12345678枪 位(mm)1500220015002000150018001200E吹氧量(m3)S500150020003500450054006360上表中，枪位可能是吹氧枪位，也可能是吹氮枪位吹氧时：枪位氧枪枪尖标高液面高度设定值（mm） 吹氮时：枪位氧枪枪尖标高炉底标高 S无需工人输入，在设定表中固定；E表示曲线结束，需工人输入。上述曲线要求在基础自动化存储5条（高碳钢枪位曲线、中碳钢枪位曲线及低碳钢枪位曲线和溅渣护炉曲线等），以便操作工人在大多数情况下可以不进行设定而直接在画面上选取。存储在基础自动化的曲线的各设定值允许工艺技术人员修改，通过口令登入。5.5.5 电控要求1) 控制内容、操作方式描述l 枪位控制中央自动在转炉中控室的CRT画面上将枪位控制方式切换到自动；一个典型的自动枪位控制过程如下：a) 转炉过程计算机通过计算，将枪位控制曲线下载到L1，显示在CRT画面上，操作工人根据实际经验决定：采用过程计算机计算结果；或对计算结果进行修改；或在画面上选取存储在L1的枪位曲线；或由操作工人人工输入枪位控制曲线。设定完成后，操作工人按下设定确认按钮；枪位控制曲线是枪位与氧气流量关系的二维表，作为枪位自动控制的基础。b) 按下设定确认按钮后，控制系统对枪位控制曲线进行验证；验证通过后，“吹氧开始”按钮有效，控制系统等待操作工人按下“吹氧开始”按钮。c) 一旦操作工人按下“吹氧开始”按钮，“吹氧开始”按钮失效；同时，枪位控制曲线的设定或修改被禁止；这时，“吹炼停止”按钮有效；控制系统即启动氧枪升降系统，氧枪高速从氧枪等候点下降；这样，一个枪位自动控制过程就开始了。d) 当氧枪下降到“开/闭氧/氮点”（变速点）时，控制系统向氧/氮气控制阀站发出开氧/氮信号，向氮封发出“开氮封”信号；同时氧枪下降速度降低到低速（变速的减速度要求请与设备专业联系）。e) 在氧/氮气快速切断阀打开的情况下，当检测到有氧/氮气流量时，控制系统开始记时，跟踪吹氧/氮时间（吹氧/氮时间要求在画面上显示）。f) 当氧枪经过“开/闭氧/氮点”后，氧枪的枪位即开始受枪位曲线的控制，并自动到达枪位曲线的第一个控制点。g) 以后的枪位控制根据枪位曲线（即位置和吹氧时间）的设定值进行自动控制。h) 当枪位控制曲线的最后一个枪位设定值完成后或操作工人按下“吹氧停止”按钮，氧枪自动高速提升至“等候点”；同时，“吹氧停止”按钮失效。i) 当氧枪在提升过程中经过“开/闭氧/氮点”时，控制系统向氧气控制阀站发出关闭氧/氮信号，向氮封发出“关氮封”信号。j) 在氧/氮气快速切断阀关闭的情况下，吹炼记时停止。k) 到此，一个典型的自动枪位控制过程完成；枪位控制曲线的设定或修改禁止被解除。中央半自动在转炉中控室的CRT画面上将枪位控制方式切换到半自动；一个典型的半自动枪位控制过程如下：a) 氧枪升降启动前，操作工人首先在CRT画面上选择氧枪升降的目的点，即换枪点、检查打渣点、等候点、设定点（吹氧时，设定点为枪尖与液面高度之间的相对位置，吹氮时，设定点为枪尖与炉底标高之间的相对位置，人工输入，位数5位，单位mm）。b) 如果是设定点，需要操作工人按下设定确认按钮，控制系统对输入的设定点进行验证；验证通过或操作工人选择了与当前位置不同的目的点后，“氧枪升降启动”按钮有效，控制系统等待操作工人按下“氧枪升降启动”按钮。c) 操作工人按下“氧枪升降启动”按钮后，“氧枪升降停止”按钮有效，“氧枪升降启动”按钮失效；控制系统启动氧枪升降系统，氧枪到达选择或设定的位置，或操作工人按下“氧枪升降停止”按钮时停止。d) “氧枪升降停止”按钮失效。e) 在氧/氮气快速切断阀打开的情况下，当检测到有氧/氮气流量时，控制系统开始记时，跟踪吹氧/氮时间（吹氧/氮时间要求在画面上显示）；氧/氮气快速切断阀关闭时，吹炼记时停止。f) 在氧枪在升降过程中经过“开/闭氧/氮点”时，控制系统向氧/氮气控制阀站发出开或关闭氧/氮信号，向氮封发出 “开氮封”或“关氮封”信号。g) 画面上应提供高速低速切换开关，当切换到高速时，氧枪升降速度按设定值切换；当切换到低速时，氧枪升降速度全程低速。中央手动（点动）确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央，在转炉中控室的CRT画面上将枪位控制方式切换到手动；操作工人通过画面上的氧枪“上升”、“下降”按钮控制氧枪在换枪点和氧枪的下降最低点之间运动；控制按钮为点动按钮。 在氧/氮气快速切断阀打开的情况下，当检测到有氧/氮气流量时，控制系统开始记时，跟踪吹氧/氮时间（吹氧/氮时间要求在画面上显示）；氧/氮气快速切断阀关闭时，吹炼记时停止。 在氧枪在升降过程中经过“开/闭氧/氮点”时，控制系统向氧/氮气控制阀站发出开或关闭氧/氮信号，向氮封发出 “开氮封”或“关氮封”信号。 画面上应提供高速低速切换开关，当切换到高速时，氧枪升降速度按设定值切换；当切换到低速时，氧枪升降速度全程低速。现场手动（点动）确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到现场，在现场操作箱上通过氧枪“上升”、“下降”按钮控制氧枪在换枪点和氧枪的下降最低点之间运动；控制按钮为点动按钮。控制箱上应提供高速低速切换开关，当切换到高速时，氧枪升降速度按设定值切换；当切换到低速时，氧枪升降速度全程低速。l 换枪控制中央自动确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央，在转中控室的CRT画面上将操作方式切换到自动，一个典型的换枪自动过程如下：a) 操作工人在转炉操作室的CRT画面上按下“换枪”按钮。b) 随即控制系统启动工作位小车向待机位运行；c) 氧枪横移小车移动到氧枪工作位时，锁紧装置自动锁紧；d) 到此，一个自动换枪过程完成。中央手动 确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到中央，在转炉中控室的CRT画面上将操作方式切换到手动。 操作工人在转炉中控室的CRT画面上通过按下“小车横移”按钮、 “锁紧”按钮及“松开”按钮控制小车在氧枪工作位和待机位之间移动及小车锁紧动作；“小车横移”按钮失效及有效条件根据连锁条件。现场手动 确认现场操作箱上的操作地点选择开关已经切换到现场。 操作工人在现场操作箱上通过按下“小车横移”按钮、“锁紧”按钮及“松开”按钮控制小车在氧枪工作位和待机位之间移动及小车锁紧动作。注：锁紧装置与横移小车制动器的连锁关系请与设备专业联系。l 氧枪紧急提升和停止自动 氧枪紧急提升自动由程序根据启动条件判断，自动启动提升至等候点，无需人工干预。 紧急提升经过变速点时，控制系统向氧/氮气控制阀站发出关闭氧/氮信号，向氮封发出“关氮封”信号。手动 在转炉中控室主操作台上设氧枪紧急提升和紧急停止蘑菇头按钮。按动紧急提升后氧枪自动紧急提升，紧急提升经过变速点时，控制系统向氧/氮气控制阀站发出关闭氧/氮信号，向氮封发出“关氮封”信号。按动紧急停止后氧枪系统立即保持当前位置不动，直到操作工处理完事故后，解除紧急停止状态。l 液面高度设定人工输入 要求在转炉中控室的CRT画面上提供液面高度的人工输入手段，由操作工人工测定后输入。输入数据后要求操作工人确认，确认后的数据显示在输入框的上方；确认后的数据显示在输入框的上方。l 炉底高度设定 人工输入 要求在转炉中控室的CRT画面上提供炉底标高的人工输入手段，用铅锤法测量，位数为5位（单位：mm）。 输入数据后要求操作工人确认，确认后的数据显示在输入框的上方。l 氧枪枪位位置控制校准人工输入 要求在转炉中控室的CRT画面上提供氧枪长度的人工输入手段，输入数据为氧枪长度的绝对值，位数为5位（单位：mm）。该值与氧枪的基准长度进行比较（基准长度的具体数据请与设备专业联系），修正枪位控制的参数（修正方法可与设备专业或我专业协商）。 输入数据后要求设备维护人员确认，确认后的数据显示在氧枪升降操作画面上；确认后输入框的内容待定（现场调试时需再次由设备专业确认）。 该设定值只允许设备维护人员修改，通过口令登入。l 氧枪升降速度设定人工输入要求在转炉中控室的CRT画面上提供氧枪升降速度高速、低速的人工设定手段，位数为2位（单位：m/min）。 输入数据后要求维护人员确认，确认后的数据显示在氧枪升降操作画面上。设定值只允许设备维护人员修改，通过口令登入。为防止氧枪冲顶和向下冲击，在氧枪向上进入刮渣点后以及向下进入开氧/氮点以后，无论是自动还是手动控制，氧枪的速度均保持慢速。2) 控制地点、连锁条件枪位控制名 称控制地点连锁条件中央自动转炉中控室CRT 氧枪处于氧/氮开/闭点或以上位置； 转炉处于垂直位置（3度）； 氧枪横移小车处于工作位置并锁紧装置处于锁紧状态； 氧气压力0.8MPa； 氮气压力0.8MPa； 氧枪冷却水进水流量160m3/h； 氧枪冷却水出水温度55度； 氧枪进、出水流量差8m3/h； 氮封压力0.2MPa； 氧气/氮气系统及水系统的A、B枪切换完成； 刮渣器处于打开状态，才允许氧枪下降（刮渣器“打开”状态信号可在CRT画面上强制设定）。中央半自动转炉中控室CRT半自动下降开始的前提条件： 转炉处于垂直位置（3度）； 氧枪横移小车处于工作位置并锁紧装置处于锁紧状态； 氧气/氮气系统及水系统的A、B枪切换完成； 刮渣器处于打开状态，才允许氧枪下降。半自动上升开始的前提条件 氧枪横移小车处于工作位置并锁紧装置处于锁紧状态。中央手动（点动）转炉中控室CRT中央及现场手动下降的前提条件： 转炉处于垂直位置（3度）； 氧枪横移小车处于工作位置并锁紧装置处于锁紧状态。中央及现场手动上升的前提条件： 氧枪横移小车处于工作位置并锁紧装置处于锁紧状态。现场手动（点动）现场操作箱枪位控制设定验证条件名 称验证条件备 注中央自动需要对设定的枪位控制曲线进行验证（包括自动时及工艺人员设定时）吹氧时： 500mm枪位变速点标高液面高度 0吹氧量6500m3上述参数设在工艺参数设定画面，由工艺技术人员修改，通过口令登入。中央半自动目的点及设定点必须是与当前位置的不同点。 吹氧时：氧枪下极限设定点液面高度换枪点标高 吹氮时：氧枪下极限设定点炉底标高换枪点标高换枪名 称控制地点连锁条件中央自动转炉中控室CRT 氧枪处于换枪点时小车才能启动； 小车启动前，锁紧装置必须处于松开状态。中央手动转炉中控室CRT 氧枪处于换枪点时小车才能启动； 小车启动前，锁紧装置必须处于松开状态。现场手动现场操作箱 氧枪处于换枪点时小车才能启动。注：氧枪的操作地点共2处，转炉中控室CRT和现场操作箱，操作地点的切换开关设在现场操作箱。氧枪的枪位关系及速度切换见附图2所示。氧枪紧急提升名 称连锁条件自动提升 氧枪处于等候点和下降最低点之间有效：l 顶吹氧气压力0.5MPa。l 顶吹氮气压力0.5MPa。l 氧枪冷却水进水流量140m3/h。l 氧枪冷却水出水温度55度。l 氧枪进、出水流量差8m3/h。l 氮封压力0.1MPa。l 底吹稳压气包压力0.6MPa。 氧枪处于变速点以后延时5s和下降最低点之间有效：l 氧气流量3000m3/h或氮气流量3000m3/h。l 氮封氮气支管流量250 m3/h。氧枪紧急停止名 称连 锁 条 件氧枪紧急停止 氧枪下降速度超过额定速度的1.3倍时； 氧枪张力传感器大于35KN或小于10KN。5.5.6 报警及显示1) 转炉中控室CRT画面（氧枪部分）名 称显示和设定内容氧枪控制部分画面 示意出工作位氧枪的位置情况（包括枪位数据及各固定设定点）； 示意出氧枪横移小车的位置情况及锁紧装置状态（锁紧或松开）； 用动画表示工作位氧枪的升降动作及氧枪横移小车的横移动作； 当工作位氧枪吹氧/氮开始时，要求用动画表示吹氧/氮的氧/氮气流股（氧气用红色，氮气用蓝色）； 显示氧枪升降速度数据； 在转炉内显示液面高度设定值； 枪位数据显示在枪尖与液面之间，枪尖绝对标高显示在氧枪旁边； 要求显示出氧枪升降、横移装置及锁紧装置的故障情况，并提供报警提示； 显示当前的操作地点（中央或现场）； 可以读取工艺参数设定画面的枪位控制曲线或模型计算枪位控制曲线，并提供人工手动输入枪位控制曲线的窗口。设备参数设定画面 氧枪升降速度设定（包括高速和低速）；工艺参数设定画面 5条枪位控制曲线，具体见5.5.4所示； 液面高度设定值、炉底高度设定值； 氧枪长度设定值； 氧枪枪位控制曲线验证条件。设备连锁条件画面要求显示氧枪升降、紧急提升、停止、氧枪横移小车及锁紧装置的连锁条件表，并显示各连锁条件的满足情况，不满足的连锁条件用醒目的颜色表示。运转条件检查画面氧枪升降、氧枪横移小车及锁紧装置出现故障信号时，在运转条件检查画面上的氧枪部分均显示“故障”, 请参见5.1.3项。具体故障信号请与设备专业联系。2) 氧枪升降现场操作箱 操作箱上设置换枪点的位置显示信号灯； 显示当前的操作地点。3) 氧枪横移小车现场操作箱 操作箱上设置1号小车工作位及待机位、2号小车工作位及待机位、锁紧装置锁紧及松开的位置显示信号灯； 操作箱上设置1号小车、2号小车及锁紧装置的故障信号灯； 显示当前操作地点；4) 其它凡是未特别说明的报警及显示要求请按常规设计，设计完成后请将相关画面及现场操作箱的设计资料提供我专业会签。5.5.7 与L2的关系L2需要在L1采集必要的事件信号以判断氧枪的工作状况。1) 信号采集内容 有下列信号需要进入L1网络并传送到L2系统： 氧枪升降位置信号，包括：等候点以上、等候点至下降最低点之间。 氧枪枪位曲线。2) 信号传送要求 上述信号中项内容根据氧枪升降位置实时传送，传送方式请与计算机专业联系。 上述信号内容中项内容仅当在吹炼记时期间传送。5.5.8 说明有关氧枪部分内容请与“转炉氧枪氧气阀站”、“转炉氧枪氮气阀站”、“氮封”及“转炉氧枪冷却水阀站”对照阅读。5.6 氮封5.6.1 概述这里所指的氮封包括氧枪孔氮封及下料溜管氮封。各处氮封在吹炼过程及副原料投入过程中均要求进行控制。车间3座120t氧气顶吹转炉均配备氮封，以下是1座转炉氮封的控制要求，其它两座转炉氮封的控制要求相同。注：氧枪孔氮封主要技术参数请与热力和设备专业联系。5.6.2 仪控及检测要求5.6.2.1 控制内容、操作方式及操作地点1) 控制内容、操作方式及操作地点、连锁条件氮封开闭操作方式操作地点连锁及控制条件自 动与氧枪及副原料系统连动，无需人工操作 氧枪及副原料系统任一个“开氮封”信号有效时，氮封开； 氧枪及副原料系统两个“关氮封”信号同时有效时，氮封关。中央手动转炉中控室的CRT通过CRT画面上的“氮封开”及“氮封关”按钮进行控制。5.6.2.2 检测内容及检测要求序号检测项目数量测量参数正常工作值备注最小值常用值最大值1转炉氮封用氮气进气总管压力11.21.51.62转炉氮封用氮气进气总管调节阀后压力10.3MPa0.4MPa0.5MPa3每座转炉氮封用氮气总管流量12000Nm3/h3500Nm3/h4500Nm3/h4转炉氮封用氮气总管温度1025405汇总料斗充氮稀释氮气支管调节阀后压力20.04MPa0.05MPa0.1MPa6转炉氮封用氮气总管切断阀控制27氧枪孔氮封检测仪表见热力专业任务书3) 报警及显示名 称显示和设定内容氮封部分画面 显示氮封的开闭状态； 显示氮封各测量点的数值并提供报警； 显示氮封系统的故障情况。设备连锁条件画面要求显示氮封自动开闭的连锁条件表，并显示各连锁条件的满足情况。 运转条件检查画面控制阀故障及氮封调节阀后压力0.25MPa或总管流量50时，在运转条件检查画面上的转炉本体部分均显示“故障”, 请参见5.1.3项。4) 其它凡是未特别说明的报警及显示要求请按常规设计，设计完成后请将相关画面的设计资料提供我专业会签。5.6.3 与L2的关系L2需要在L1采集必要的氮气流量数据以生成报表或进行事件判断。1) 信号采集内容有下列信号需要进入L1网络并传送到L2系统： 氮气的消耗量2) 信号传送要求上述信号中项内容可1个班统计1次，请与计算机专业商定统计方法。5.7 活动烟罩5.7.1 概述转炉的烟罩对炉口的烟气起笼罩作用，通过升降动作能够调节炉口开缝度，控制从炉口吸入的空气量。由于可以对吸入的空气量进行控制，从而可以控制转炉炉内气氛压力，控制转炉烟气的燃烧程度，控制煤气回收质量。本工程设计的活动烟罩带横移小车，烟罩的拆卸依靠临时吊挂点。转炉的维修采用上修方法。活动烟罩上下升降动作用于转炉煤气回收的目的，炉内压力的控制通过一次除尘系统完成。通常，吹氧开始后23min活动烟罩下降，开始煤气回收；吹氧停止前23min时，活动烟罩上升。本车间3座120t氧气顶吹转炉均配备有活动烟罩，每座转炉1套，以下要求是针对1座转炉的活动烟罩提出的，3座转炉活动烟罩的设计要求相同。5.7.2 活动烟罩主要技术参数活动烟罩升降速度：4 m/min活动烟罩升降行程： 550mm小车行走速度： 1.18m/min行走电机功率： 2x1.5kW 液压缸尺寸： 140/90x550mm5.7.3 控制设备（以设备专业任务书为准）电机1台制动器1台主令控制器1台（常开常闭各6）以上电控设备的用途、要求及安装位置详见设备专业任务书。5.7.4 电控要求1) 控制内容、操作方式及操作地点活动烟罩升降操作方式操作地点连锁及控制条件备 注中央手动转炉中控室的CRT无活动烟罩升降的操作点共2处，即转炉中控室和现场，操作地点的切换在现场控制箱上。现场手动现场操作箱无活动烟罩横移操作方式操作地点连锁及控制条件备 注现场手动现场操作箱无2) 操作方式描述中央手动：确认操作地点已经切换到中央。在转炉操作室的CRT画面上通过“上升”、“下降”及“停止”按钮控制活动烟罩动作。现场手动：确认操作地点已经切换到现场。在现场操作箱上通过“上升”、“下降”、“前进”、“后退”按钮控制活动烟罩动作。5.7.5 报警及显示1) 转炉中控室CRT画面（活动烟罩部分）名 称显示和设定内容活动烟罩部分画面 要求示意活动烟罩的位置情况； 要求用动画示意活动烟罩的上升、下降； 要求显示出活动烟罩的故障情况，并提供报警提示； 显示当前操作地点。运转条件检查画面活动烟罩升降装置出现故障信号时，在运转条件检查画面上的活动烟罩部分显示“故障”, 请参见5.1.3项。2) 活动烟罩升降现场操作箱 设置活动烟罩的故障信号灯； 设置活动烟罩的位置信号灯； 显示当前操作地点。3) 其它凡是未特别说明的报警及显示要求请按常规设计，设计完成后请将相关画面及现场操作箱的设计资料提供我专业会签。5.8 副原料加料系统5.8.1 概述副原料主要是指炼钢过程中所用的各种散状造渣料和冷却剂。为了保证转炉正常生产的需要，在转炉冶炼过程中，根据炉况的不同，需要分批次加入不同的副原料，以利于化渣和去除钢水中的有害元素。副原料加料系统由高位料仓、高位料仓振动给料机、称量斗、称量斗扇形闸门、汇总料斗、汇总料斗扇形闸门、溜管等设备组成。除复合渣料外和矿石外，其余物料均经称量斗称量后进入汇总料斗，通过溜管加入转炉。矿石需要连续加料。因此，矿石在称量后，不经汇总料斗，直接通过称量斗下的变频调速振动给料机和溜管(与汇总料斗下的溜管相汇)加入转炉。矿石的连续加料方式由转炉过程控制计算机或人工设定加料量、加入时间以及加入速度。复合渣料则在称量后通过溜管直接加入钢包。除矿石和复合渣料外，其余副原料加料分阶段进行。第一批料在转炉开始降枪吹氧的同时加入，加入量为总量的1/22/3，满足初期成渣碱度的要求。在吹炼期间，根据吹炼情况可分一批或几小批加入剩余的1/31/2。每批渣料可能包括10个料仓中的1种或数种物料。副原料从高位料仓进入转炉的过程分为下面3个步骤： 称量：将高位料仓的物料根据要求在称量斗进行称量。 排料：将称量好的物料排到汇总料斗。 投料：将汇总斗的物料投入转炉。本车间3座120t氧气顶吹转炉均配备有副原料加料系统，以下是1座转炉副原料系统的控制要求，另2座转炉副原料系统的控制要求与本系统相同。5.8.2 副原料加料系统主要技术参数高位料仓主要技术参数如下：序号名 称单耗kg/t钢水堆比重t/m3每炉耗量t/炉料仓数量个料仓容积 m3贮存量t贮存时间(炉)备 注几何容积有效容积1活性石灰5516.622102.79282.23164.462122轻烧白云石1611.92168.0954.4754.47283萤石21.60.24154.7143.7770.032924矿石102.61.2168.0954.47141.621185氧化铁皮102.51.2154.7143.77109.43916轻烧镁球每炉2t1.82154.7143.7778.7939溅渣护炉用7复合渣料1.21.20.144141.9133.5340.242798焦炭0.4154.7143.7717.51用于烘炉9备用152.0341.63称量斗主要技术参数如下：序号名称单耗kg/t钢水堆比重t/m3称量斗数量个称量斗容积 m3备注几何容积有效容积1活性石灰551297.22轻烧白云石16112.523萤石21.6121.64矿石102.6121.65氧化铁皮102.5121.66轻烧镁球2