摘 要：在散裝料上料系統(tǒng)增設(shè)上料除塵系統(tǒng)，通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)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(shí)現(xiàn)了充分利用資源，節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

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(mén)的生產(chǎn)中均會(huì)大量產(chǎn)生。對(duì)環(huán)境來(lái)說(shuō)，排入大氣的粉塵長(zhǎng)時(shí)間飄浮會(huì)降低大氣能見(jiàn)度，可引起煤煙型污染；對(duì)人體來(lái)說(shuō)，吸入性粉塵會(huì)導(dǎo)致漸進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，除塵器作為大氣除塵的主要手段和設(shè)備，已被各個(gè)工業(yè)部門(mén)尤其是冶金行業(yè)廣泛采用。在各類(lèi)除塵器的作用下，近年我國(guó)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(guò)程中，散裝料上料系統(tǒng)通過(guò)皮帶給多座轉(zhuǎn)爐高位料倉(cāng)上料時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻參數(shù)和轉(zhuǎn)速，將0～46.5 m送料過(guò)程中粉塵通過(guò)風(fēng)道經(jīng)過(guò)清灰系統(tǒng)將粉塵與風(fēng)流分離，粉塵經(jīng)過(guò)清灰系統(tǒng)中的反噴吹控制捕集，最終通過(guò)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(jī)變頻控制

風(fēng)機(jī)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(hào)正常，無(wú)故障信號(hào)，高壓控制柜具備條件；變頻控制柜合閘，變頻器自動(dòng)（即變頻器遠(yuǎn)程）、變頻器待機(jī)、無(wú)變頻器故障報(bào)警，可以選擇工頻或變頻啟動(dòng)。系統(tǒng)中變頻參數(shù)設(shè)定可以人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以設(shè)定為全自動(dòng)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(shí)供應(yīng)散裝料（如石灰）時(shí)，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(shí)風(fēng)機(jī)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(shí)，粉塵相對(duì)較少，變頻參數(shù)相應(yīng)調(diào)小，節(jié)能高效。

風(fēng)機(jī)控制如圖2所示。

3.2 清灰控制

清灰系統(tǒng)位于整個(gè)除塵系統(tǒng)的頂端，清灰控制系統(tǒng)啟動(dòng)的模式分為時(shí)間模式（默認(rèn)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(gè)清灰倉(cāng)，每 1 個(gè)倉(cāng)中有 14 個(gè)脈沖閥，在實(shí)際控制中使用8個(gè)脈沖矩陣儀控制112個(gè)脈沖閥。脈沖矩陣儀精簡(jiǎn)高效，節(jié)約了繼電器數(shù)量，同時(shí)節(jié)約了程序量，使每一受控制部分均按統(tǒng)一的指令運(yùn)行，從而保證了整體的質(zhì)量和性能，使得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和程序精簡(jiǎn)有效。

3.3 卸灰控制

上料除塵系統(tǒng)中卸灰設(shè)備有2個(gè)卸灰倉(cāng)，每個(gè)卸灰倉(cāng)有 1 個(gè)卸灰閥，2 個(gè)振動(dòng)器；此外還有刮板機(jī)、加濕機(jī)等主要設(shè)備。卸灰設(shè)備均可通過(guò)手動(dòng)控制或自動(dòng)控制。自動(dòng)卸灰時(shí)需要首先設(shè)定“卸灰動(dòng)作時(shí)間”“卸灰間隔時(shí)間”“卸灰周期”“振打間隔時(shí)間”“振打動(dòng)作時(shí)間”。自動(dòng)控制過(guò)程中，1#、2# 卸灰閥交替動(dòng)作，1#、2# 卸灰閥及振動(dòng)器全部動(dòng)作完畢一次的時(shí)間為“卸灰周期”。

卸灰設(shè)備自動(dòng)控制動(dòng)作流程：首先啟動(dòng)刮板機(jī)，再啟動(dòng)加濕機(jī)，在一個(gè)卸灰閥動(dòng)作（開(kāi)閥）時(shí)，相應(yīng)的振動(dòng)器停止振動(dòng)，卸灰閥關(guān)閉時(shí)，相應(yīng)的卸灰振動(dòng)器振動(dòng)。除塵灰最終經(jīng)過(guò)刮灰機(jī)落到相應(yīng)除塵灰集中區(qū)進(jìn)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(yùn)行，選擇了西門(mén)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(cè)系統(tǒng)是否有故障，也能記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的錯(cuò)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)軟件包，它是SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分，主要應(yīng)用于西門(mén)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(cè)試、啟動(dòng)和維護(hù)、文件建檔 、運(yùn)行和診斷等功能 。上位機(jī)采用SIMATIC WINCC 進(jìn)行組態(tài)，提供了視窗控制中心即過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)放性及靈活性好。

4.3 系統(tǒng)功能

1）設(shè)備自動(dòng)連鎖控制。風(fēng)機(jī)的自動(dòng)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(bào)警記錄。顯示出現(xiàn)的故障和報(bào)警信息。故障和報(bào)警信息出現(xiàn)后 ，會(huì)根據(jù)“到達(dá)”“離開(kāi)”和“確認(rèn)”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(shì)記錄�？梢栽诖翱谥酗@示各設(shè)備的電流、溫度、壓力曲線(xiàn)圖 ，還可查看相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語(yǔ)

上料除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行后，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。運(yùn)行幾個(gè)月后，沒(méi)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(jī)旁作業(yè)、粉塵環(huán)境中工作的幾率，保護(hù)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。

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