炼钢厂特殊仪表的安装与调试技术
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作者: 王庆
摘要：在炼钢厂自动化仪表施工过程中,技术人员必须在熟悉图纸的基础上深挖图纸的内涵,决不放过任何一个细节,而且对涉及仪表的安装技术要求和调试方法要有深刻的了解,做到面面俱到、深思熟虑。只有这样,才能在较短的工期内保质保量地完成任务。作者将在炼钢厂几种自动化仪表施工过程中涉及的主要仪表技术进行归纳总结。
关键词：自动化仪表；安装调试；技术要求；炼钢厂
中图分类号：TP212/217文献标识码：A
1 电磁流量计
这种仪表在钢铁行业中被广泛使用,在炼钢厂冷却水系统中一般都采用这种仪表。
1.1 电磁流量计的安装技术要求
（1）电磁流量计应安装在垂直管道或水平管道最低处,要保证管道内存满被测介质,且介质流速比较稳定。不能有非满管或有气泡聚集在测量管中的现象;（2）电磁流量计上箭头的指向应与管道内介质流向一致;（3）如果安装在水平管道上,电磁流量计转换器应朝上;（4）电磁流量计的前后直管段的长度要求至少保证前5D后2D,(D为管道直径);（5）电源电缆和信号电缆要分别敷设，信号电缆必须采用屏蔽形式。（6）流量计传感器和信号转换器之间的距离越近越好;（7）不能使信号转换器受强烈震动，信号转换器原则上应安装在控制室内。（8）传感器必须正确接地;（9）当与传感器连接的工艺管道为塑料管或内有绝缘涂层的管道时,必须安装接地环。
1.2 电磁流量计的工作原理
电磁流量计由一双产生磁场的线圈、测量段、电极、磁路基本件组成。流量计是设计用于测量导电液体的体积流量,测量原理是基于法拉第电磁感应定律。按照该定律,导电流体通过磁场作切割磁力线运动是在垂直于磁场及流速的方向上产生感应电势,即E=K×B×V×D。其中E为感应电压,B为磁感应强度,K为仪表常数,V为平均流速,D为测量管直径。因此,当磁感应强度为常数时,感应电势正比于平均流速,在电磁传感器中,感应电势由2个与介质接触的电极检出,并传送至转换器转换成标准的输出信号。
1.3 系统调试中几种故障及检查方法
1.3.1转换器显示正常但计算机无信号返回。用万用表检测流量计接线盒的A+,若A端子有直流电流输出,说明原接线接在了A+,A-端子上接线有误,改正后即可。
1.3.2 电磁流量计通电后无显示,空气开关跳闸。用万用表检查电源线间的电阻为20Ω,经检查电源电缆无短路问题,说明电磁流量计内部发生故障所致。我们打开电磁流量计后盖,取出电源线路板,检查保险丝已熔断,和保险丝并联的电容也烧坏,更换保险丝和电容后故障排除。
1.3.3 电磁流量计就地显示的瞬时流量和计算机显示不一致。打开电磁流量计的菜单,核实该流量计的量程和计算机内部的量程不一致,更改计算机内部的量程后,显示恢复正常。
2 金属浮子流量计
在炼钢厂氩气管路、氮气冷却管路中就选经常选用金属浮子流量计,该仪表分就地和远传两种。
2.1 金属浮子流量计的安装技术要求
（1）金属浮子流量计应安装在垂直的管道上;（2）金属浮子流量计的安装方向应与介质流向一致;（3）远传仪表应做接地跨接线。
2.2系统调试中常见的两种故障排除方法
2.2.1 远传式仪表通电接线正常,但无信号输出,一般为介质不干净所致。应把仪表拆下,对金属浮子表面做彻底的清洗后,故障排除。
2.2.2 远传式仪表通电接线正常,但无信号输出,拆下后用手轻轻地推拉浮子,有信号输出。一般为管道上有强烈的信号干扰源,排除干扰源信号恢复正常。
3 数字大屏幕测温仪
数字大屏幕测温仪在炼钢钢水测温中比较普遍使用。
3.1 数字大屏幕测温仪的安装技术要求
（1）数字大屏幕测温仪应根据工艺确定安装位置,安装在操作工便于观察的地方;（2）所有信号线都要屏蔽,且与电源电缆分层敷设;（3）连接电缆要尽可能的短;（4）测温枪和显示仪必须用补偿导线连接。
3.2 数字大屏幕测温仪的标定
3.2.1 低点调整:在7孔插座上输入400℃时的电压值,其中0℃端补偿电压为3.26mV。
3.2.2 高点调整:在7孔插座上输入1700℃时的电压值,其中0℃端补偿电压为17.94mV。
3.3 数字大屏幕测温仪的常见故障及错误原因
3.3.1 黑屏。先决条件是电源打开没有。错误原因:没有电压输入信号;主电源中断;保险丝断;主板断电。
3.3.2 绿色信号灯不亮(在测枪上装上枪头时绿灯亮)。首先检查探头是否安装正确。错误原因:探头有问题;枪上的插件有问题;测枪和连接导线有问题;信号灯本身有问题;仪表主板有问题。
3.3.3 黄色信号灯不亮(探头测量时亮)。首先检查是信号灯是否正常,探头是否已插入钢液。错误原因:当探头插入后,灯显示错误,补偿导线连接不正常;设置探头和初始温度有误;显示主板有问题。
3.3.4 红色信号灯不亮(测量结束灯亮)。先决条件:能显示测量值。错误原因:信号灯坏;主板有问题。
3.3.5 显示4个(----)信号。先决条件:能显示测量值。错误原因:探头烧坏;超过测量范围;测枪晃动。
4 气动切断阀和气动调节阀
这两种仪表统称仪表气动执行机构,是炼钢系统中重要的仪表设备,在炼钢炉子本体阀站内自动化控制中起着主导作用。
4.1 仪表安装要求
（1）阀门安装时,请勿损伤法兰的密封面,以免造成封面流体的泄漏;（2）仔细清洗配管内部,去除杂物、焊渣后,再安装阀门,若有残存物,将引起阀芯与密封环之间的泄漏;（3）安装时请先将阀芯处于开启状态后,再进行安装,否则在安装过程中造成阀芯受损,引起泄露;（4）原则上采取垂直安装;（5）执行机构的操作气源使用干燥洁净的压缩空气;（6）要保证足够的气源配管直径,以保证气压。
4.2 调试方法
4.2.1 打开气源球阀,观察气源压力是否达到4kg～6kg。把气动切断阀打到自动状态,给电磁阀加相应的电压。
4.2.2 电磁阀得电后,气动切断阀运动到100%,开限位信号返回。电磁阀断电后,气动切断阀运动到0%,关限位信号返回。
4.2.3 把气动调节阀打到自动状态,给阀门定位器加4mA～20mA,如果气动调节阀为正作用形式,加4mA阀门应运动到0%,关限位信号返回;加12mA阀门应运动到50%;加20mA阀门应运动到100%,开限位信号返回。其开关位位置应最少取五个位置点进行精调，各点对应开度应控制在允许误差范围内，并多次开关可靠。
4.3 常见故障的判定方法
4.3.1 没有动作(动作迟缓)。错误原因:供气压力低;空气配管细、堵塞或泄露;阀门本体及其附件出现故障;手动操作机构在手动操作位置上;信号线路有误。
4.3.2 动作不稳定(振荡)。错误原应:供气压力变动;定位器信号变动;减压阀发生故障。
5 电炉中热电阻和热电偶的安装
电炉上炉壳冷却水的测温采用热电阻,下炉壳炉体的测温采用热电偶,它们在其线路的敷设上有其特殊的方式,由于电炉本身的转动,决定了炉壳下方的电缆要用金属软连接做保护;由于炉壳定期的更换,决定了线路的中间要加保护箱,保护箱中采用针式航空插头连接。
6 流量开关的安装
在EAF炉和LF炉冷却水系统中,都采用流量开关做流量检测,在其安装过程中应注意以下几点:
6.1 流量开关分PNP型和NPN型两种,它们的接线方式不同,这一点在接线过程中应引起足够重视,要认真查阅产品说明书,以免发生接线错误。
6.2 由于流量开关的取源部件长度一般很短,所以在焊接取源部件时要用丝头堵上,以免焊渣掉进部件里损坏螺纹。在管道本体开孔时必须采用钻孔方式。
6.3 流量开关要安装在垂直管道上或水平管道的最低处,管道内要存满介质。
7 张力传感器的安装
在转炉氧枪系统中,钢丝绳张力是很重要的自控检测项目之一,因此安装时必须注意。
（1）张力传感器的安装应与钢丝绳的安装同步进行,安装位置在钢丝绳固定一端下方300mm左右;（2）张力传感器工作原理与称重传感器相同,信号先进补偿接线盒,补偿接线盒安装在移动的小车上,显示仪表柜安装在固定平台上;（3）补偿接线盒和显示仪表柜之间的电缆采用拖缆连接形式;（4）张力传感器的专用电缆拖缆一段要用金属软管作保护,起到和其他电缆隔离的作用;（5）张力传感器的专用电缆的屏蔽线一定要接在补偿接线盒的固定端子上。
8 结语
炼钢工程炉子本体的自动化仪表比较集中,但种类较多且工程量较大,许多仪表的技术要求较高,这就要求人们在实践中不断学习、不断进取、不断创新、不断积累,认真总结经验和教训,使我们在技术上能更上一个新的台阶。
参考文献
[1]张劲松.浅谈集散控制系统仪表的安装与调试[J].计量与测试技术，2007-09-30.
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