文丰一炼铁一号炉高炉探尺的直改交

作者：赵延明

简介 结合文丰一炼铁一号炉高炉直流探尺改造为程控交流探尺的实例，介绍了高炉探尺直流改交流的方案，以及程控交流探尺的工作原理和优越性。

一、引言

    在高炉冶炼过程中，保持稳定的料线是达到准确布料和高炉正常运行的重要条件之一。我们利用机械垂直探尺来测定炉内料面位置及下降情况。其工作是否准确可靠，对高炉冶炼有着直接影响。一炼铁一号炉原探尺采用的是直流电机控制方式，因直流电机日常维护困难，故障多，保养更换周期短，对正常生产影响较大。趁2011年一号高炉扩容的机会我们对原有直流探尺进行了交流改造。选用了郑州万泰电气有限公司的程控交流探尺控制方案，至今，使用效果良好。

二、改造工作

    针对原有直流探尺系统的改造，主要做了以下几个方面的工作，概括来讲就是3改1加。

    1改：将原探尺卷扬机的直流电机改为3KW六极普通鼠笼交流电机。

    2改：将原探尺卷扬机的机械主令改为ZNLK-TC探尺专用智能主令。ZNLK-TC探尺专用智能主令的现场变送单元安装于原机械主令位置，主控单元安装于探尺卷扬机现场。

    3改：将原直流探尺控制柜改为CKTC-K1程控交流探尺控制柜。

1加：在减速机高速输出轴上增加安装探尺缓速器（TC-HSQ）。

三、系统结构   

新系统结构如下图

四、程控交流探尺工作原理

    当程控交流探尺收到放尺信号后，发出放尺指令，重锤在重力和缓速器作用下匀速下降探料，到达料面后在探尺控制柜的控制下进入浮尺状态，重锤跟随料面下降，程控交流探尺控制柜在放尺时给电机加载一个合适的反向电压，避免浮尺时出现倒尺现象。当收到提尺信号或到达设定探尺下限后提尺，当到达设定的探尺上限后停止，完成一个工作循环。在此工作循环中，探尺通过现场变送单元的传动机构带动编码器一起工作，编码器将探尺的位移转化成格雷码信号发送到可编程序控制器（PLC），PLC将采集到的格雷码进行译码、累加、计算等运算处理，将探尺的位移通过操作员界面TD400C“重锤位置”显示出来并通过模拟量信号传送给上位机，同时还显示有探尺的状态（放尺、浮尺、提尺、停止）、重锤速度等，并参照所设定的参数，在满足设定条件时发出相应的控制信号，从而实现探尺的测量和可靠运行。

五、程控交流探尺的优越性

 1、测量可靠，使用寿命长。

    改造后的探尺测量精度为3毫米。程控交流探尺通过缓速器使放尺速度几近匀速，放尺平稳。再通过程控交流探尺控制柜提供的反向微电压有效防止倒尺发生。整体运行平稳可靠。

缓速器是纯物理原理，且无磨损，使用寿命不言而喻。探尺专用智能主令是在高炉智能主令的基础上改造而成，我公司高炉使用的就是郑州万泰生产的智能主令，无论使用寿命还是使用简便性都远优于机械主令。

 2、调整简便快捷。

    改造后的探尺，日常主要是针对缓速器和程控交流探尺控制柜内调压器的调整工作。

    缓速器的调整非常方便，只需调整其一侧的六方形出轴即可，按顺时针旋进（增强），逆时针旋出（减弱）的方向（较小进度为半圈0.75毫米）来调整缓速器对重力的克服程度，以达到满意的放尺效果。

如果出现倒尺，增大探尺控制柜内调压器输出电压即可。

六、结束语

    改造后，探尺运行稳定可靠，测量准，交流电机基本免维护、无故障。它相比其它直流探尺或交流变频探尺来说优势明显，很少出现放尺过快、倒锤或卡尺、不紧随料面等故障。其适应探尺机械阻力能力强，调整参数少，简单方便。为高炉操作和长期稳定生产提供了保障。

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