电气控制技术在高炉鼓风机中的应用

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摘要：针对高炉鼓风机的电气控制技术进行相应的探讨，结合实际问题分析发展高炉鼓风机电气控制技术的原因，并提出合适的建议来促进高炉鼓风机的电气控制改造。

关键词：电气控制技术；高炉鼓风机；自动跳闸 作为炼铁工艺的新设备，高炉鼓风机对整个钢铁企业和炼钢过程而言具有重要的意义。高效稳定工作的鼓风机可以提高钢铁企业的产量，从而提高其经济效益，并能够保证在炼钢过程中的安全生产。但是高炉鼓风机在实际的生产应用中经常会因为控制系统发生故障造成鼓风机停机，这种突然性的停机对钢铁生产的过程而言具有重大的危害，严重的话甚至可以造成高炉灌渣、烧坏渣口、风口或者是吹管等问题。同时，高炉鼓风机一旦损坏，其维修所需要的时间较长，这就会给钢铁企业造成重大经济损失，使企业的经济效益降低。因此，通过改造高炉鼓风机的电气控制系统来预防其自动停机、跳闸的事故，从而提高鼓风机运行可靠性具有重要意义。本文将探讨有关高炉鼓风机的电气控制系统改造技术的一些相关问题。 1高炉鼓风机存在的问题及改造的必要性鼓风机作为一种供给设备在现代化的工业生产中被许多的行业所采用。随着钢铁工业中炼铁工艺的进一步发展，高炉炼铁因可以提供高质量的钢水，同时又可以有较高的产量而被炼钢企业所广泛应用。高炉炼铁虽然有其质量和产量上的优势，但是在实际应用中对鼓风机也就提出了更高的要求。高炉炼铁需要持续的高温和鼓风机送来连续不断的补给，作为冶金行业高炉炼铁、炼钢工艺中的核心设备，高炉鼓风机的运行需要具备相当的稳定性和可靠性。但是在现实的工业生产的冶金炼钢过程中，高炉鼓风机经常会因为各种原因而在运行中发生自动跳闸的事故，从而造成炼钢过程的停止，给企业带来了巨大的损失。高炉鼓风机自动跳闸的基本原因主要有以下3个方面：（1）首先是低电压保护动作造成的高炉鼓风机跳闸事故。在现代化钢铁工业生产的过程中，为了保证炼钢和冶金生产过程的安全性，确保不会发生安全事故，许多大中型的高炉鼓风机都会设置低电压保护系统。这种系统虽然在一定程度上会杜绝安全事故的发生，但是在更大程度上会限制高炉鼓风机的正常工作和运行，使得高炉鼓风机在运行的过程中会因为低电压保护动作而产生自动跳闸事故，从而造成鼓风机停机，给冶金生产造成一定的损害。（2）其次是二次控制电源断电造成跳闸事故。对于高炉鼓风机的正常运作来说，当因为低电压保护动作或其他原因造成高炉鼓风机停机之际，二次控制电源的运作对于鼓风机的持续工作有着积极的意义。由于交流电源控制相对于直流电源控制而言相对简单，所以在鼓风机的控制现场一般都不会采用直流控制电源。而这种交流电源的二次控制系统由于在运行中电气控制系统离电源较远，因此运行不稳定、可靠性较差，在实际的工作运行中，这种二次控制的电源经常会因为电路元件的故障或者是停电检修以及倒换电源等原因而导致系统断电，从而造成高炉鼓风机因为断电而停机。（3）最后的原因就是电网的“电压突降”造成的高炉鼓风机跳闸事故。电网的停电事故不可避免，当电网出现停电事故时，虽然理论上电网可以通过一次重合闸等方式实现快速的重新续电。但是在这很短暂的一瞬间会产生电网的电压突然的降低，也就是我们所说的电网的“电压突降”。这种电压突降非常容易造成高炉鼓风机的自动跳闸事故，这就会影响高炉鼓风机运作的连续性和稳定性，从而进一步影响炼钢的工业生产过程稳定性。在高炉鼓风机的实际运作过程中，上面的3种情况是最容易造成高炉鼓风机自动跳闸从而引起鼓风机停机的原因。为了解决这些情况，在实际的工业生产过程中，要努力提高高炉鼓风机的控制技术水平，通过实现高炉鼓风机控制系统的安全稳定来保证高炉鼓风机持续稳定的工作状态。在改进高炉鼓风机控制系统的技术中，对其进行电气控制的改造是比较合理而且有效的。高炉鼓风机在运作中因为上述的一些原因会造成自动跳闸从而引起鼓风机的停机，而鼓风机，特别是高炉炼铁中的高炉鼓风机的停机在很大程度上会给冶金工业带来极其严重的危害。在冶金工业的高炉炼钢中，高炉鼓风机一旦停机，就很容易造成高炉灌渣，从而影响高炉炼钢的钢水的质量和产量。高炉鼓风机停机的危害还不仅仅局限于此，它还会危害高炉等炼钢设备，甚至会烧坏渣口、风口、吹管和弯头等高温部位，从而造成高炉炼钢因为设备的损坏而长时间的停止工作，再加上这种设备的维修所需要的时间较长，恢复生产的难度很大，因而会造成炼钢的长时间的停止而给钢铁企业造成巨大的经济损失。因此，在现实的冶金过程中，注意防止高炉鼓风机自动跳闸停机事故的发生，从而提高高炉鼓风机工作和运行的稳定性和可靠性对于整个冶金行业和钢铁企业来说都具有重要意义。 2高炉鼓风机的电气控制技术改造高炉鼓风机的稳定运行对于高炉炼钢而言具有重要意义。现代化的高炉炼钢越来越注重于强调可靠性和稳定性的生产要求，只有炼钢过程稳定可靠，才能确保高炉钢水的高产量，同时保证高炉产出的钢水的较高的质量。而要实现高炉炼钢生产过程的稳定性和可靠性，就对高炉鼓风机的正常运行提出了更高的要求。现代化的炼钢过程不仅要求鼓风机具备持续稳定工作的能力，还要具备一定的处理突发事件的能力。考虑到高炉鼓风机的正常运作和炼钢过程的安全生产和方便操作，有必要对高炉鼓风机进行以下的电气控制技术的改造。 2.1对低电压跳闸保护的电气控制改造在现代冶金行业中，传统的鼓风机的设计方案都设有低电压保护控制，而在实际的应用中，这种低电压跳闸保护可能会造成鼓风机的停机。当电网的电压降至鼓风机的额定电压之下时，风机就会自动跳闸从而造成停机事故。通过研究我们发现，电压降低时电流就会增加，而电流的增加不会影响电机正常运行，同时也不会对风机造成损害甚至停机。在低电压保护的鼓风机组中，电压降低到一定的程度就会引起低电压保护系统启动造成鼓风机的跳闸。而我们可以通过对其进行一定的电气控制系统的改造，当电压降低时会发出信号，风机的操作人员在收到信号后可以根据实际情况采取诸如降低风量、减轻负载等对策。这样可以使电压回升后风量恢复正常，从而避免抵押跳闸保护造成的风机停机事故的发生。 2.2对二次控制电源的电气控制改造从图1中我们可以看出：220 V的控制电源可靠性对于风机的正常运行而言是十分重要的。通过第1部分高炉鼓风机存在的问题的分析可以看出，高炉鼓风机的自动跳闸停机事故在很大程度上也是由于二次控制电源系统工作不力造成的。为了避免因为二次电源控制系统引起的风机停机事故，在实际工作中，我们可以对二次电源控制系统进行电气控制改造，增设专用的二次控制电源，从而在杜绝风机跳闸事故的同时增加了风机的电气联锁功能。这种功能可以在图1中显示出来：先合上隔离开关QS，变压器TC才能通电，然后QF1和QF2才能相继合闸。这样可以在一定程度上避免一些操作失误引起的风机事故。 2.3对瞬间断电的电气控制技术改造通过第1部分高炉鼓风机存在的问题的分析我们可以看出电网的瞬间断点会造成风机的停机事故。这可以在图1中展示出来：KT1是控制断电延时的接通开关，KT2是控制断电延时的闭合开关。通常它们都会处于闭合状态，而当电压突降时，KC2会无压失放，QF2则会跳闸。如果电网短时间内电压恢复正常，那么改造后的电气控制系统会启动回路，重新使KC2和QF2自动合闸，这时电机就会自动恢复正常，风机也可以一直处于工作的稳定状态，就不会出现风机的停机事故。通过对鼓风机进行这种电气控制技术改造，可以充分地避免因为“电压突降”而造成的风机停机事故。 3结语 通过分析高炉鼓风机工作中存在的问题及其电气技术改造的必要性，指出了我国冶金工业风机的工作状态；通过对风机进行电气控制系统的改造后，其不仅具有很高的自动化水平，而且还可以实现鼓风机持续稳定的工作，从而保证炼钢过程的顺利实现。这样不仅可以提高钢铁公司的钢铁产量和经济效益，而且对于我国整个钢铁行业的持续稳定和健康发展都具有重要的意义。 ［参考文献］ ［1］申凌云，何俊正.基于PID控制的煤气鼓风机变频调速系统［J］.电机与控制应用，2009 ［2］殷世宏.莱钢AV56高炉鼓风机控制系统的设计与应用［D］.山东科技大学，2005 ［3］龙英，吴晓峰，赵佳.基于冗余容错技术的高炉鼓风机自动化特护系统［J］.山东冶金，2006 ［4］高洪军.轴流式高炉鼓风机防喘振装置的技术改造［J］.冶金动力，2004