編碼器促進高爐卷揚控制系統的安全性發展
高(gao)(gao)爐卷揚系(xi)統(tong)(tong)是冶(ye)金行業煉鐵工(gong)藝中(zhong)(zhong)的(de)(de)重要環節，由于卷揚系(xi)統(tong)(tong)工(gong)藝復(fu)雜、操作(zuo)繁瑣(suo)、連(lian)鎖保(bao)護多，因此卷揚料(liao)(liao)車運行的(de)(de)安全性(xing)(xing)、可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)、穩定性(xing)(xing)是保(bao)障高(gao)(gao)爐安全生產的(de)(de)重要因素。隨著編碼(ma)(ma)器技術的(de)(de)不斷成(cheng)熟，各大鋼廠逐步將傳統(tong)(tong)上料(liao)(liao)系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)電子(zi)接(jie)近開關位(wei)置感(gan)應的(de)(de)機械主令(ling)控制方(fang)案，改造成(cheng)為編碼(ma)(ma)器智能電子(zi)主令(ling)控制系(xi)統(tong)(tong)，改造后的(de)(de)電子(zi)主令(ling)控制系(xi)統(tong)(tong)運行可(ke)靠(kao)、響(xiang)應速度快、調試(shi)簡便、料(liao)(liao)車定位(wei)準(zhun)確，確保(bao)了高(gao)(gao)爐上料(liao)(liao)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)安全可(ke)靠(kao)工(gong)作(zuo)。
從(cong)(cong)冶金(jin)學角度上看，煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)工(gong)藝即是(shi)鐵(tie)(tie)生銹(xiu)、逐(zhu)步礦(kuang)化(hua)(hua)的(de)(de)逆行為，簡(jian)單來(lai)說，就是(shi)從(cong)(cong)含鐵(tie)(tie)的(de)(de)化(hua)(hua)合物里將(jiang)純(chun)鐵(tie)(tie)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)出(chu)來(lai)。實際生產中(zhong)(zhong)，純(chun)凈的(de)(de)鐵(tie)(tie)不(bu)常見，更多(duo)的(de)(de)是(shi)得到(dao)鐵(tie)(tie)碳(tan)合金(jin)。將(jiang)金(jin)屬(shu)鐵(tie)(tie)從(cong)(cong)含鐵(tie)(tie)礦(kuang)物（主要為鐵(tie)(tie)的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)物）中(zhong)(zhong)提煉(lian)(lian)出(chu)來(lai)的(de)(de)工(gong)藝過(guo)程稱為煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)，工(gong)藝方法(fa)有高(gao)爐法(fa)、直接還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)、熔融還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)、等離子法(fa)等，目前各大鋼(gang)廠(chang)大多(duo)采用(yong)高(gao)爐煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)，其工(gong)藝過(guo)程主要包括(kuo)配(pei)料、加料、吹(chui)氧(yang)、中(zhong)(zhong)間控制(zhi)、出(chu)鋼(gang)等幾個環節(jie)，具體過(guo)程如下圖所(suo)示。
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圖1高爐煉鐵工藝流程(cheng)及主要設備簡圖
傳統的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)爐上(shang)料(liao)系統采用機械(xie)主令(ling)(ling)開關控制(zhi)，機械(xie)主令(ling)(ling)控制(zhi)器(qi)由(you)機械(xie)傳動機構(gou)、感應(ying)擋片和接近開關組成，長期運行后，機械(xie)主令(ling)(ling)的(de)(de)缺陷就(jiu)逐漸暴(bao)露出來(lai)，如主令(ling)(ling)蝸(gua)輪蝸(gua)桿(gan)損壞、接近開關反(fan)應(ying)不(bu)(bu)靈敏、料(liao)車定位調(diao)整不(bu)(bu)便、控制(zhi)精(jing)度低、維護工作(zuo)量大等。這(zhe)些缺點(dian)隨著高(gao)(gao)(gao)爐利(li)用系數的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)，暴(bao)露得(de)越(yue)加(jia)突出，不(bu)(bu)僅(jin)給電氣(qi)維護人員(yuan)帶來(lai)巨大的(de)(de)工作(zuo)量，而且嚴重制(zhi)約了高(gao)(gao)(gao)爐的(de)(de)連續生產，其不(bu)(bu)可靠性甚至可能引發重大的(de)(de)設備事故或人身(shen)傷(shang)亡。
為(wei)克服機(ji)械主令控制器的(de)(de)諸多缺陷，使(shi)(shi)之能穩(wen)定(ding)(ding)準確地(di)定(ding)(ding)位料車(che)，避免(mian)發(fa)生料車(che)超極(ji)限等多發(fa)事故(gu)，需要加入編碼(ma)(ma)器進行(xing)(xing)(xing)(xing)閉環矢量(liang)控制，優化智能主令系統(tong)(tong)。通過在卷(juan)揚(yang)控制系統(tong)(tong)中增(zeng)加增(zeng)量(liang)編碼(ma)(ma)器的(de)(de)使(shi)(shi)用可以有效(xiao)控制小車(che)的(de)(de)運行(xing)(xing)(xing)(xing)速度(du)，保(bao)證小車(che)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)運行(xing)(xing)(xing)(xing)。而使(shi)(shi)用絕對值編碼(ma)(ma)器可以準確地(di)對小車(che)進行(xing)(xing)(xing)(xing)定(ding)(ding)位，提(ti)高(gao)料車(che)運行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)安全性(xing)，同時配合原有的(de)(de)接近開關可以避免(mian)卷(juan)揚(yang)系統(tong)(tong)的(de)(de)冗余性(xing)。保(bao)證整個(ge)改造后的(de)(de)卷(juan)揚(yang)控制系統(tong)(tong)運行(xing)(xing)(xing)(xing)可靠、響應速度(du)快、分辨率高(gao)、調整方便(bian)迅速、能等優點，為(wei)高(gao)爐(lu)安全運行(xing)(xing)(xing)(xing)提(ti)供了有效(xiao)保(bao)障(zhang)。
圖2高爐爐頂皮帶上料
宜科公司大(da)軸套(tao)重載(zai)型EV系(xi)列(lie)(lie)(lie)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)，總線(xian)(xian)接口編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)絕對(dui)值多(duo)圈編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)，廣(guang)泛應(ying)用在(zai)高爐煉鐵的(de)(de)卷揚控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統上，對(dui)上料(liao)小車(che)的(de)(de)速(su)度控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)位置檢(jian)測(ce)完美把控(kong)(kong)。為控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統提供高精度、柔性(xing)化的(de)(de)信號反饋，幫助系(xi)統根據高爐運行狀況調(diao)整小車(che)上料(liao)速(su)度及小車(che)的(de)(de)到位控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，進而(er)保證(zheng)系(xi)統連續可(ke)靠運行。重載(zai)型EV系(xi)列(lie)(lie)(lie)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)具有優秀的(de)(de)抗(kang)機械(xie)損傷(shang)性(xing)能，并(bing)能在(zai)軸上承受較高的(de)(de)徑(jing)向和(he)軸向負載(zai)，從而(er)保證(zheng)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)在(zai)卷揚機這種(zhong)振動比較大(da)的(de)(de)環境(jing)中能夠長期穩定的(de)(de)運行。ELCO總線(xian)(xian)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)根據現場(chang)的(de)(de)不同工況提供多(duo)種(zhong)類型的(de)(de)總線(xian)(xian)協議及輸出方式(shi)如Profibus-Dp、DeviceNET、CANopen等。在(zai)冶金行業中由于機械(xie)安(an)裝位置不同，卷揚控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統需要和(he)現場(chang)有合(he)(he)理的(de)(de)契(qi)合(he)(he)度，宜科公司產品系(xi)列(lie)(lie)(lie)豐富，可(ke)針(zhen)對(dui)現場(chang)提供不同的(de)(de)安(an)裝方式(shi)和(he)編(bian)碼(ma)(ma)器(qi)(qi)多(duo)種(zhong)軸徑(jing)的(de)(de)選擇。
卷(juan)(juan)揚控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)是實現高(gao)爐生產自動控制(zhi)(zhi)過程的重(zhong)要組(zu)成部分，采用編碼(ma)器(qi)(qi)智能主令控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)代替機械主令控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)提高(gao)了系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)的平穩(wen)性(xing)、工作的可(ke)(ke)靠性(xing)，在線調(diao)試與維護也很方便(bian)。現場運行(xing)實踐表明，卷(juan)(juan)揚控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)采用編碼(ma)器(qi)(qi)智能主令控制(zhi)(zhi)后信號準確，分辨(bian)率高(gao)，小車按照(zhao)設定速度上(shang)行(xing)，運行(xing)平穩(wen)，杜絕了中途停車、超上(shang)限等事故的發(fa)生，調(diao)整方便(bian)，日常維護量減(jian)少(shao)，年創造效益最(zui)少(shao)可(ke)(ke)達幾十萬元。
