羅永宏

廣西鐵合金有限責(zé)任公司 廣西來賓 546102

1 礦熱爐節(jié)能方法

礦熱爐中錳，硅有用元素的還原反應(yīng)是不完全的還原反應(yīng)。它總是受爐溫，爐渣類型的選擇，還原劑的量和還原效率的影響。有一些錳和硅元素?zé)o法還原。由于爐渣排到爐外，會(huì)造成損失。損失與爐渣量成正比。通常，為了解決礦熱爐功率因數(shù)低的問題，我國目前使用電容器補(bǔ)償來解決這一問題，通常在高壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，但是由于高壓側(cè)補(bǔ)償不能解決。三相平衡的問題，因?yàn)槎叹W(wǎng)的感抗占整個(gè)系統(tǒng)感抗的70%以上[1]。因此，高壓側(cè)補(bǔ)償不會(huì)降低短路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的感抗，并且不會(huì)提高短路網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)。增加變壓器輸出的目的僅對供電部門有意義。如圖1：

圖1 礦熱爐材料類別、用途

采用高低壓同時(shí)無功補(bǔ)償措施解決了上述問題。鑒于無功功率較大，在短網(wǎng)側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償可以大大提高短網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)，確保爐子的穩(wěn)定直接運(yùn)行，提高錳的回收率，降低冶煉能耗?？紤]到功率因數(shù)的有效改善，并實(shí)施了無功現(xiàn)場補(bǔ)償技術(shù)的改造，爐變壓器低壓側(cè)短網(wǎng)的消耗和不平衡，是技術(shù)上兼顧可靠，成熟的，從經(jīng)濟(jì)上講，投入及產(chǎn)出成比例的。

礦山爐低壓側(cè)的短網(wǎng)無功功率補(bǔ)償是由于布置長度不一致，而引起的三相不平衡而進(jìn)行實(shí)施的無功就地補(bǔ)償，無論是提高功率因數(shù)，吸收諧波還是提高產(chǎn)量。具有高壓補(bǔ)償無法比擬的優(yōu)勢。但是，由于成本高和工作環(huán)境差，使用壽命受到很大影響。同時(shí)，短路網(wǎng)絡(luò)低壓側(cè)的無功功率補(bǔ)償，也會(huì)導(dǎo)致諧波增加。因此，有必要采取相對措施來進(jìn)行抑制3-7 次諧波，增加了投資，延長了投資回收期，并且隨后的維護(hù)成本高，并且綜合效益不好。

2 集散控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2.1 組成

礦熱爐集散控制系統(tǒng)組成部分可分為：配料部分和上料部分及布料部分?？傮w結(jié)構(gòu)如圖2 所示：

整個(gè)系統(tǒng)分為三部分：配料站、裝車站和配送站。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)通電時(shí)，它從布料部分開始，其他兩部分正在等待。首先，爐頂每個(gè)料倉的料位計(jì)將檢測相應(yīng)料倉的料位。當(dāng)料位計(jì)向集散PLC 控制站發(fā)送低料位信號時(shí)，PLC 向集散車發(fā)送進(jìn)料信號，集散車運(yùn)行至低料位料倉進(jìn)行進(jìn)料操作，直至加入該料倉呈現(xiàn)高料位狀態(tài)。如果分配車是空的，并且分配車處于零位置，啟動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)給分配車進(jìn)給。進(jìn)料系統(tǒng)的PLC 控制站接收來自分配站的進(jìn)料信號。送料系統(tǒng)首先檢查送料車內(nèi)是否有物料。如果送料小車內(nèi)有物料，直接執(zhí)行送料動(dòng)作。如果裝載車顯示空料狀態(tài)，此時(shí)將啟動(dòng)配料系統(tǒng)。配料系統(tǒng)的PLC 控制站讀取配方并進(jìn)行配料操作。配料站通過運(yùn)輸帶式輸送機(jī)將混合料送至裝車。這樣，一個(gè)全自動(dòng)加料過程就完成了，后來整個(gè)系統(tǒng)重復(fù)這個(gè)動(dòng)作，直到爐頂?shù)牧蟼}不再發(fā)出低電平信號[2]。

2.2 原料選擇

在礦熱爐冶煉生產(chǎn)過程中，入爐原料的優(yōu)劣對企業(yè)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著非常重要的作用，由工藝員進(jìn)行用料配比測算，從而冶煉出合格的產(chǎn)品。選擇硬質(zhì)礦石和粒度好的礦石可以減少粉塵帶走錳的損失，也避免粉料粘粘料倉，提高配料稱量準(zhǔn)確度；選擇低Al2O3含量的礦石、焦炭、硅石、白云石等原料，降低入爐Al2O3含量，降低渣量，減少渣錳損失，同時(shí)降低渣量還可以降低冶煉電耗?？紤]到礦石成本的最優(yōu)方案，入爐礦石綜合Al2O3含量控制在4%左右是比較經(jīng)濟(jì)的選擇。在選擇使用部分低Al2O3含量高價(jià)礦石的同時(shí)，搭配使用部分高Al2O3含量的礦石，可以達(dá)到保持90%的錳回收率又具有較低的生產(chǎn)成本。

2.3 配料工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)礦熱爐生產(chǎn)需要，配料站設(shè)9 個(gè)料倉，每個(gè)料倉設(shè)振動(dòng)給料機(jī)下料。在每臺(tái)振動(dòng)給料機(jī)下，裝有料斗秤，用于稱量每種礦物材料。料斗秤底部有一個(gè)自動(dòng)卸料推桿。每批按公式設(shè)定值進(jìn)行。配料稱重完成后，系統(tǒng)首先檢查坡道裝載絞車是否就位。如果先滿足卸料條，啟動(dòng)輸送帶式輸送機(jī)，按設(shè)定順序進(jìn)行卸料操作，將準(zhǔn)備好的礦石送至斜橋上料絞車進(jìn)行下料操作。卸料操作完成后，卸料推桿將返回其位置。這將完成批處理操作。卸料后，經(jīng)過一定的延時(shí)后，斜橋送料絞車開始將混合礦料送至爐頂布料小車，再由布料小車送至爐頂?shù)臀涣蟼}。投料完成后，完成一次配料，配料系統(tǒng)等待新的配料指令，完成整個(gè)自動(dòng)操作[3]。

3 結(jié)語

總之，加料自動(dòng)化提高了鐵合金加料裝置的自動(dòng)化程度，符合節(jié)能減排政策和行業(yè)發(fā)展方向，有利于推動(dòng)鐵合金冶煉工藝設(shè)備向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展，有利于鐵合金行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步，同時(shí)提高了鐵合金產(chǎn)品的質(zhì)量，改善了工人的工作環(huán)境，為企業(yè)服務(wù)，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。