高爐鼓風(fēng)機撥風(fēng)系統(tǒng)工藝控制設(shè)計方案

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1、O引言在高爐冶煉生產(chǎn)過程中,高爐冷風(fēng)通過風(fēng)口進入高爐,為冶煉提供燃燒空氣并支撐爐料。如果冷風(fēng)突然消失,高爐內(nèi)部的壓力將致使鐵、爐料倒灌甚至堵塞風(fēng)口,必須停產(chǎn)更換新的風(fēng)口。這樣不但造成設(shè)備損失,而且因風(fēng)口更換會嚴(yán)重影響生產(chǎn),同時,這種突發(fā)事件嚴(yán)重影響爐況,縮短高爐使用壽命。高爐撥風(fēng)系統(tǒng)是針對這種事故而專門設(shè)計的,該系統(tǒng)能夠有效降低因冷風(fēng)突然斷供而造成的事故發(fā)生頻率,延長高爐使用壽命,很好地滿足生產(chǎn)工藝要求。該系統(tǒng)管路非常簡單,通常為一根撥風(fēng)管道上串聯(lián)設(shè)置三道閥門,但其控制系統(tǒng)較為復(fù)雜,須全面考慮各種事故

2、的發(fā)生情況,對其做出正確判斷,才能保證高爐冷風(fēng)撥風(fēng)系統(tǒng)的正常運行。下面,結(jié)合某鋼鐵公司的實際情況,闡述撥風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。1概述某鋼鐵公司有兩座高爐,分別是:3#高爐,12。。皿。;4#奮爐,1&5"Oi/v.0o所用高爐鼓風(fēng)機為4臺氣動風(fēng)機:風(fēng)機風(fēng)量4/m/認(rèn)、風(fēng)壓O.2qMPa,主要作備用;4#風(fēng)機風(fēng)量4SOO^vo/m加、風(fēng)壓O.37MPa,主供4#高爐;1#、2#風(fēng)機為/<32.SC?,主供3#高爐,供風(fēng)方式為母管式。實際生產(chǎn)運行中,曾多次發(fā)生鼓風(fēng)機氣動放風(fēng)閥氣源失壓造成意外放風(fēng),從而

3、致使高爐爐料倒灌風(fēng)口的事故,直接設(shè)備損失一次就達200萬元。由于損失嚴(yán)重,故決定設(shè)置高爐撥風(fēng)系統(tǒng)。2撥風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計思路根據(jù)實際情況,由于供3#、4#高爐的鼓風(fēng)機有4臺之多,供風(fēng)方式多種多樣,故不宜采用停機信號作為撥風(fēng)控制信號,只采用供風(fēng)主管的風(fēng)壓作為主控制信號;因高爐主動放風(fēng)也將引起風(fēng)壓降低,而此時系統(tǒng)不需撥風(fēng),故將高爐放風(fēng)狀態(tài)作為判斷信號(通過手動設(shè)定)。風(fēng)機撥風(fēng)控制系統(tǒng)采用自動、半自動和手動相結(jié)合的方式。出于安全考慮,設(shè)計此系統(tǒng)時以半自動為主,即首先由計算機根據(jù)主管風(fēng)壓和高爐工況判斷是否符合撥風(fēng)

4、條件,若符合則給定撥風(fēng)閥的閥位,同吋給岀提示及報警,然后由操作員根據(jù)計算機提示來綜合判斷是否按計算機給定的撥風(fēng)閥位進行撥風(fēng);若運行的風(fēng)機司機發(fā)現(xiàn)風(fēng)機故障,按下?lián)茱L(fēng)按鈕,則由計算機再根據(jù)所測參數(shù)判斷是否撥風(fēng)。系統(tǒng)同時具備的自動控制功能和手動控制功能作為一種保障措施。圖丄為管路系統(tǒng)圖,在供3#、4#高爐的冷風(fēng)主管上設(shè)撥風(fēng)系統(tǒng),管徑DNSQ62#蝶閥為電動快開蝶閥,利用限位器等手段將其開度設(shè)定為某一值;]#、3#蝶閥為普通電動蝶閥,系統(tǒng)檢修時啟、閉用。其撥風(fēng)流程如下(以4#母管撥給為例):系統(tǒng)檢測到3#母管

5、風(fēng)壓低于某值(如O.lOMPa)后,再探測4#母管風(fēng)壓是否高于某值(如2.8MPa),如為"是匕則說明4#風(fēng)機運行正常,具備撥風(fēng)條件,再探測3#高爐是否為高爐放風(fēng)狀態(tài),如為"否匕則系統(tǒng)開啟2#電動蝶閥至設(shè)定開度,撥風(fēng)系統(tǒng)開始工作,如開啟狀態(tài)為"是匕說明此為高爐放風(fēng),則系統(tǒng)不動作;如檢測到4#母管風(fēng)壓低于某值(如O?2SMPa),則說明4#風(fēng)機此時不具備撥風(fēng)條件,系統(tǒng)不動作;若撥風(fēng)條件具備,則給出報警信號,同時檢測撥風(fēng)按鈕是否按下,如為"否",則不撥風(fēng),如為"是"則系統(tǒng)撥風(fēng)。3檢測和控制內(nèi)容此撥風(fēng)控制系

6、統(tǒng)需檢測顯示兩根主管的風(fēng)壓和流量、檢測顯示撥風(fēng)管撥風(fēng)閥兩側(cè)的風(fēng)壓和流量以及各個電動閥門的狀態(tài),根據(jù)顯示的各參數(shù)狀態(tài)和高爐放風(fēng)的狀態(tài)信號由操作員(此時為手動狀態(tài))或計算機判斷(此時為白動、半白動狀態(tài))是否啟動撥風(fēng)閥并確定撥風(fēng)閥閥位。計算機控制的連鎖條件主要由兩根主管的風(fēng)壓狀態(tài)和高爐放風(fēng)狀態(tài)決定。系統(tǒng)在各個風(fēng)機操作處均設(shè)控制按鈕,由風(fēng)機司機操作,計算機控制的連鎖條件流程簡圖見圖2。4檢測儀表和計算機系統(tǒng)配置撥風(fēng)管和主管上的風(fēng)壓由壓力變送器測量,流量由孔板和差壓變送器測量。在儀表控制臺上安裝聲光報警器和手操

7、器及按鈕,用于主要參數(shù)報警和撥風(fēng)閥的手動操作。訃算機系統(tǒng)采用西門了S7-300PLC和工控機,由PLC完成信號的采集、轉(zhuǎn)換、報警以及撥風(fēng)連鎖條件的邏輯判斷和撥風(fēng)閥位給定;工控機對各種主要參數(shù)進行顯示、報警、趨勢記錄和報表打印。Pic部分由電源模板、CPU模板、模擬量輸人與輸出模板、數(shù)字量輸人與輸出模板組成??刂剖抑糜诂F(xiàn)有廠房內(nèi),并在各風(fēng)機操作室設(shè)撥風(fēng)按鈕,系統(tǒng)電力消耗小于2kWo5結(jié)束語木套撥風(fēng)控制方案以冷風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓參數(shù)為主,結(jié)合了高爐的生產(chǎn)運行狀態(tài),較為全面地考慮了事故發(fā)生的各種情況,能夠較好地保

8、證高爐冷風(fēng)系統(tǒng)的供應(yīng)。實際投人運行后,因冷風(fēng)斷供發(fā)生的事故基本降為零。

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