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分析步进梁式加热炉电控系统常见故障与处理莫玉萍

发表时间：2021/7/29 来源：《基层建设》2021年第14期作者：莫玉萍

[导读] 针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题

        广西柳州钢铁集团有限公司棒线型材厂广西柳州 545002
        摘要：针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题，具体包括装钢定位不准确、风机控制受干扰、钢坯跑偏以及自动出钢节奏调整不便等。对此，需要相关工作人员针对电控系统常见故障问题合理采取解决对策，有效处理此类问题，从而全面保证电控系统的安全稳定运行。本文针对步进梁式加热炉电控系统常见故障进行分析，并提出具体的解决对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
        关键词：步进梁式加热炉；电控系统；常见故障；解决对策

        在轧钢生产过程当中，加热炉具有十分重要的作用，为了确保能够有效实现加热炉的自动化运行，保证钢坯加热的合格性，需要对其电控系统进行合理优化与完善，从而全面保证轧线生产的安全性和持续性。而目前在步进梁式加热炉电控系统运行过程中，还存在一些常见故障，这不仅对加热炉的正常运行产生影响，延长生产周期，而且还会导致钢坯加热质量有所下降，严重时甚至引发安全问题。因此，相关企业需要对加热炉电控系统有效开展检修工作，并针对其常见故障制定出具体的处理方案，采取有效的解决对策，从而消除相关故障问题，提升企业加热炉生产效率和加热质量。
        一、步进梁式加热炉电控系统常见故障
        （一）自动装钢定位不准确
        目前，步进梁式加热机主要对自动装钢定位法进行采用，具体需要在炉前对冷金属检测器进行安装，并启动定位，将其牢靠的固定在炉内悬臂辊道电动机上，并使用编码器进行测距，之后则需要将钢坯在加热炉中间位置进行放置。但在具体操作过程中，定位存在误差问题，其原因主要包括以下几个方面。首先，现场工艺和控制。在钢坯未完全进入炉中时，炉外辊道提前停止运行，而钢坯则具体由炉内辊道送入到加热炉当中。与此同时，钢坯还存在弯曲现象，进而导致钢坯在辊道打滑。其次，由两个不同PLC分别控制炉内和炉外的辊道，进而产生了相应的通信延迟问题，这使得辊道加减速过程没有完全匹配，也使加热炉内外辊道拉力产生了差异。再次，在定位时，速度的切换具体按照由高到低的顺序，而在到达定位距离时则会再次减速，一直到停止。而在此过程当中，一旦第一和第二次的减速过程过快，将会导致钢坯与辊道之间有相对运动产生，使其在惯性作用下自由滑行。最后，当加热炉内外的辊道表面摩擦力存在差异时，钢坯表面摩擦力也会有所不同。
        （二）钢坯跑偏
        步进梁式加热炉在完成初步调试之后，钢坯的跑偏范围通常不会超过±20毫米，但在运行达到一定时间后，则会出现相应的跑偏超标现象。与此同时，由于液压以及机械系统存在问题，进而导致步进梁出现失控现象。通过相关分析可以发现，步进梁跑偏与钢坯入炉时存在歪斜现象有关，而且在推钢机推动钢时，会与钢坯发生接触，进而导致其无法推正。而在步进过程当中，由于对3毫米以下误差以及逆循环运动误差补偿有所忽略，进而导致误差发生累计。除此之外，虽然对国外一些进口高质量液压阀进行了采用，但在实际调试时发现阀体往往无法正常保压，进而导致步进梁运动轨迹从矩形转变成了平行四边形。
        （三）风机干扰问题
        在对风机进行调试以及试生产时，风机往往出现自动停止现象，而且当入炉轨道电动机运行时，风机的反馈频率有较大的持续波动存在。通过具体分析发现，操作室和电气室之间的距离约为150米，对没有穿金属管的线缆进行使用。电缆桥架虽然采取分层布置形式，但控制线和动力电缆的距离相对较近，进而产生了相应的干扰问题。对变频器进行硬线控制改造，并将信号线改为相应的双绞双屏蔽线缆硬线之后，发现变频器的速度反馈电流模拟信号值波动仍然较大[1]。
        二、步进梁式加热炉电控系统常见故障的解决对策
        （一）保证自动装钢定位的准确性
        由于自动装钢定位不准确，进而导致定位过程出现不恒定误差问题，其误差具体维持在±50厘米左右。为了使此问题得到有效解决，需要将定位距离缩短，并对减速过程的减速度进行减小，从而防止钢坯出现惯性滑行以及打滑等误差问题。具体来说，首先，需要合理选用和安装传感器。在原设计基础上，取消编码器，采取延时停止辊道的方式，可以进一步实现准确定位。其次，控制方法。钢坯从炉外称重的等待位开始，需要以高速向加热炉内运送钢坯，而悬臂辊道速度也同时提升，和钢坯运送速度保持相同。如金属检测器在检测到钢坯尾部彻底离开后，辊道和悬臂辊道速度应该同时下降，而在钢坯尾部在第二个金属检测器处离开后，需要延时3.5秒，然后将辊道停止运行，进而完成整个定位过程。

        图1 冷热金属检测器安装位置
        （二）纠正钢坯跑偏
        针对钢坯跑偏问题，相关技术人员需要采取联合机械和控制的方式，使问题得到解决。入炉辊道与炉门的最后段通常设计为喇叭口，技术人员需要焊接挡块，从而使喇叭口距离得到延长。由于辊道相对较宽，因此采用此方法可以有效发挥机械导向作用，确保钢坯能够按照直线方向向炉内运送，避免钢坯在入炉之后发生歪斜现象。与此同时，相关技术人员还需要结合钢坯跑偏量，对推钢机的限位开关位置进行移动，使推钢行程得到改变，增加推钢机的推进量，确保能够将钢坯推正，使跑偏量得到有效纠正。
        （三）消除风机干扰
        相关技术人员需要针对风机控制线进行改造，使其改为硬线控制。与此同时，需要将控制电路简化，将不必要的连锁去掉，从而使故障率得到降低。技术人员需要对电路自保持方式进行设置，这样一来，在PLC停止工作后，继电器虽然失电，但风机启动信号仍然保持。除此之外，技术人员需要对风机最低运行频率限制以及最后运行频率保持功能进行设置，确保风机在PLC停止运行后仍能够继续工作。针对风机速度给定、反馈模拟量电缆的屏蔽层，需要进行具体的单侧接地处理，信号线则应使用双绞双屏蔽线缆[2]。
        结束语：
        综上所述，为了充分保证步进梁式加热炉电控系统的安全稳定运行，相关工作人员需要针对其常见故障问题合理采取解决对策，有针对性的优化系统运行，使加热炉电控系统能够顺利发挥出各项功能，保障步进梁式加热炉的正常生产运行，提升加热炉的加热质量和效率。
        参考文献：
        [1]刘伟.加热炉电控系统设计与应用[J].自动化应用，2016，14（06）：64+97.
        [2]苗君淦，苏义军.加热炉步进梁的电气控制系统的设计[J].科技资讯，2016，27（22）：121.