RH炉预热枪工作原理和常见故障处理方法

随着近几年来国内RH真空精炼工艺和设备的不断创新和发展，RH的装备技术、工艺技术和操作技术不断提高。因此，学习RH炉预热枪工作原理和常见故障处理方法，显得十分重要。

1 RH的历史与发展

真空技术在炼钢中的应用始于1952年。当时，当人们生产硅含量约为2%的硅钢时，在铸造过程中会发生结渣。经过各种测试，最终发现氢和氮是造成结渣的主要原因，结渣不能在轧制后倒入或丢弃。随后出现了各种真空精炼技术，例如真空铸锭法，钢包滴流脱气法，钢包脱气法等，从而开创了工业上大规模的钢水真空处理方法，尤其是蒸汽喷射泵的出现。加快了真空炼钢技术的发展。

随着真空炼钢技术的发展和发展，RH和VD由于具有加工时间短，成本低，钢水处理量大等优点，最终成为真空炼钢技术的主流。1970年代，随着全连铸车间的兴起，RH在转炉过程中得到了广泛的应用，因为它采用了钢水在真空罐中循环的技术，具有加工时间短，效率高，与转炉匹配的优点，被钢铁厂广泛应用。

2 RH真空精炼炉预热枪系统介绍

RH真空精炼炉预热枪系统由预热枪体、预热枪升降装置、预热盖和预热枪控制阀站(阀站不在本使用说明书中描述)等组成。预热枪体和预热枪升降装置安装在RH待机位真空槽上方。预热枪装置安装在真空槽预热位的上部，枪体通过预热盖上的枪孔进入真空槽。预热盖固定在枪上，真空槽预热位共4个，每个预热位设置1套预热枪装置。预热枪用于真空槽的预热，预热枪烧嘴可在操作室HMI上自动点火。点火时启动高压点火枪。火焰可由保护套内的火焰检测器来检测，加热过程中槽体的实际温度由安装在槽体上的热电偶实测。

2.1 RH炉预热枪工作原理

预热枪升降装置用于预热枪的夹持和升降，主要工位如下：

上极限。

下极限。

槽外待机位。

预热枪旋转装置用于预热枪体的旋转，主要工位如下：待机位。

工作位。

预热枪动作画面如图：

2.2 预热枪升降装置

预热枪升降装置采用齿轮减速电机进行驱动，通过链轮链条带动升降小车进行升降。预热枪升降在槽内定位由旋转编码器进行控制。预热枪在槽外待机位的定位由行程开关进行控制，同时为消除旋转编码器的累计误差，预热枪升降装置每次回槽外待机位后旋转编码器清零，并设置上、下2个极限位的极限保护。

行程开关1：预热枪上极限。

行程开关2：预热枪槽外待机位。行程开关3：预热枪下极限。

预热枪升降速度曲线见下图。

2.3 预热枪旋转装置

预热枪旋转装置由电液推杆驱动。

电液推杆的动作通过行程开关来进行减速和定位。预热枪旋转前必须拔出定位销，当PLC接到定位销已拔出信号时才可启动旋转。

需控制设备。电液推杆。

行程开关1：待机位。

行程开关2：待机位减速。行程开关3：工作位。

行程开关4：工作位减速。

行程开关5：预热枪旋转定位销检测。

正转减速电磁阀：1个，单线圈(失电状态下为常闭)。反转减速电磁阀：1个，单线圈(失电状态下为常闭)。预热枪操作程序：

(1)待机位向工作位旋转。

(2)工作位向待机位旋转。

(3)槽外待机位向槽内待机位运动。

(4)槽内待机位向槽外待机位运动。

(5)槽内待机位向槽内工作位运动。

(6)槽内工作位向槽内待机位运动。

(7)紧急提枪。

操作程序(1)和(2)基本相同，仅电液推杆动作方向相反;操作程序(3)和(4)基本相同，操作程序(5)和(6)基本相同，仅齿轮减速电机动作方向相反。

2.4 预热枪控制要求

当需要进行升温或保温处理的真空槽移动到预热位时，PLC控制系统在自动确认启动条件后，操作人员通过现场操作箱将预热枪旋转到处理位置，并下降到槽内待机位，此后，操作人员在操作室HMI上启动点火按钮进行点火，如果在60秒内火焰检测器检测到火焰信号，PLC控制系统可以进入升温或保温燃烧控制模式，否则自动启动氮气吹扫程序。当真空槽升温或保温处理过程中发生不能满足联锁安全条件时，或正常处理结束后，自动关闭燃烧程序，同时自动启动氮气吹扫。

2.5 预热枪连锁条件

(1)预热枪升降装置动作时，对应的预热盖必须处于工作位，且预热枪升降过程中预热盖不得动作。

(2)预热枪装置进行旋转时，即电液推杆动作时，预热枪必须处于槽外待机位。

(3)预热枪装置处于待机位时，预热枪不得进行升降。

(4)预热枪旋转和升降不能同时进行。

(5)预热枪旋转的操作只能在现场进行。

预热枪旋转定位销插入后，预热枪不得旋转。

3 RH真空精炼炉预热枪常见故障

3.1 操作地点选择不对导致在现场操作箱或主控画面不能操作

(1)手自动选择不对导致自动操作不能运行。

(2)急停按钮按下导致操作无响应。

(3)预热枪上限位未到位导致预热枪无法旋转。

(4)预热枪升降安全销未到位导致预热枪无法旋转。

(5)旋转电机故障导致预热枪无法旋转。

(6)预热枪旋转前极限未到位导致预热枪无法升降。

(7)升降电机故障导致预热枪无法升降。

3.2 预热枪处理方法

(1)在操作画面确认操作地点选择是否正确，并在操作箱选择开关进行相应正确选择。

(2)在操作画面确认手自动选择是否正确，并将画面选择画面选到自动操作选项。

(3)检查操作箱和操作台上急停按钮是否被拍下，并进行复位操作。

(4)检查上限位是否动作，若未动作，继续操作预热枪上升到上限位，若限位已动作，限位信号未返回，考虑更换限位开关。

(5)检查升降安全销限位是否动作，若未动作，继续安全销到限位，若限位已动作，限位信号未返回，考虑更换限位开关。

(6)检查旋转电机是否报故障，若报故障进行复位操作，若仍然报故障考虑进行电机更换。

(7)检查选择前极限限位是否动作，若未动作，继续操作预热枪旋转到旋转前极限限位，若限位已动作，限位信号未返回，考虑更换限位开关。

(8)检查升降电机是否报故障，若报故障进行复位操作，若仍然报故障考虑进行电机更换。

4 结语

RH真空精炼炉是冶炼高纯净低碳钢的重要设备，RH炉预热枪是RH炉连续稳定生产的重要设备，掌握其工作原理和常见故障的处理是RH炉使用和维护重点，因此作为技术员要努力学习相关知识，更好地做好RH真空精炼炉的维护。

沈晓春

承德钢铁集团有限公司