煉鋼轉爐氧槍事故中的應急電源供電研究

滕永杰 陳俊鋼

煉鋼轉爐是自動化生產中的重要設備，其在運行期間會遇到不同的故障問題，導致生產系統中斷而影響到企業的生產效率。氧槍事故是煉鋼轉爐的常見故障，為了避免故障引起的不便，積極使用應急電源供電是不可缺少的措施?？勺冾l應急電源是煉鋼企業常用的應急電源種類，其具有安全、可靠、穩定等特點。

一、應急電源運用于氧槍事故

應急電源的設置不僅是一種應急策略，也是煉鋼生產的安全措施，有效防止了電源中斷造成的設備損壞、生產停滯等問題。煉鋼企業在調控應急電源時要根據具體的情況而定，只有協調好煉鋼的具體流程才能保證應急電源的作用。對于煉鋼轉爐氧氣事故來說，應急電源的供電應用表現為：

1、吹氧過程中停電。轉爐氧槍若煉鋼轉爐氧槍正在吹氧，交流電源停電之后會立刻中斷吹氧過程，生產人員必須要利用應急電源保持正常的生產狀態。如：結合應急電源中的可變頻逆變器應首先輸出給氧槍電機使其處于堵轉狀態，再使用工頻逆變器輸出事故控制電源，這樣可以對氧槍抱閘電機持續供電操作，再經過對應的緊急提升可把氧槍提升到相應的位置。

2、出鋼過程中停電。當轉爐處于出鋼操作時停電后，交流電源會立刻中斷供電，整個出鋼材傳輸的流程將會終止。對這一狀況利用應急電源處理可以經過可變頻逆變器把電源輸送到轉爐抱閘電機，然后將轉爐抱閘松開，煉鋼轉爐借助于自重即可回到零位。這種類型的應急故障處理中，應急電源無需對氧槍電機進行供電，因為此時氧槍的位置處于最高位。

二、應急電源的具體配置設計

對于煉鋼生產而言，氧槍主要是通過對氧氣流量的控制來實現冶煉加工，氧槍操控的效率直接影響了鋼材產品的質量、產量。為了保持著橫過生產流水線的持續運行，在防范氧槍故障時要注重應急電源的靈活運用，盡可能減少氧槍設備中斷運行的時間。此外，應急電源在氧槍事故中可以快速提升氧槍，避免對其它設備造成不利的影響。因此，煉鋼企業在生產期間要注重應急電源的設計，對應急處理階段用到的各種設備及時調控，如圖二。

圖二應急電源原理圖

1、配置構造

由于煉鋼企業生產工藝的特殊性，煉鋼轉爐在運行時配備的應急電源必須要符合生產工藝的要求。這就要求操作人員掌握轉爐氧槍的工藝結構，如圖二，設計連接可靠的電源配置有助于應急電源功能作用的發揮。應急電源的配置具體包括：①一臺75kW可變頻逆變器 ，逆變器的選擇要參照氧槍的負載范圍，不得超過標準的承載能力，一般限制在過載能力的150%內；②一臺3kVA工頻正弦波逆變器，需要根據氧槍抱閘電機全壓啟動及交流接觸器線圈最大吸合功率綜合計算，確定逆變器的最佳型號；③兩臺充電模塊，充電模塊的輸出電流計算需根據電池容量的10%情況進行，以確定充電模塊的最大輸出電流值；④一組免維護鉛酸蓄電池1組，對于電流容量的控制也應該結合煉鋼轉爐氧槍運用的具體荷載大小而定。

圖二轉爐氧槍工藝

2、配置維護

煉鋼轉爐設備操作人員需定期檢查應急電源的狀態，詳細核對標準的應急電源參數，這是維持應急電源發揮作用的重要條件?？勺冾l應急電源與早期應急電源相比有明顯的優勢，不僅降低了電源的標準容量，增強了設備的抗荷載能力，也有效提升了煉鋼轉爐氧氣的安全性。在應急電源啟動時間上，可變頻應急電源啟動時間短、無噪聲，基本上能夠實現自動化操控。但對于應急電源供電設備需采取有效的維護方案，如：通過計算機控制中心定期檢測煉鋼轉爐氧槍的異常信號，提醒值班人員盡快處理各種信息，如圖三，以更好地使用應急電源。

圖三氧槍故障確認流程

結論

總之，氧槍是煉鋼轉爐生產重要的輔助設備，氧槍的使用直接關系著煉鋼生產的質量、產量。企業在制定生產方案時要對氧槍事故提前設計應急方案，應急電源可在緊急情況下維持煉鋼設備的持續用電，避免供電中斷造成的生產問題。對于可變頻應急電源配置的選擇運用，應嚴格按照煉鋼設備的具體要求而定。

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第一作者：滕永杰男漢族 籍貫 山東 1967年8月19日 大學本科 電氣高級工程師

研究方向：電氣 自動化

第二作者 陳俊鋼 男 漢族 1974年3月12日籍貫 河南 學歷：大專職稱：電氣工程師 研究方向 電氣自動化

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。