自动化控制技术在转炉除尘上的应用

陈斌

摘 要：本文介绍了红河钢铁有限公司在打造绿色钢铁企业上，如何从自动化控制的技术，对转炉除尘设备实施自动控制技术改造，从而提升除尘能力，降低污染排放， 取得了较好的环保效果。

关键词：二次除尘；自动控制；改造

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

1 前言

随着国家新修订《环境保护法》的实施， 按照《钢铁工业转型发展行动计划（2015-2017）》要求，钢铁行业既要在自主创新实现节能减排工艺技术的新突破，又要大力开展基础和前沿性减排工艺技术的研究，加大依靠系统优化减排的力度，推进绿色钢铁的发展。红钢炼钢厂三座50吨顶吹转炉，年产200万吨，平均日产102炉，转炉除尘采用一次除尘和二次除尘双除尘办法，一次除尘采用未燃半干法，除尘量1850，进口流量：111360Nm3/h，功率：1250KW ；二次除尘为干法布袋除尘，进口流量：600000Nm3/h，功率：1600KW，由于转炉一次除尘系统原设计能力只是配套40t的转炉，现在3座转炉已经扩大到50t，出钢口最大烟气量由原来的25000Nm3增大至现在的34990Nm3，除尘能力明显不足。在一次除尘不足的情况下，二次除尘的效果就显得尤为重要，二次除尘由于1#，2#转炉共用一台除尘风机，而且三座转炉的二次除尘阀门均是常开状态，收尘点多面广，造成除尘风力分散，减弱，当冶炼过程中，碳氧反应激烈的情况下，烟尘瞬间爆发，对于多除尘点，风力分散的二次除尘的设备来说，极大的影响了除尘效果，造成环保上的压力。通过对二次除尘设备构成进行深入的分析，查找存在的不足，从自动化控制的角度，针对性的提出改进措施，从根本上解决了这一难题，极大的提高了二次除尘的除尘能力，消除了转炉冶炼过程中的环境保护压力，确保了转炉的正常、高效运转，为炼钢的顺利生产奠定了基础。

2 二次除尘设备情况

1#转炉1#支管除尘阀门、1#转炉2#支管除尘阀门、1#转炉3#支管除尘阀门，2#转炉1#支管除尘阀门、2#转炉2#支管除尘阀门、2#转炉3#支管除尘阀门、除尘管道、除尘风机、除尘电机。如图1：

3 存在的问题

由于1#、2#转炉共用一台除尘风机，只要有一台转炉在生产，二次除尘风机的六个除尘阀门就一直处于常开状态。除尘点多达六个，造成除尘的风力分散，除尘效果大打折扣。转炉在出钢侧时，只有2#收尘阀门的收尘功能发挥作用，1#、3#收尘阀门的收尘完全是在做“无用功”，浪费风力。同理，转炉在出渣则出渣侧时，只有1#、3#收尘阀门的收尘功能发挥作用。

4 解决办法及措施

针对以上问题及其存在的不足，主要是阀门无法控制，一直处于“失控”状态，选择从自动化控制的角度，让六台阀门开关动作根据转炉的生产与否，转炉的位置进行联锁控制，从而解决了问题，强化了单个阀门的除尘能力及效果。

4.1 二次除尘支管蝶阀的开/关控制部分

蝶阀的开/关控制分为手动和自动，PLC操作画面上和现场操作箱上均可实现手动控制蝶阀的开/关，以便于检修时使用。自动控制蝶阀控制逻辑为：1）转炉位于垂直位时，1#、2#、3#支管蝶阀关闭；2）转炉位于出钢位时，2#支管蝶阀打开，1#、3#蝶阀关闭；3）转炉位于出渣位时，1#、3#支管蝶阀打开2#蝶阀关闭。

4.2 自动控制部分

阀门控制的启动、停止、开到位、关到位，远程/就地均为DI、DO，其中DI点位24个，DO点位12个，CPU模块1块，电源模块1块，CP模块1块，在PLC系统上，编写六个阀门的控制程序，将阀门的开关，启动、停止、等与转炉的冶炼进行联锁控制。

5 改造情况

由于阀门控制的启动、停止、开到位、关到位，远程/就地均为DI、DO，其中DI点位24个，DO点位12个，CPU模块1块，电源模块1块，CP模块1块，由于点位较少，本着节约成本，就地利用的原则，在原有的底吹PLC系统基础上，单独编写转炉二次除尘的控制程序，将阀门的开关，启动停止、远程就地等与转炉的冶炼进行联锁控制，从而通过控制阀门的开关实现二次除尘风力分散的控制。

6 效果与效益

红钢炼钢厂2017年二次除尘改造前后，烟尘外溢情况得到了良好的控制。

7 结束语

经过生产实践证明，上述二次除尘自動化控制在转炉除尘上的改造、应用是合理有效的，大大降低了转炉冶炼过程中烟尘大量外溢的情况，提高了转炉的整体除尘能力。

参考文献：

[1][英]布赖思·内斯比特.阀门和驱动装置技术手册[M].化学工业出版社，2010（03）.

[2]西门子（中国）有限公司.深入浅出西门子S7--400PLC[M]，北京航空航天大学出版社，2009.

[3]王阿根.西门子S7200 PLC编程从入门到精通+西门子S7-200 PLC编程实例精解[M]，电子工业出版社，2017（08）.