炼钢转炉氧枪事故中的应急电源供电研究

炼钢转炉是自动化生产中的重要设备，其在运行期间会遇到不同的故障问题，导致生产系统中断而影响到企业的生产效率。氧枪事故是炼钢转炉的常见故障，为了避免故障引起的不便，积极使用应急电源供电是不可缺少的措施。可变频应急电源是炼钢企业常用的应急电源种类，其具有安全、可靠、稳定等特点。

一、应急电源运用于氧枪事故

应急电源的设置不仅是一种应急策略，也是炼钢生产的安全措施，有效防止了电源中断造成的设备损坏、生产停滞等问题。炼钢企业在调控应急电源时要根据具体的情况而定，只有协调好炼钢的具体流程才能保证应急电源的作用。对于炼钢转炉氧气事故来说，应急电源的供电应用表现为：

1、吹氧过程中停电。转炉氧枪若炼钢转炉氧枪正在吹氧，交流电源停电之后会立刻中断吹氧过程，生产人员必须要利用应急电源保持正常的生产状态。如：结合应急电源中的可变频逆变器应首先输出给氧枪电机使其处于堵转状态，再使用工频逆变器输出事故控制电源，这样可以对氧枪抱闸电机持续供电操作，再经过对应的紧急提升可把氧枪提升到相应的位置。

2、出钢过程中停电。当转炉处于出钢操作时停电后，交流电源会立刻中断供电，整个出钢材传输的流程将会终止。对这一状况利用应急电源处理可以经过可变频逆变器把电源输送到转炉抱闸电机，然后将转炉抱闸松开，炼钢转炉借助于自重即可回到零位。这种类型的应急故障处理中，应急电源无需对氧枪电机进行供电，因为此时氧枪的位置处于最高位。

二、应急电源的具体配置设计

对于炼钢生产而言，氧枪主要是通过对氧气流量的控制来实现冶炼加工，氧枪操控的效率直接影响了钢材产品的质量、产量。为了保持着横过生产流水线的持续运行，在防范氧枪故障时要注重应急电源的灵活运用，尽可能减少氧枪设备中断运行的时间。此外，应急电源在氧枪事故中可以快速提升氧枪，避免对其它设备造成不利的影响。因此，炼钢企业在生产期间要注重应急电源的设计，对应急处理阶段用到的各种设备及时调控，如图二。

图二应急电源原理图

1、配置构造

由于炼钢企业生产工艺的特殊性，炼钢转炉在运行时配备的应急电源必须要符合生产工艺的要求。这就要求操作人员掌握转炉氧枪的工艺结构，如图二，设计连接可靠的电源配置有助于应急电源功能作用的发挥。应急电源的配置具体包括：①一台75kW可变频逆变器 ，逆变器的选择要参照氧枪的负载范围，不得超过标准的承载能力，一般限制在过载能力的150%内；②一台3kVA工频正弦波逆变器，需要根据氧枪抱闸电机全压启动及交流接触器线圈最大吸合功率综合计算，确定逆变器的最佳型号；③两台充电模块，充电模块的输出电流计算需根据电池容量的10%情况进行，以确定充电模块的最大输出电流值；④一组免维护铅酸蓄电池1组，对于电流容量的控制也应该结合炼钢转炉氧枪运用的具体荷载大小而定。

图二转炉氧枪工艺

2、配置维护

炼钢转炉设备操作人员需定期检查应急电源的状态，详细核对标准的应急电源参数，这是维持应急电源发挥作用的重要条件。可变频应急电源与早期应急电源相比有明显的优势，不仅降低了电源的标准容量，增强了设备的抗荷载能力，也有效提升了炼钢转炉氧气的安全性。在应急电源启动时间上，可变频应急电源启动时间短、无噪声，基本上能够实现自动化操控。但对于应急电源供电设备需采取有效的维护方案，如：通过计算机控制中心定期检测炼钢转炉氧枪的异常信号，提醒值班人员尽快处理各种信息，如图三，以更好地使用应急电源。

图三氧枪故障确认流程

结论

总之，氧枪是炼钢转炉生产重要的辅助设备，氧枪的使用直接关系着炼钢生产的质量、产量。企业在制定生产方案时要对氧枪事故提前设计应急方案，应急电源可在紧急情况下维持炼钢设备的持续用电，避免供电中断造成的生产问题。对于可变频应急电源配置的选择运用，应严格按照炼钢设备的具体要求而定。

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第一作者：滕永杰男汉族 籍贯 山东 1967年8月19日 大学本科 电气高级工程师

研究方向：电气 自动化

第二作者 陈俊钢 男 汉族 1974年3月12日籍贯 河南 学历：大专职称：电气工程师 研究方向 电气自动化

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。