摘 要：在散裝料(liao)上(shang)料(liao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)增(zeng)設(she)上(shang)料(liao)除塵(chen)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，通過變頻風機送(song)風引(yin)導，根據4座轉爐的(de)冶煉情況智能調節風速，將粉塵(chen)沿(yan)除塵(chen)管(guan)道(dao)捕集到(dao)清灰(hui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，再由卸(xie)灰(hui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)集中(zhong)放灰(hui)，除塵(chen)灰(hui)重復利用(yong)，實現了充分利用(yong)資源，節能環(huan)保的(de)目標(biao)。

1 前 言

煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)、粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)主(zhu)要(yao)(yao)由(you)顆粒物構成，在冶金等(deng)工(gong)業部(bu)門(men)的(de)(de)生產(chan)中均會大量(liang)產(chan)生。對(dui)環境來說(shuo)，排入大氣的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)長時間飄浮會降低大氣能見度(du)，可引起(qi)煤煙(yan)(yan)(yan)型污(wu)染；對(dui)人(ren)體來說(shuo)，吸入性粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)會導致漸進性的(de)(de)肺纖維化(hua)，引起(qi)肺功能減(jian)退(tui)，引發各(ge)(ge)種(zhong)疾(ji)病。為(wei)了減(jian)輕這些危害，環保標(biao)準越來越嚴格(ge)，除(chu)塵(chen)器作(zuo)為(wei)大氣除(chu)塵(chen)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)手段和設備，已(yi)被各(ge)(ge)個工(gong)業部(bu)門(men)尤其是冶金行業廣泛采用。在各(ge)(ge)類(lei)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)作(zuo)用下，近年(nian)我國(guo)工(gong)業煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)、粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)量(liang)穩步提升。

2 工藝原理

轉(zhuan)爐冶煉過(guo)程中，散(san)裝料上(shang)料系統通過(guo)皮帶給多座轉(zhuan)爐高位料倉上(shang)料時(shi)，通過(guo)調節風機變(bian)頻參(can)數和(he)轉(zhuan)速，將0～46.5 m送料過(guo)程中粉塵(chen)(chen)通過(guo)風道經(jing)過(guo)清灰(hui)系統將粉塵(chen)(chen)與(yu)風流分(fen)離，粉塵(chen)(chen)經(jing)過(guo)清灰(hui)系統中的反噴(pen)吹控制捕集(ji)，最終通過(guo)卸灰(hui)系統排(pai)出回收。上(shang)料除塵(chen)(chen)工藝如圖1所示(shi)。

3 上料除塵控制功能

3.1 風機變頻控制

風機(ji)控(kong)制(zhi)系統分為高(gao)壓(ya)(ya)(ya)控(kong)制(zhi)柜(ju)和變(bian)頻(pin)控(kong)制(zhi)柜(ju)。高(gao)壓(ya)(ya)(ya)控(kong)制(zhi)柜(ju)合閘(zha)(zha)，高(gao)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)就緒信號正常，無故障信號，高(gao)壓(ya)(ya)(ya)控(kong)制(zhi)柜(ju)具備條(tiao)件；變(bian)頻(pin)控(kong)制(zhi)柜(ju)合閘(zha)(zha)，變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)自動（即變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)遠程(cheng)）、變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)待機(ji)、無變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)故障報警，可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)選擇工頻(pin)或變(bian)頻(pin)啟動。系統中變(bian)頻(pin)參數設定可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)人工手動調節(jie)，也可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)設定為全(quan)自動智(zhi)能(neng)調節(jie)。智(zhi)能(neng)調節(jie)可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)與(yu)上料(liao)轉爐數量(liang)或特(te)殊料(liao)種狀態(tai)相關(guan)聯鎖。

通常(chang)上料系統(tong)給(gei)(gei)多座(zuo)(zuo)轉(zhuan)爐供應散裝料，例如給(gei)(gei)4座(zuo)(zuo)轉(zhuan)爐同時供應散裝料（如石灰）時，粉(fen)塵較多，變頻參(can)數(shu)(shu)設置可以調節到較高檔位，此時風機轉(zhuan)速最(zui)高，風力最(zui)大；當只(zhi)給(gei)(gei)1座(zuo)(zuo)轉(zhuan)爐供應散裝料時，粉(fen)塵相對較少，變頻參(can)數(shu)(shu)相應調小，節能高效。

風機控制如圖2所示。

3.2 清灰控制

清灰(hui)系統(tong)(tong)位于整個(ge)(ge)除塵(chen)系統(tong)(tong)的(de)(de)頂端，清灰(hui)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)啟動的(de)(de)模式(shi)分(fen)為時間模式(shi)（默認模式(shi)）和差壓模式(shi) 2 種。上料除塵(chen)系統(tong)(tong)的(de)(de)清灰(hui)系統(tong)(tong)設備主要包(bao)括 8 個(ge)(ge)清灰(hui)倉，每 1 個(ge)(ge)倉中(zhong)有 14 個(ge)(ge)脈沖(chong)閥，在(zai)實際(ji)控(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)使(shi)用(yong)8個(ge)(ge)脈沖(chong)矩陣(zhen)儀控(kong)(kong)制(zhi)112個(ge)(ge)脈沖(chong)閥。脈沖(chong)矩陣(zhen)儀精簡高效，節約了繼(ji)電器數量(liang)，同(tong)時節約了程序(xu)量(liang)，使(shi)每一受控(kong)(kong)制(zhi)部分(fen)均按統(tong)(tong)一的(de)(de)指令(ling)運行，從而(er)保證了整體(ti)的(de)(de)質(zhi)量(liang)和性能，使(shi)得(de)現場設備和程序(xu)精簡有效。

3.3 卸灰控制

上(shang)料除塵(chen)系統中卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)設(she)備有(you)(you)(you)2個卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)倉(cang)，每個卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)倉(cang)有(you)(you)(you) 1 個卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)，2 個振動器(qi)；此(ci)外還有(you)(you)(you)刮板機(ji)、加濕機(ji)等主要設(she)備。卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)設(she)備均可通過手動控(kong)制或(huo)自動控(kong)制。自動卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)時(shi)(shi)需要首先設(she)定(ding)“卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)動作時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)”“卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)間(jian)(jian)(jian)隔時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)”“卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)周期(qi)”“振打間(jian)(jian)(jian)隔時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)”“振打動作時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)”。自動控(kong)制過程中，1#、2# 卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)交替動作，1#、2# 卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)閥(fa)(fa)及(ji)振動器(qi)全部動作完畢一次的時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)為“卸(xie)(xie)(xie)(xie)灰(hui)(hui)(hui)周期(qi)”。

卸灰(hui)(hui)設備自動(dong)(dong)(dong)控制(zhi)動(dong)(dong)(dong)作流程：首先啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)刮板機，再(zai)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)加濕機，在一個卸灰(hui)(hui)閥動(dong)(dong)(dong)作（開閥）時(shi)，相(xiang)應的振動(dong)(dong)(dong)器(qi)停止振動(dong)(dong)(dong)，卸灰(hui)(hui)閥關閉時(shi)，相(xiang)應的卸灰(hui)(hui)振動(dong)(dong)(dong)器(qi)振動(dong)(dong)(dong)。除(chu)塵灰(hui)(hui)最終(zhong)經過(guo)刮灰(hui)(hui)機落到相(xiang)應除(chu)塵灰(hui)(hui)集中(zhong)區進(jin)行二(er)次(ci)回收利用。

4 上料除塵PLC組成及功能

4.1 硬件組態

為保(bao)障(zhang)該系統(tong)穩定高(gao)(gao)效運行，選擇了西門子(zi)S7-300硬件組態。S7-300PLC具有(you)高(gao)(gao)速的(de)指令處理(li)功能(neng)，其(qi)中央處理(li)器（CPU）能(neng)夠(gou)自我(wo)診斷，可(ke)以(yi)智(zhi)能(neng)連續的(de)檢測(ce)系統(tong)是否有(you)故障(zhang)，也(ye)能(neng)記(ji)錄系統(tong)運行中的(de)錯誤。安裝調試工(gong)作量少，體(ti)積小，耗能(neng)低。

4.2 軟件構成

控(kong)制器(qi)采用 STEP7 進行組(zu)(zu)態，STEP7 是用于SIMATIC 可編(bian)程(cheng)(cheng)邏輯控(kong)制器(qi)組(zu)(zu)態和編(bian)程(cheng)(cheng)的標(biao)準軟件包，它是SIMATIC工業(ye)軟件的組(zu)(zu)成部分，主要應用于西門子(zi) SIMATIC S7-300 系列的編(bian)程(cheng)(cheng)。STEP7 提供參數設(she)置、通訊組(zu)(zu)態、編(bian)程(cheng)(cheng)、測(ce)試、啟動和維護、文件建檔 、運行和診斷等(deng)功能 。上位機采用SIMATIC WINCC 進行組(zu)(zu)態，提供了視窗控(kong)制中心(xin)即過程(cheng)(cheng)監控(kong)系統(tong)，開放性(xing)及靈活性(xing)好(hao)。

4.3 系統功能

1）設備自動連鎖(suo)控制。風機的自動連鎖(suo)控制、卸灰閥(fa)連鎖(suo)、噴吹清(qing)灰連鎖(suo)等。

2）工藝流程圖顯示(shi)。

3）報(bao)(bao)警記錄。顯(xian)示(shi)出(chu)現的故(gu)障(zhang)和(he)報(bao)(bao)警信息(xi)。故(gu)障(zhang)和(he)報(bao)(bao)警信息(xi)出(chu)現后 ，會根據(ju)“到(dao)達”“離開”和(he)“確認”不(bu)同的狀(zhuang)態顯(xian)示(shi)不(bu)同的顏(yan)色。

4）除塵器電流、除塵器溫度(du)及壓(ya)力、壓(ya)差等參數(shu)顯示(shi)。

5）趨勢記錄。可以在窗口中顯示各設備(bei)的電流、溫度、壓(ya)力曲(qu)線圖 ，還可查(cha)看相(xiang)應的歷(li)史數據。

5 結 語

上(shang)料(liao)除塵系統投入運(yun)行后，控制系統穩定(ding)，自動化(hua)程(cheng)度(du)高，操作(zuo)方便，維護(hu)簡單，達到了設計要求。運(yun)行幾個(ge)月(yue)后，沒有(you)出現故障。上(shang)料(liao)除塵的(de)投用，最大(da)程(cheng)度(du)的(de)避免(mian)了操作(zuo)人員(yuan)在(zai)高空作(zuo)業、皮帶(dai)機(ji)旁作(zuo)業、粉塵環境中工作(zuo)的(de)幾率，保護(hu)了操作(zuo)人員(yuan)的(de)身(shen)體健康(kang)，提高了上(shang)料(liao)除塵效率，創造了良好的(de)操作(zuo)環境。

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