1、罩式退火爐，作為爐外精煉的一種，在冶金工業(yè)得到廣泛使用。其原理是利用對真空室進(jìn)行抽真空，在真空狀態(tài)下對鋼水進(jìn)行脫氣，降低鋼水中的[H]、[N]，同時(shí)利用鋼渣界面反應(yīng)進(jìn)行脫硫處理。在大型現(xiàn)代化冶金生產(chǎn)中，VD鋼包處理已成為現(xiàn)代二次冶金的基本手段。目前，使用VD處理的典型鋼種主要有：硬線鋼（72A，82B），合結(jié)鋼（40Cr，20CrMnTi，20CrMnMo，35CrMo），彈簧鋼（60Si2Mn），軸承鋼（GCr15），冷墩鋼（ML42CrMo）等。
2、系統(tǒng)概況
脫氣系統(tǒng)作為VD爐的主體設(shè)備，主要包括脫氣系統(tǒng)電氣、機(jī)械設(shè)備及儀表檢測系統(tǒng)等。該系統(tǒng)由2個(gè)罐徑為Φ5800mm,罐高5450mm的真空罐，真空蓋系統(tǒng)，真空漏斗，測溫取樣系統(tǒng)，雙工位雙絲喂絲系統(tǒng)、吹氬系統(tǒng)及其升降、移動小車等8個(gè)部分組成。
3、系統(tǒng)硬件
3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成
真空脫氣爐采用基礎(chǔ)自動化級和過程控制級兩級計(jì)算機(jī)控制。
二級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用過程控制站，并與電爐計(jì)算機(jī)以太網(wǎng)連接。過程控制站采用多處理器主機(jī)，操作系統(tǒng)為Windows NT，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 為TCP/IP SINEC H1，基本軟件：工業(yè)ORACLE ，數(shù)據(jù)庫，C/C++。
一級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用電氣、儀表、計(jì)算機(jī)控制三位一體的基礎(chǔ)自動化級，由PLC（西門子S7-400系列）和上位機(jī)（MMI）組成。PLC主要模塊為6ES7 416-2XK02-0AB0、通訊模塊為6GK7 443-1EX11-0XE0 、模擬量輸入模塊6ES7 331-7KF02-0AB0、模擬量輸出模塊6ES7 332-5HD01-0AB0，數(shù)字量輸入6ES7 321-1BL00-0AA0，數(shù)字量輸出模塊6ES7 322-1BL00-0AA0。此外，還包括電機(jī)控制中心（MCC）、鍋爐控制系統(tǒng)、喂絲機(jī)、包蓋控制系統(tǒng)及現(xiàn)場一次檢測元件等。人機(jī)界面MMI采用INTOUCH圖形界面軟件編程。
3.1.2 現(xiàn)場檢測儀表
為了保證測量精度，VD爐基本采用進(jìn)口件
·測溫定氧儀表采用賀利氏（Heraeus）Multi- Lab Celox；
·定氫儀表采用賀利氏（Heraeus）Multi- Lab Hydris；
·差壓變送器采用E+H的deltabar S系列；
·電磁流量計(jì)采用E+H的PROline promag 50系列和prowirl 77 Vortex 系列
3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要功能
① 過程控制級(二級) :
·能量平衡數(shù)學(xué)模型計(jì)算 ；
·鋼水溫度、成份和處理時(shí)間數(shù)學(xué)模型計(jì)算 ；
·操作過程的控制、操作指南和事故記錄 ；
·生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)檢測及歷史數(shù)據(jù)的存儲 ；
·鐵合金加料計(jì)算和處理 ；
·與電爐、連鑄、化驗(yàn)室控制系統(tǒng)的通訊聯(lián)系 ；
·生產(chǎn)報(bào)表打印 。
②基礎(chǔ)自動化級（一級）：
·爐蓋運(yùn)行控制 ；
·底吹攪拌控制 ；
·冷卻水；
·喂絲控制 ；
·鐵合金上料控制；
·蒸氣噴射控制；
·蓄熱器水泵控制 ；
·水處理控制；
·設(shè)備異常報(bào)警及聯(lián)鎖 ；
·脫氣過程畫面顯示 ；
·人機(jī)對話界面 ；
·鋼水噴濺監(jiān)視 ；
·活動彎管工位切換 ；
·除塵控制；
·報(bào)警及事件打印 。
4、控制原理及基本工序
通過一級機(jī)（MMI）畫面設(shè)定相關(guān)控制參數(shù)。相關(guān)數(shù)據(jù)通過SINEC H1總線送往VD爐PLC、鍋爐PLC及喂絲機(jī)PLC控制相關(guān)電氣運(yùn)行，同時(shí)采集現(xiàn)場一次儀表檢測信號，作為自動控制依據(jù)。
VD爐主控人員接到上道工序送來的處理任務(wù)及有關(guān)數(shù)據(jù)后，開始進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和精煉準(zhǔn)備。真空爐有2個(gè)脫氣罐位和1個(gè)真空蓋車停靠位。真空蓋車停靠在2個(gè)真空罐中間。鋼水包就位后，人工連接好氬氣管，真空蓋車運(yùn)行就位并下降真空蓋。根據(jù)需要處理鋼水的抽氣速度和處理步驟打開蒸氣噴射器，進(jìn)行抽真空處理，在真空狀態(tài)下，通過鋼包底吹氬進(jìn)行鋼水?dāng)嚢琛Ｕ婵丈w上設(shè)有真空漏斗，對于需要合金微調(diào)的鋼種，在脫氣過程真空狀態(tài)下，通過真空漏斗加入合金。然后在真空狀態(tài)下進(jìn)行測溫取樣。真空處理后，破真空，真空蓋升起返回停靠位，或移到另一個(gè)真空位。在鋼包敞開狀態(tài)下，繼續(xù)吹氬軟攪拌并喂絲。處理完畢，進(jìn)行終測溫取樣。此時(shí)，可在另一罐位進(jìn)行下一包鋼水真空處理。鋼水處理過程，可通過定氫定氧儀表進(jìn)行快速氣體測定。
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