自動(dòng)化控制技術(shù)在轉(zhuǎn)爐除塵上的應(yīng)用

陳斌

摘 要：本文介紹了紅河鋼鐵有限公司在打造綠色鋼鐵企業(yè)上，如何從自動(dòng)化控制的技術(shù)，對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵設(shè)備實(shí)施自動(dòng)控制技術(shù)改造，從而提升除塵能力，降低污染排放， 取得了較好的環(huán)保效果。

關(guān)鍵詞：二次除塵；自動(dòng)控制；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.102

1 前言

隨著國(guó)家新修訂《環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施， 按照《鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2015-2017）》要求，鋼鐵行業(yè)既要在自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排工藝技術(shù)的新突破，又要大力開展基礎(chǔ)和前沿性減排工藝技術(shù)的研究，加大依靠系統(tǒng)優(yōu)化減排的力度，推進(jìn)綠色鋼鐵的發(fā)展。紅鋼煉鋼廠三座50噸頂吹轉(zhuǎn)爐，年產(chǎn)200萬(wàn)噸，平均日產(chǎn)102爐，轉(zhuǎn)爐除塵采用一次除塵和二次除塵雙除塵辦法，一次除塵采用未燃半干法，除塵量1850，進(jìn)口流量：111360Nm3/h，功率：1250KW ；二次除塵為干法布袋除塵，進(jìn)口流量：600000Nm3/h，功率：1600KW，由于轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)原設(shè)計(jì)能力只是配套40t的轉(zhuǎn)爐，現(xiàn)在3座轉(zhuǎn)爐已經(jīng)擴(kuò)大到50t，出鋼口最大煙氣量由原來(lái)的25000Nm3增大至現(xiàn)在的34990Nm3，除塵能力明顯不足。在一次除塵不足的情況下，二次除塵的效果就顯得尤為重要，二次除塵由于1#，2#轉(zhuǎn)爐共用一臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)，而且三座轉(zhuǎn)爐的二次除塵閥門均是常開狀態(tài)，收塵點(diǎn)多面廣，造成除塵風(fēng)力分散，減弱，當(dāng)冶煉過(guò)程中，碳氧反應(yīng)激烈的情況下，煙塵瞬間爆發(fā)，對(duì)于多除塵點(diǎn)，風(fēng)力分散的二次除塵的設(shè)備來(lái)說(shuō)，極大的影響了除塵效果，造成環(huán)保上的壓力。通過(guò)對(duì)二次除塵設(shè)備構(gòu)成進(jìn)行深入的分析，查找存在的不足，從自動(dòng)化控制的角度，針對(duì)性的提出改進(jìn)措施，從根本上解決了這一難題，極大的提高了二次除塵的除塵能力，消除了轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)壓力，確保了轉(zhuǎn)爐的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為煉鋼的順利生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2 二次除塵設(shè)備情況

1#轉(zhuǎn)爐1#支管除塵閥門、1#轉(zhuǎn)爐2#支管除塵閥門、1#轉(zhuǎn)爐3#支管除塵閥門，2#轉(zhuǎn)爐1#支管除塵閥門、2#轉(zhuǎn)爐2#支管除塵閥門、2#轉(zhuǎn)爐3#支管除塵閥門、除塵管道、除塵風(fēng)機(jī)、除塵電機(jī)。如圖1：

3 存在的問(wèn)題

由于1#、2#轉(zhuǎn)爐共用一臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)，只要有一臺(tái)轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)，二次除塵風(fēng)機(jī)的六個(gè)除塵閥門就一直處于常開狀態(tài)。除塵點(diǎn)多達(dá)六個(gè)，造成除塵的風(fēng)力分散，除塵效果大打折扣。轉(zhuǎn)爐在出鋼側(cè)時(shí)，只有2#收塵閥門的收塵功能發(fā)揮作用，1#、3#收塵閥門的收塵完全是在做“無(wú)用功”，浪費(fèi)風(fēng)力。同理，轉(zhuǎn)爐在出渣則出渣側(cè)時(shí)，只有1#、3#收塵閥門的收塵功能發(fā)揮作用。

4 解決辦法及措施

針對(duì)以上問(wèn)題及其存在的不足，主要是閥門無(wú)法控制，一直處于“失控”狀態(tài)，選擇從自動(dòng)化控制的角度，讓六臺(tái)閥門開關(guān)動(dòng)作根據(jù)轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)與否，轉(zhuǎn)爐的位置進(jìn)行聯(lián)鎖控制，從而解決了問(wèn)題，強(qiáng)化了單個(gè)閥門的除塵能力及效果。

4.1 二次除塵支管蝶閥的開/關(guān)控制部分

蝶閥的開/關(guān)控制分為手動(dòng)和自動(dòng)，PLC操作畫面上和現(xiàn)場(chǎng)操作箱上均可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制蝶閥的開/關(guān)，以便于檢修時(shí)使用。自動(dòng)控制蝶閥控制邏輯為：1）轉(zhuǎn)爐位于垂直位時(shí)，1#、2#、3#支管蝶閥關(guān)閉；2）轉(zhuǎn)爐位于出鋼位時(shí)，2#支管蝶閥打開，1#、3#蝶閥關(guān)閉；3）轉(zhuǎn)爐位于出渣位時(shí)，1#、3#支管蝶閥打開2#蝶閥關(guān)閉。

4.2 自動(dòng)控制部分

閥門控制的啟動(dòng)、停止、開到位、關(guān)到位，遠(yuǎn)程/就地均為DI、DO，其中DI點(diǎn)位24個(gè)，DO點(diǎn)位12個(gè)，CPU模塊1塊，電源模塊1塊，CP模塊1塊，在PLC系統(tǒng)上，編寫六個(gè)閥門的控制程序，將閥門的開關(guān)，啟動(dòng)、停止、等與轉(zhuǎn)爐的冶煉進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

5 改造情況

由于閥門控制的啟動(dòng)、停止、開到位、關(guān)到位，遠(yuǎn)程/就地均為DI、DO，其中DI點(diǎn)位24個(gè)，DO點(diǎn)位12個(gè)，CPU模塊1塊，電源模塊1塊，CP模塊1塊，由于點(diǎn)位較少，本著節(jié)約成本，就地利用的原則，在原有的底吹PLC系統(tǒng)基礎(chǔ)上，單獨(dú)編寫轉(zhuǎn)爐二次除塵的控制程序，將閥門的開關(guān)，啟動(dòng)停止、遠(yuǎn)程就地等與轉(zhuǎn)爐的冶煉進(jìn)行聯(lián)鎖控制，從而通過(guò)控制閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)二次除塵風(fēng)力分散的控制。

6 效果與效益

紅鋼煉鋼廠2017年二次除塵改造前后，煙塵外溢情況得到了良好的控制。

7 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，上述二次除塵自動(dòng)化控制在轉(zhuǎn)爐除塵上的改造、應(yīng)用是合理有效的，大大降低了轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中煙塵大量外溢的情況，提高了轉(zhuǎn)爐的整體除塵能力。

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