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RH-TB钢水真空处理控制系统 尤克强 （鞍钢设计研究院 114021） 摘要：文章全面介绍钢水真空处理的控制系统构成，重点论述蒸汽泵抽真空、真空室加热、顶枪控制、合金料投入等控制子系统的控制策略。 关键词：真空处理 配比控制 串级控制 真空曲线 升温曲线 前言 真空冶金技术的开发主要源于钢水脱气的需要。在钢水凝固过程中，氢在钢中的溶解度明显降低，氢气沉积并以分子形式存在。这种氢气的沉积,明显降低钢材的质量。为了适应市场对高质量钢材的需求，1998年初鞍钢决定引进德国梅索公司的RH-TB钢水真空处理技术。梅索公司的RH-TB脱气工艺，主要有五项功能： 钢水脱氢 钢水脱碳 钢水中合金元素调整 真空室顶吹氧气强制脱碳 真空室顶吹氧气加铝升温 RH-TB钢水真空处理采用两级计算机控制系统。基础自动化包含电控和仪控，是电仪合一的PLC控制系统；二级自动化采用奔腾PC机，编制数学模型实现过程控制。 基础自动化控制系统 基础自动化的电控和仪控采用两台西门子公司的可编程序控制器S7-400和作为操作站的两台工业PC组成。控制系统配置图从略。系统通讯采用工业以太网TCP/IP,操作台和现场控制单元通过工业以太网联络，并以此实现与二级计算机通讯。 PLC系统收集现场仪表设备传输来的各种原始信号，经CPU处理后输出信号控制现场执行机构；同时将现场设备运行状态信号和数据送操作站监视。操作站在显示现场设备运行状态和数据的同时，可以通过键盘和鼠标对现场设备和执行机构进行操作和控制。 操作站是人机联系接口设备，其彩色显示器可以进行7种画面（工艺流程画面、分组画面、回路调整画面、报警画面、故障事故画面、趋势画面、显示画面菜单）的显示和控制。操作者可以按键盘和鼠标调动各种画面进行监视，也可以通过键盘和鼠标下达操作命令，调节过程参数，选择手动和自动控制方式等。 钢水真空处理的检测控制项目 RH-TB钢水真空处理的检测点为246点，控制回路为12个。另外的配套项目：水处理站和蒸汽蓄热站，还有检测点80点，控制回路4个。现场仪表（包括控制阀）总共有400台。主要的检测和控制项目分8个子系统叙述如下： 3．1 蒸汽泵抽真空系统 抽气真空主阀前后设有真空度检测，根据不同的真空度分段采用量程不同的4台绝对压力变送器测量真空度。测量范围0-1200KPa，最小值可测得0.65KPa。同时还配一台水银真空计用以意校验真空度。系统设真空度调节阀1台，用以控制真空度。 蒸汽供应主管设有温度和压力检测，分汽缸各输出支管均有压力显示仪表。6台蒸汽真空泵组成四级，配用3个喷水冷凝器，冷凝器各设置1支热电阻检测回水温度，K1冷凝器设置1台浮球式水位计，用作水位高限报警。 回水贮罐的水位检测采用电容式水位计，监控贮水罐水位，并实现越限报警。3台回水泵出口各设置1台压力开关。回水贮罐周围设有4台一氧化碳检测仪，当一氧化碳浓度越限时报警，保障人身安全。 废气排放管设置有温度、压力、流量检测；流量检测采用阿牛巴流量计。另外还设有氧气、氧化碳和二氧化碳分析仪。浊环水设有温度和压力检测。 3．2 钢水罐旋转和举升系统 钢水罐处理位设有，钢水测温定氧仪（采用消耗式热电偶和氧化锆测头）测温范围400-1760℃，定氧范围0-1000PPm；钢水定氢仪，测氢范围0-12PPm；钢水罐称重装置，检测范围0-300t，精度为±0.5%。 3．3 真空处理供气系统 供气系统设有，蒸汽温度和压力检测；氩气、氮气、氧气、压缩空气压力检测；高压煤气、低压煤气压力检测。 机器冷却水系统 冷却水系统设有，冷却水总管温度和压力检测；顶枪冷却进出口水温度检测和报警；顶枪冷却进出口水流量及其差值检测和报警；烟道及冷却器9路冷却水的温度及流量开关；1号和2号待机位真空室各5路冷却水的温度及流量开关；真空室干燥站4路冷却水温度及流量开关；液压站冷却水温度及流量开关；事故水箱水位和温度检测。 顶枪吹氧气和吹煤气系统 真空室处理位的顶枪设有，氧气温度、压力、流量检测及流量控制调节阀；高压煤气温度、压力、流量检测及流量控制调节阀；氧气和煤气配比燃烧控制；火焰监测。从安全生产出发还设有保护气体（氩气或氮气）流量控制调节阀。 6 室待机位加热系统 真空室有两个待机位，检测与控制均相同。1号和2号待机位的加热系统各设有，氧气压力、流量检测及其流量控制调节阀；低压煤气压力、流量检测及其流量控制调节阀；氧气和煤气配比燃烧控制；真空室壁和顶盖温度检测，系统可以依据顶盖温度按升温曲线对氧煤气燃烧进行自动控制。烧咀旁设有自动点火装置和火焰监视。浸渍管提升气体（氩气或氮气）设有压力、流量检测及流量自