王 麗 娟
（山信軟件萊蕪自動化分公司，山東 萊蕪 271104）
摘 要：在散裝料上料系統(tǒng)增設(shè)上料除塵系統(tǒng)，通過變頻風(fēng)機送風(fēng)引導(dǎo)，根據(jù)4座轉(zhuǎn)爐的冶煉情況智能調(diào)節(jié)風(fēng)速，將粉塵沿除塵管道捕集到清灰系統(tǒng)中，再由卸灰系統(tǒng)集中放灰，除塵灰重復(fù)利用，實現(xiàn)了充分利用資源，節(jié)能環(huán)保的目標。
關(guān)鍵詞：清灰系統(tǒng)；卸灰系統(tǒng)；自動控制；轉(zhuǎn)爐
1 前 言
煙塵、粉塵主要由顆粒物構(gòu)成，在冶金等工業(yè)部門的生產(chǎn)中均會大量產(chǎn)生。對環(huán)境來說，排入大氣的粉塵長時間飄浮會降低大氣能見度，可引起煤煙型污染；對人體來說，吸入性粉塵會導(dǎo)致漸進性的肺纖維化，引起肺功能減退，引發(fā)各種疾病。為了減輕這些危害，環(huán)保標準越來越嚴格，除塵器作為大氣除塵的主要手段和設(shè)備，已被各個工業(yè)部門尤其是冶金行業(yè)廣泛采用。在各類除塵器的作用下，近年我國工業(yè)煙塵、粉塵去除量穩(wěn)步提升。
2 工藝原理
轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，散裝料上料系統(tǒng)通過皮帶給多座轉(zhuǎn)爐高位料倉上料時，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機變頻參數(shù)和轉(zhuǎn)速，將0～46.5 m送料過程中粉塵通過風(fēng)道經(jīng)過清灰系統(tǒng)將粉塵與風(fēng)流分離，粉塵經(jīng)過清灰系統(tǒng)中的反噴吹控制捕集，最終通過卸灰系統(tǒng)排出回收。上料除塵工藝如圖1所示。
3 上料除塵控制功能
3.1 風(fēng)機變頻控制
風(fēng)機控制系統(tǒng)分為高壓控制柜和變頻控制柜。高壓控制柜合閘，高壓柜就緒信號正常，無故障信號，高壓控制柜具備條件；變頻控制柜合閘，變頻器自動（即變頻器遠程）、變頻器待機、無變頻器故障報警，可以選擇工頻或變頻啟動。系統(tǒng)中變頻參數(shù)設(shè)定可以人工手動調(diào)節(jié)，也可以設(shè)定為全自動智能調(diào)節(jié)。智能調(diào)節(jié)可以與上料轉(zhuǎn)爐數(shù)量或特殊料種狀態(tài)相關(guān)聯(lián)鎖。
通常上料系統(tǒng)給多座轉(zhuǎn)爐供應(yīng)散裝料，例如給4座轉(zhuǎn)爐同時供應(yīng)散裝料（如石灰）時，粉塵較多，變頻參數(shù)設(shè)置可以調(diào)節(jié)到較高檔位，此時風(fēng)機轉(zhuǎn)速最高，風(fēng)力最大；當(dāng)只給1座轉(zhuǎn)爐供應(yīng)散裝料時，粉塵相對較少，變頻參數(shù)相應(yīng)調(diào)小，節(jié)能高效。
風(fēng)機控制如圖2所示。
3.2 清灰控制
清灰系統(tǒng)位于整個除塵系統(tǒng)的頂端，清灰控制系統(tǒng)啟動的模式分為時間模式（默認模式）和差壓模式 2 種。上料除塵系統(tǒng)的清灰系統(tǒng)設(shè)備主要包括 8 個清灰倉，每 1 個倉中有 14 個脈沖閥，在實際控制中使用8個脈沖矩陣儀控制112個脈沖閥。脈沖矩陣儀精簡高效，節(jié)約了繼電器數(shù)量，同時節(jié)約了程序量，使每一受控制部分均按統(tǒng)一的指令運行，從而保證了整體的質(zhì)量和性能，使得現(xiàn)場設(shè)備和程序精簡有效。
3.3 卸灰控制
上料除塵系統(tǒng)中卸灰設(shè)備有2個卸灰倉，每個卸灰倉有 1 個卸灰閥，2 個振動器；此外還有刮板機、加濕機等主要設(shè)備。卸灰設(shè)備均可通過手動控制或自動控制。自動卸灰時需要首先設(shè)定“卸灰動作時間”“卸灰間隔時間”“卸灰周期”“振打間隔時間”“振打動作時間”。自動控制過程中，1#、2# 卸灰閥交替動作，1#、2# 卸灰閥及振動器全部動作完畢一次的時間為“卸灰周期”。
卸灰設(shè)備自動控制動作流程：首先啟動刮板機，再啟動加濕機，在一個卸灰閥動作（開閥）時，相應(yīng)的振動器停止振動，卸灰閥關(guān)閉時，相應(yīng)的卸灰振動器振動。除塵灰最終經(jīng)過刮灰機落到相應(yīng)除塵灰集中區(qū)進行二次回收利用。
4 上料除塵PLC組成及功能
4.1 硬件組態(tài)
為保障該系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行，選擇了西門子S7-300硬件組態(tài)。S7-300PLC具有高速的指令處理功能，其中央處理器（CPU）能夠自我診斷，可以智能連續(xù)的檢測系統(tǒng)是否有故障，也能記錄系統(tǒng)運行中的錯誤。安裝調(diào)試工作量少，體積小，耗能低。
4.2 軟件構(gòu)成
控制器采用 STEP7 進行組態(tài)，STEP7 是用于SIMATIC 可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標準軟件包，它是SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分，主要應(yīng)用于西門子 SIMATIC S7-300 系列的編程。STEP7 提供參數(shù)設(shè)置、通訊組態(tài)、編程、測試、啟動和維護、文件建檔 、運行和診斷等功能 。 上位機采用SIMATIC WINCC 進行組態(tài)，提供了視窗控制中心即過程監(jiān)控系統(tǒng)，開放性及靈活性好。
4.3 系統(tǒng)功能
1）設(shè)備自動連鎖控制。風(fēng)機的自動連鎖控制、卸灰閥連鎖、噴吹清灰連鎖等。
2）工藝流程圖顯示。
3）報警記錄。顯示出現(xiàn)的故障和報警信息。 故障和報警信息出現(xiàn)后 ，會根據(jù)“到達”“離開”和“確認”不同的狀態(tài)顯示不同的顏色。
4）除塵器電流、除塵器溫度及壓力、壓差等參數(shù)顯示。
5）趨勢記錄。可以在窗口中顯示各設(shè)備的電流、溫度、壓力曲線圖 ，還可查看相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。
5 結(jié) 語
上料除塵系統(tǒng)投入運行后，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，自動化程度高，操作方便，維護簡單，達到了設(shè)計要求。運行幾個月后，沒有出現(xiàn)故障。上料除塵的投用，最大程度的避免了操作人員在高空作業(yè)、皮帶機旁作業(yè)、粉塵環(huán)境中工作的幾率，保護了操作人員的身體健康，提高了上料除塵效率，創(chuàng)造了良好的操作環(huán)境。