一、工藝描述
在煉鋼工藝中，從高爐來的混鐵車鐵水在倒罐站進入鐵水罐，由300t吊車將鐵水罐送至1#、2#鐵水脫硫站的處於座罐位的鐵水罐傾翻車上。此前，相關脫硫站已經做好了所有準備工作，如：公用設施風、水、電、燃氣的供給並達到要求的參數；噴吹罐已經準備好足夠的符合要求的鈍化鎂粒；各種機電液設備都可靠好用；全部電控係統包括自動控製和計算機操作、專家係統及檢測儀表係統都正常可靠，煙氣除塵係統已經啟動，等等。
tieshuiguanchekaizhipenchuigongwei，daoweixinhaojiangchuanzhipenmeicaozuoshidezidongcaozuoxitong，xitongyunxukaishizidongyunxing。cewenquyangzhuangzhikegenjugongyixuyaozaitieshuizhongjinxingcewenhuoquyang，wendujiangkuaisuxianshizaixianchangdedapingmushumabiaoshang，tongshixinhaochuanzhicaozuoshidejisuanjicaozuoxitongbeijiluhexianshi。yangkuaibeisongzhihuayanshizuochengfendekuaisufenxi，bingjiangjieguo――鐵水成分立即反饋到操作室，操作人員在計算機上輸入該罐鐵水罐號，鐵水重量、鐵水溫度、鐵水初始硫、目mu標biao硫liu參can數shu，或huo具ju備bei和he二er級ji站zhan連lian網wang功gong能neng。專zhuan家jia係xi統tong將jiang自zi動dong確que定ding該gai次ci噴pen吹chui的de鎂mei粒li噴pen吹chui量liang和he噴pen吹chui時shi間jian，在zai專zhuan家jia係xi統tong完wan成cheng計ji算suan並bing確que定ding噴pen吹chui參can數shu之zhi後hou即ji可ke啟qi動dong自zi動dong噴pen吹chui按an鈕niu，開kai始shi按an照zhao程cheng序xu進jin行xing噴pen吹chui，到dao達da設she定ding值zhi後hou會hui自zi動dong停ting止zhi噴pen鎂mei。在zai噴pen吹chui過guo程cheng中zhong可ke以yi通tong過guo彩cai色se大da屏ping幕mu監jian視shi器qi監jian視shi鐵tie水shui罐guan中zhong鐵tie水shui反fan應ying情qing況kuang，係xi統tong具ju有you根gen據ju需xu要yao在zai噴pen
吹中調整噴鎂速度的功能。
噴pen吹chui是shi當dang噴pen槍qiang在zai上shang極ji限xian高gao位wei時shi開kai始shi噴pen吹chui氮dan氣qi，隨sui後hou下xia槍qiang至zhi鐵tie水shui中zhong預yu定ding深shen度du停ting槍qiang並bing開kai始shi噴pen鎂mei，噴pen鎂mei結jie束shu後hou停ting止zhi噴pen鎂mei但dan是shi不bu停ting止zhi噴pen吹chui氮dan氣qi，繼ji續xu吹chui氮dan氣qi幾ji十shi秒miao鍾zhong攪jiao拌ban鐵tie水shui然ran後hou提ti槍qiang至zhi上shang極ji限xian。噴pen槍qiang的de升sheng降jiang由you電dian力li驅qu動dong和he大da節jie距ju雙shuang排pai鏈lian傳chuan動dong係xi統tong完wan成cheng，升sheng降jiang力li達da10000kgf。噴槍的換槍機構采用固定式雙槍分別驅動升降形式，雙槍用一備一。換槍噴吹用鐵水罐車移動的方式實現。
噴槍和測溫取樣槍采用了四項實用先進技術：①編碼器槍位檢測；②事故（如停電）提槍技術；③熱敏法測鐵水液麵高度；④噴槍張力檢測技術（當罐底結渣時觸包停槍，再提槍到噴吹位），確保噴槍和鐵水、鐵水罐的安全。
噴(pen)吹(chui)過(guo)程(cheng)中(zhong)，設(she)置(zhi)在(zai)平(ping)台(tai)槍(qiang)孔(kong)旁(pang)的(de)電(dian)液(ye)推(tui)杆(gan)驅(qu)動(dong)的(de)噴(pen)槍(qiang)夾(jia)持(chi)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)夾(jia)持(chi)住(zhu)噴(pen)槍(qiang)杆(gan)，防(fang)止(zhi)噴(pen)槍(qiang)過(guo)大(da)的(de)上(shang)下(xia)抖(dou)動(dong)對(dui)噴(pen)槍(qiang)升(sheng)降(jiang)裝(zhuang)置(zhi)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。在(zai)噴(pen)槍(qiang)噴(pen)吹(chui)前(qian)後(hou)，夾(jia)鉗(qian)裝(zhuang)置(zhi)處(chu)於(yu)打(da)開(kai)的(de)狀(zhuang)態(tai)。
噴鎂結束後使用測溫槍或取樣槍測溫或取樣，測溫取樣裝置為電力驅動，為避免工人在裝、卸測頭時受高溫烘烤，將兩支槍設計成由電液推杆推成傾斜狀態時更換測頭，垂直時工作。
隨(sui)後(hou)調(tiao)整(zheng)鐵(tie)水(shui)罐(guan)車(che)至(zhi)扒(ba)渣(zha)工(gong)位(wei)，液(ye)壓(ya)驅(qu)動(dong)的(de)鐵(tie)水(shui)罐(guan)傾(qing)翻(fan)車(che)使(shi)鐵(tie)水(shui)罐(guan)傾(qing)翻(fan)，使(shi)用(yong)氣(qi)動(dong)扒(ba)渣(zha)機(ji)扒(ba)渣(zha)落(luo)入(ru)渣(zha)罐(guan)內(nei)，渣(zha)罐(guan)在(zai)渣(zha)罐(guan)車(che)上(shang)，渣(zha)罐(guan)車(che)在(zai)道(dao)軌(gui)上(shang)可(ke)以(yi)沿(yan)其(qi)開(kai)出(chu)。扒(ba)渣(zha)操(cao)作(zuo)室(shi)在(zai)噴(pen)粉(fen)平(ping)台(tai)上(shang)，扒(ba)渣(zha)過(guo)程(cheng)在(zai)脫(tuo)硫(liu)操(cao)作(zuo)室(shi)的(de)彩(cai)色(se)大(da)屏(ping)幕(mu)監(jian)視(shi)器(qi)上(shang)可(ke)以(yi)觀(guan)察(cha)，扒(ba)渣(zha)結(jie)束(shu)鐵(tie)水(shui)處(chu)理(li)完(wan)畢(bi)，有(you)信(xin)號(hao)給(gei)鐵(tie)水(shui)罐(guan)車(che)，該(gai)車(che)可(ke)以(yi)行(xing)車(che)至(zhi)換(huan)罐(guan)位(wei)，用(yong)300t吊車吊鐵水罐至轉爐，同時從倒罐站吊鐵水罐至換罐位坐罐，準備下一次噴吹處理。
整個鐵水處理過程檢測儀表將對溫度、重量、流體壓力、流量、噴(pen)鎂(mei)流(liu)量(liang)等(deng)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)動(dong)態(tai)測(ce)量(liang)並(bing)紀(ji)錄(lu)，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)還(hai)可(ke)以(yi)對(dui)其(qi)中(zhong)的(de)某(mou)些(xie)變(bian)量(liang)隨(sui)機(ji)調(tiao)整(zheng)，如(ru)噴(pen)吹(chui)氮(dan)氣(qi)的(de)壓(ya)力(li)和(he)流(liu)量(liang)，噴(pen)鎂(mei)流(liu)量(liang)等(deng)。還(hai)設(she)置(zhi)有(you)氣(qi)壓(ya)低(di)等(deng)若(ruo)幹(gan)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)和(he)連(lian)鎖(suo)安(an)全(quan)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)。
本套脫硫站設脫硫操作室和扒渣操作室。整個鐵水處理過程控製可以在操作室進行也可以在機旁操作（主要是用於調試時和維修時）。操作采用自動或者手動方式進行，並可以切換。在計算機上用翻屏的方式可以看到處理的全過程如噴吹、測溫取樣、扒渣等動態模擬及其所有參數。還有打印工作報表的功能，按照設計的報表在鐵水處理完畢後自動打印工作報表。
二、係統方案
鐵水脫硫站采用IPC（MCGS）+PLC控製係統，整個過程以昆侖通態HMI集中顯示、操作和控製為主，並配有必須的機旁操作箱，設有自動操作方式、手動操作方式、遠程操作操作方式三種方式。
自動操作方式：由控製係統自動完成必要的操作過程。
手動操作方式：操作工可在HMI上進行軟手動和在機旁手動操作台向上進行硬手動，在手動操作方式下，控製係統的延時關係被解除，但聯鎖關係仍然存在。
遠程操作操作方式：在控製室設有“遠程操作”kaiguan，dangjianxiukaiguanbiheshi，caozuogongkezaijiudicaozuoxiangshangjinxingcaozuo，yibianduigeshebeishishijiudijianxiukongzhi，zaixitongyuanchengcaozuofangshixia，kongzhixitongdeyanshiheliansuoguanxijunbeijiechu。tieshuiyuchulizhandiankongxitong，youjisuanji、MCGS+S7―300PLC+STEP7―5.0組成的專家係統構成，即一級控製係統。具有實時監控脫硫係統、上料係統、鋼包車、渣車係統等。主要功能有：
① 自動上料功能：精確的稱重裝置，由大屏幕實時顯示噴粉罐中的料量，並傳至PLC進行分析，當料量減少到低於設定值，係統將自動啟動上料程序，確保噴粉罐中始終有噴吹所需的物量。
② 自動計算功能：操作員通過HMI畫麵，用鍵盤輸入或網絡接收爐號、鐵水初始硫含量、鐵水目標硫含量、鐵水的重量和溫度，PLC自動計算出噴粉總量、噴粉時間和噴粉速度，隨後即可啟動自動運行。MCGS―V5.1+STEP7―V5.0組成的專家係統，將穩定工作，控製各個機構運行，以達到操作員所設定的目標硫含量。
③ 主吹PID功能：由流量計測量主吹氮氣流量，並傳至PLC計算，和HMI所設定的主吹氮氣流量做PID運算，控製電子薄膜調節閥的開度，達到主吹氮氣流量的穩定，防止噴粉過程中鐵水飛濺。
④ 畫麵同步功能：HMI畫麵同步顯示的噴槍位置、夾鉗位置，測溫取樣槍與噴粉槍位置由旋轉編碼器傳輸數據，保持畫麵與控件實時同步，方便操作人員監視。
⑤ 給料電機速度控製：在人工操作狀態下，操作員通過HMI鍵入所需的噴粉速度，PLC計(ji)算(suan)後(hou)，傳(chuan)至(zhi)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)器(qi)，控(kong)製(zhi)給(gei)料(liao)電(dian)機(ji)，使(shi)之(zhi)以(yi)均(jun)勻(yun)速(su)度(du)供(gong)給(gei)噴(pen)粉(fen)料(liao)量(liang)，並(bing)由(you)轉(zhuan)速(su)表(biao)顯(xian)示(shi)給(gei)料(liao)電(dian)機(ji)速(su)度(du)，方(fang)便(bian)操(cao)作(zuo)員(yuan)精(jing)確(que)的(de)控(kong)製(zhi)給(gei)料(liao)量(liang)。
⑥ 自動運行功能：在PLC確認噴粉罐中，料量不低於設定值、氮氣壓力不低於下限值、鋼包車到位等，操作員可啟動自動係統。
1、 打開夾鉗裝置。
2、 噴槍驅動裝置將噴槍下降，啟動除塵閥門。
3、 噴槍降到噴粉位，夾鉗裝置將噴槍夾緊，設備開始往鐵水中噴粉。
4、 噴粉時間到達，PLC控製係統停止噴粉，噴槍上升。
5、 噴槍到達待噴位，除塵閥門關閉。
6、 設備進入待機狀態，計算機將記錄所需數據，並可隨時打印。
⑦ 本地操作功能：操作員通過計算機（HMI），用鼠標手動控製脫硫係統運行。（如打開、關閉閥門、噴槍升降等）
⑧、遠程操作功能：操作員通過遠端控製箱上的按鈕，手動控製脫硫係統運行。
係統監測功能描述
監測係統由MCGS（HMI）軟件組態，用於監控鐵水預處理站的係統運行過程（脫硫係統、上料係統、鋼包車、渣車係統等）。裝有MCGS通用版係統軟件，19寸的HMI畫麵，可實時監控所有電控氣動閥門的開關、噴槍位置、夾鉗位置、鋼包車位置及各種變量的變化，並可生成變量的實時曲線、棒圖、存盤數據瀏覽。係統有幾個畫麵組成：係統總覽畫麵、主操作畫麵、噴吹係統畫麵、噴槍係統畫麵、測溫係統畫麵、係統報警畫麵、存cun盤pan數shu據ju報bao表biao等deng，使shi操cao作zuo員yuan方fang便bian的de監jian控kong脫tuo硫liu係xi統tong的de運yun行xing。操cao作zuo員yuan可ke通tong過guo鍵jian盤pan和he鼠shu標biao進jin行xing數shu據ju輸shu入ru，操cao作zuo係xi統tong運yun行xing，隨sui時shi訪fang問wen不bu同tong的de畫hua麵mian，觀guan察cha部bu件jian的de運yun行xing情qing況kuang。每mei個ge畫hua麵mian都dou有you報bao警jing指zhi示shi器qi，以yi交jiao互hu方fang式shi通tong知zhi操cao作zuo員yuan，並bing通tong過guo它ta直zhi接jie訪fang問wen係xi統tong報bao警jing畫hua麵mian，以yi使shi設she備bei正zheng常chang、穩定工作。
三、結論
本係統已經成功應用在南京鋼鐵集團煉鋼廠、寧ning波bo建jian龍long鋼gang廠chang等deng多duo個ge大da型xing鋼gang廠chang鐵tie水shui處chu理li係xi統tong上shang，運yun行xing穩wen定ding可ke靠kao，功gong能neng強qiang大da，為wei客ke戶hu取qu得de了le明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi和he社she會hui效xiao益yi，大da大da提ti高gao了le用yong戶hu的de生sheng產chan自zi動dong化hua水shui平ping，為wei用yong戶hu提ti高gao自zi身shen的de市shi場chang競jing爭zheng能neng力li提ti供gong了le強qiang力li保bao障zhang。
|
