邢台中瑞电气有限公司
3) 氮气压力调节阀： 一台，A、B枪共用。 4) 氮气切断阀： 二台，A、B枪各一台。 5) 氮气流量调节阀： 二台，A、B枪各一台。
5. 3 设定方式
溅渣护炉系统只有一级手动设定方式。在溅渣护炉过程中， 由操作人员直接给定枪位和流量。
5. 4 溅渣护炉的控制和连锁
(1) 溅渣护炉仪表回路说明
1) 氮气气源（ 紧急切断阀下游） 压力指示、记录、低一值报警、低二值报警连锁、
高一值报警。
2) 氮气紧急切断阀开关状态指示、连锁
3) 氮气流量指示、记录、积算、定值调节、补正计算、低一值报警、低二值报警连锁。
本回路的设定方式为本地设定方式，操作人员可以直接修改。 4) 氮气温度指示。
5) 氮气流量调节阀阀位指示。 6) 氮气切断阀开关状态指示、连锁。
7) 氧枪入口氮气压力指示、报警、连锁。低一值报警、低二值（ 低于0.5MPa） 报警
并连锁自动提升氧枪。
(2) 溅渣护炉的连锁和顺序说明
1) 溅渣护炉：在出钢以前，溅渣护炉系统处于准备状态。此时氮气紧急切断阀开；氮
气流量调节阀在0%开度；氮气切断阀关；溅渣护炉计时器复位，除“ 溅渣护炉准备”标志置位外，其他均已复位。等待操作人员给出溅渣护炉命令和氧枪下降到开氮点。
2) 在溅渣护炉命令有效和氧枪下降到开氮点后，开始溅渣护炉进程。“ 溅渣护炉准
备”标志复位，“ 溅渣护炉”标志置位；氮气流量调节阀先从0%开度到指定开度， 然后进入调节状态；氮气切断阀开； 溅渣护炉计时器开始计时。
3) 当溅渣护炉计时器计时到或者操作人员发出溅渣护炉结束命令后，“ 溅渣护炉结
束”标志置位。停止溅渣护炉，跟随氧枪动作， 全部设备回到溅渣护炉准备时的状态。
4) 当主控程序进入吹炼准备阶段后，置位“ 溅渣护炉准备”标志，
Page 31 of 80
邢台中瑞电气有限公司
5) 复位其他所有标志和计时器， 回到初始状态。
5. 5 溅渣护炉控制模块
(1) 溅渣护炉条件模块
1) 溅渣护炉系统不向吹炼条件模块提供“ 允许吹炼” 信号。 2) 溅渣护炉起动条件
1) 氮气入口压力高于低二值。
2) 氮气总管紧急切断阀开到位且在自动方式。 3) 被选枪的氮气切断阀无故障且在自动方式。 4) 被选枪的氧气切断阀和氧气调节阀关到位。 5) 主厂房仪表气源压力高于最小值。 (2) 溅渣护炉停止条件模块
1) 溅渣护炉系统不向紧急停吹条件模块提供“ 紧急停吹” 信号。 2) 溅渣护炉紧急停止条件
a) ", 氮气源压力低。 b) ", 氮气紧急切断阀故障。 c) ", 被选枪的氮气切断阀故障。
d) ", 堵枪：被选枪的氮气切断阀开后氮气流量降低至低限且无法调高。 e) ", 工作枪的氮气切断阀和氮气调节阀故障。 f) ", 主厂房仪表气源压力低于低二值。 (3) 溅渣护炉结束模块
为溅渣护炉提供二种正常状态下的结束方式。当溅渣护炉过程异常中断或者停止后， 可以在手动方式下恢复溅渣护炉操作， 也可以通过复位操作跨越溅渣护炉进程。
1) 定时方式：设置溅渣护炉计时器，每次下枪开氮开始计时，计时到后自动结束溅渣
护炉。
2) 操作人员指令方式：溅渣护炉一直进行，直到操作人员发出结束溅渣护炉命令。 (4) 溅渣护炉氮气累计模块：氮气计量累加器：氮气消耗量，每年可以复位一次。 (5) 氮气紧急切断阀模块： 两台转炉合用一台氮气紧急切断阀。氮气紧急切断阀在通常情况下都处于开状态， 此时如果此阀的开状态信号不到， 就被视为故障。
(6) 氮气切断阀模块：每支氧枪各配一台氮气切断阀。被选中的氧枪的氮气切断阀按照如下功能控制：在溅渣护炉过程中， 此阀在任何操作方式下都必须和氧枪位置连锁。在下枪达
Page 32 of 80
邢台中瑞电气有限公司
到的开氮位置时， 此阀开启； 当任何原因导致提枪达到关氮位置时， 此阀关闭。此阀开启的同时开始氮气总消耗量累加计算； 此阀关闭的同时停止氮气总消耗量累加计算。 (7) 氮气流量调节阀模块：每支氧枪各配一台氮气流量调节阀。被选中的氧枪的氮气流量调节阀按照如下功能控制：氮气流量调节阀在吹炼开始前处于0%开度，直到氧枪下降到规定的开氮位置后发出开氮命令。开氮命令同时作用到当前被选氧枪的氮气切断阀。伴随氮气切断阀的开启， 氮气流量调节作用暂时未被投入， 此流量调节阀被直接定位到一个预先计算的固定开度， 以避免管道上变阻力部件的耦合作用。这个固定开度值计算如下： SP流量调节阀开度= KF ×SP流量
其中：系数KF将在调试中通过试验确定。 在吹氧结束以后的时间， 此阀处于0%开度。
(8) 预定开度计算模块：上述氮气压力调节阀和氮气流量调节阀的预定开度都在此模块中完成。流量设定值由操作人员确定。
(9) 氮气禁止模块：本模块在氧枪垂直位置控制的氧枪测试操作中或其他操作人员指定的操作中，应由操作人员触发本模块。本模块的作用是禁止任何氮气阀的开阀命令或阀位设定值生效。
(10) 堵枪判断模块：本模块利用被选枪的入口压力和流量的关系判断是否堵枪。被选枪的入口压力高且氮气流量低时，发出堵枪报警信号和操作提示， 由操作人员确认后产生紧急停吹条件。
5. 6 其他仪表检测项目 5.6.1 钢水测温和溶氧分析
钢水的测温信号和溶氧信号均进入PLC。设置寄存器组记录钢水测温和溶氧信号。
5.6.2 氧枪张力监视
为保证转炉的安全生产， 对每支氧枪的两根传动钢丝绳各自配备有拉力传感器。PLC对拉力测量值进行钢丝绳过张力和松弛监视。 (1) 报警和保护： 对每个传感器分别设置
1) 张力高于高一值或低于低一值：HMI报警。
2) 张力高于高二值和或低于低二值：外部声光报警，连锁氧枪传动系统锁定。 (2) 根据选枪模块的状态，屏蔽未被选中的氧枪张力传感器的报警功能。
(3) 过张力或欠张力的其他处理：当张力高于高二值或者低于低一值而触发报警事件的同时， 氧枪被锁定并自动切换到手动状态，但不触发吹炼紧急停止事件，而是等待操作人员
Page 33 of 80
邢台中瑞电气有限公司
处理氧枪事故并做出操作选择；张力高于高二值或者低于低一值而触发报警事件只能由操作人员手动解除。
5.7 趋势组和记录组定义
见4.5。
6 转炉倾动控制 6.1 主要工艺过程
转炉冶炼周期， 一般有以下几部分组成： 1) 转炉倾动到炉前， 兑铁水、加废钢 2) 吹氧、加原料 3) 底吹
4) 转炉倾动到炉前， 测温取样 5) 等待分析结果， 决定是否需要补吹 6) 转炉倾动到炉后出钢 7) 溅渣护炉 转炉倾动到炉前倒渣
a) 在一个转炉冶炼周期内， 转炉至少经过三次前倾， 一次后倾才能完成冶炼过程，
转炉操作为PLC控制、手动操作。转炉倾动机构采用4台交流马达传动， 可驱动转炉主体在±360℃的范围内任意转动。正常工作时， 4台交流马达同步运行， 同步起停；当1台或2台电机出现故障停机时，PLC立即对剩余的运行电机的速度设定等参数进行调整。当3台以上的电机出现故障停机时，转炉立即停止倾动。 b) 在生产过程中， 当正常供电系统事故停电时， 抱闸自动切换到事故电源。如果转
炉此时不在“ 零”位即垂直位置时，要进行急停操作。急停操作分两种情况： 一种情况是转炉停在某一位置， 此时则只需点动松闸， 利用转炉全正力矩的特性， 使转炉分部复位至“ 零” 位； 另一种情况是转炉正在倾动， 此时则需首先抱闸、使转炉停止， 再点动松闸， 利用转炉全正力矩的特性， 使转炉分部复位至“ 零” 位。当转炉出现塌炉（ 冻钢） 等事故时， 倾动的机电设备短时过载，以1/4正常速度倾动转炉倒出炉内盛装物， 使事故得以处理。 c) 炉冶炼周期内， 主要的倾动过程有：
8) 兑铁水、加废钢过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达兑铁水、加废钢位置，
等待吊车工加入铁水和废钢。兑铁水、加废钢操作完毕后， 手动操作转炉向零位倾动
Page 34 of 80
邢台中瑞电气有限公司
并停止在零位。
9) 测温取样过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达测温取样位置， 等待测温取
样。测温取样操作完毕后， 手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。
10) 出钢过程：手动操作转炉向炉后倾动，开始进行出钢操作，待钢水倒入钢水包后，手动
操作转炉向零位倾动并停止在零位。
11) 倒渣过程：手动操作转炉向炉前倾动，开始进行出渣操作，出渣结束后手动操作转炉向
零位倾动并停止在零位， 等待下一炉次的操作。
6.2 主要工艺装置和设备
(1) 倾动马达及其传动设备
1) 倾动机构采用四点齿合全悬挂型式，力矩平衡机构为扭力杆装置。倾动主要由四台
交流电动机、四台一次减速机、一套二次减速机、钮力杆平衡式。电动机为交流变频电动机。
2) 四台电动机同步启、制动、同步运行， 电动机转速可调。
3) 每座转炉设置一台稀油润滑站，采用稀油润滑集中润滑，配置在邻近倾动机靠近炉
前的地方。
(2) 制动器： 倾动的制动器数量共有四个,每台电机配备一个。 (3) 润滑油系统 (4) 主操作台
1) 倾动操作手柄 2) 倾动地点选择开关 3) 急停按钮 4) 转炉角度显示 5) 故障指示
(5) 就地操作台：就地操作台分为炉前摇炉室操作台和炉后摇炉室操作台。
(6) 速度调节装置：速度调节装置采用全数字交流调速装置。转炉倾动机构由四台电机驱动，配有四套交流变频传动装置，各种启动、停止、故障逻辑在PLC中完成，交流传动装置完成电机的双闭环动态调节。
6.3 转炉倾动操作
转炉倾动的操作为全手动操作。根据操作地点和操作性质不同，操作地点有3处：转炉
主控室、炉前摇炉室和炉后摇炉室。根据工艺专业要求， 三处具有相同等级的操作权， 因
Page 35 of 80