一種鉻鐵預(yù)還原生產(chǎn)工藝原料系統(tǒng)的電氣控制要求*

汪淑英， 劉永峰

(大峘集團(tuán)有限公司， 江蘇 南京 211112)

一種鉻鐵預(yù)還原生產(chǎn)工藝原料系統(tǒng)的電氣控制要求*

汪淑英， 劉永峰

(大峘集團(tuán)有限公司， 江蘇 南京 211112)

介紹了一種鉻鐵預(yù)還原生產(chǎn)工藝原料及烘干系統(tǒng)的電氣要求，此配料系統(tǒng)中貯料倉數(shù)量多，共用設(shè)備多，控制比較復(fù)雜，闡述了各個貯料倉的料位控制反饋信號，各個設(shè)備的啟停順序，各設(shè)備的聯(lián)鎖要求及各信號的傳輸要求。

配料系統(tǒng)； 啟動順序； 停止順序； 聯(lián)鎖； 報警信號

引 言

在工藝設(shè)計過程中，設(shè)計的主體專業(yè)需要對其他輔助專業(yè)提出任務(wù)書，明確設(shè)計的主要要求。工藝與電氣通常是主體專業(yè)與輔助專業(yè)的關(guān)系，向電氣專業(yè)提交電氣任務(wù)書是工藝設(shè)計人員一個重要的工作，任務(wù)書中需提出工藝的電氣控制要求及其他一些重要的信息。

1 工藝概況

某廠新建40萬t鉻鐵合金工程，修建兩個生產(chǎn)車間，共4條鉻鐵合金預(yù)還原生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線年產(chǎn)25萬t鉻鐵球團(tuán)，設(shè)計年產(chǎn)量共計100萬t鉻鐵球團(tuán)。生產(chǎn)出的熱球團(tuán)直接進(jìn)入電爐生產(chǎn)鉻鐵合金。

受、供料系統(tǒng)是整個工程的起始階段，主原料從原料場由鏟車運(yùn)輸，按生產(chǎn)計劃定時送至本系統(tǒng)的受料槽內(nèi)，再由受料槽下振動給料機(jī)送至膠帶運(yùn)輸機(jī)，由膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)將物料送至貯料倉內(nèi)。本系統(tǒng)的另一個運(yùn)輸系統(tǒng)是將貯料倉的物料，按后續(xù)工作需求通過圓盤給料機(jī)將物料進(jìn)行預(yù)先配比，再通過膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)送至烘干系統(tǒng)。

工藝設(shè)施和設(shè)備、生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。工藝流程圖中，1#、2#倉為膨潤土倉，3#、4#、5#倉為焦粉倉，6#、7#、8#為鉻鐵粉倉，9#倉為結(jié)圈物和鉻鐵粉的混合物；倉壁振打器共18個；01.06為直徑2000的圓盤給料機(jī)共7臺；01.07為B800皮帶稱共7臺；01.08為直徑為1600的圓盤給料機(jī)共2臺；01.09為B500的皮帶稱共2臺。

圖1 配料系統(tǒng)工藝流程圖

系統(tǒng)共設(shè)有三個鋼結(jié)構(gòu)受料槽，分別用于運(yùn)輸膨潤土、焦炭粉、鉻鐵礦粉，互不干涉。每個受料槽堆存體積為24 m3左右。

受料槽下出口設(shè)有振動給料機(jī)，向B1000膠帶運(yùn)輸機(jī)供料。膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸能力為350 t/h左右，物料密度2.2 t/m3。膠帶運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)能力滿足鉻鐵礦粉和焦炭粉的供料時間均為6～7 h。主原料通過鏟車供料，由于運(yùn)輸?shù)惯\(yùn)的原因，系統(tǒng)會發(fā)生供料間斷。所以工藝設(shè)計初步考慮，受料系統(tǒng)為兩班作業(yè)，個別情況下也可能改為三班作業(yè)。系統(tǒng)中向烘干系統(tǒng)供料工作時間為三班連續(xù)作業(yè)。

貯料倉共8個，3個倉貯存礦粉，3個倉貯存焦炭粉，1個倉貯存返回料，1個倉貯存膨潤土。每個倉的容積相同，均為320 m3。

為了監(jiān)控貯料倉內(nèi)的存料情況，要求每個倉都使用料位計測定料面高度變化。報值點(diǎn)為6個：1)低料位；2)料空；3)中料位；4)高料位；5)第二高料位；6)料滿。報值點(diǎn)具體位置聯(lián)手解決。

2 控制要求

2.1 總體控制思想

因本系統(tǒng)的原料均相連，原料場采用鏟車供料(非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備)，則受料系統(tǒng)雖然是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自動控制，但兩者之間必須有人工參與操作控制。

操作人員進(jìn)入崗位后，首先要確認(rèn)當(dāng)前貯料倉內(nèi)的貯存情況。觀察供料車輛裝載物料情況，決定如何進(jìn)行裝料作業(yè)。

烘干系統(tǒng)中的燃?xì)鉅t、烘干機(jī)和除塵器為廠家自成一體系統(tǒng)，設(shè)備自帶控制系統(tǒng)，將其控制信號傳給控制室即可。

2.2 受料系統(tǒng)控制要求

2.2.1 受料系統(tǒng)啟動順序

(1)移動可逆配倉皮帶機(jī)到位;

(2)啟動上料主皮帶;

(3)啟動振動給料機(jī);

(4)開啟受料閘門(手動)。

注：停止順序與啟動順序相反，也需聯(lián)動。

2.2.2 受料系統(tǒng)聯(lián)鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當(dāng)系統(tǒng)中某一個設(shè)備發(fā)生故障時，前方設(shè)備必須停止作業(yè)，并發(fā)出燈光及音響信號。

2.2.3 受料系統(tǒng)自動控制要求

(1)根據(jù)貯料倉料位情況，判斷當(dāng)下需加料倉和物料種類；

(2)根據(jù)上述判斷，移動配倉皮帶機(jī)到達(dá)需加料倉位置，再決定配倉皮帶電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。完成此作業(yè)后，發(fā)出可以加料信號；

(3)料向判斷：主原料焦炭粉和鉻鐵礦粉均有3個倉。

①當(dāng)有兩個倉已達(dá)“料空”位時，須發(fā)出急需上料信號。收料系統(tǒng)啟動信號后，該信號自動停止。

②因作業(yè)制度決定，一般情況下，兩種物料不可能同時發(fā)出“料空”信號(只有在原料場發(fā)生事故，無法正常供料并已延續(xù)一段時間后才可能出現(xiàn))。如果確定發(fā)生這種情況，本操作系統(tǒng)應(yīng)向主控制發(fā)出斷料報警。

(4)當(dāng)受料倉已達(dá)料面要求后，應(yīng)發(fā)出“料滿”信號，準(zhǔn)備下一個倉加料。準(zhǔn)備下一個倉加料的情況如下：同種物料3個倉連續(xù)布置，加料時應(yīng)停止整個受料系統(tǒng)工作，然后移動到需加料的倉位，為下次啟動做好準(zhǔn)備工作。

2.3 供料系統(tǒng)控制要求

2.3.1 供料系統(tǒng)啟動順序

(1)啟動供料總皮帶；

(2)啟動焦炭粉倉下的圓盤給料機(jī)；

(3)啟動鉻鐵礦粉倉下的圓盤給料機(jī)；

(4)啟動碎礦倉下的圓盤給料機(jī)；

(5)啟動膨潤土圓盤給料機(jī)。

注：第(4)點(diǎn)中的圓盤給料機(jī)并不是始終開啟的，這就形成兩種作業(yè)程序，暫定為作業(yè)程序①不執(zhí)行(4)；②執(zhí)行(4)。

2.3.2 供料系統(tǒng)連鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當(dāng)系統(tǒng)中某一個設(shè)備發(fā)生故障時，前方設(shè)備必須停止工作，并發(fā)出燈光及音響信號。

2.3.3 自動控制要求

(1)自動換倉作業(yè)要求

當(dāng)貯料倉料面達(dá)到“低料位”時發(fā)出換倉預(yù)備信號。當(dāng)貯料倉料面達(dá)到“料空”位置時，停止該貯料倉下的圓盤給料機(jī)和拖拉皮帶秤工作，同時啟動另一個貯料倉下的圓盤給料機(jī)和拖拉皮帶。系統(tǒng)仍處于工作狀態(tài)。

當(dāng)兩個倉出現(xiàn)“料空”信號，就須發(fā)出加料信號。

(2)自動調(diào)節(jié)圓盤給料機(jī)和給料量

圓盤給料機(jī)的給料量是由圓盤給料機(jī)的轉(zhuǎn)速決定的，給料機(jī)的電機(jī)需要變頻調(diào)速，請配備變頻器。重量信號是由圓盤給料機(jī)下配設(shè)的稱量皮帶發(fā)出的，當(dāng)指定信號與稱量信號差值小于稱量指定信號的5%時，即為合格。

(3)稱量補(bǔ)償

本生產(chǎn)線為連續(xù)生產(chǎn)線，不同于高爐上料系統(tǒng)。上一次上料出現(xiàn)的稱量誤差可以在下一次上料時給予補(bǔ)償。由烘干機(jī)的工作過程得知，物料在烘干機(jī)的停留時間為20～30 min，因此本補(bǔ)償作業(yè)，可以按時間段進(jìn)行，前一個時間段測得的稱量誤差可以在下一個時間段補(bǔ)償。該時間段暫定為5 min。也即前5 min的稱量誤差，在下一個5 min內(nèi)完成補(bǔ)償。

(4)水分補(bǔ)償

因?yàn)樵撋a(chǎn)過程的配料計算是按干基物料進(jìn)行的，而實(shí)際生產(chǎn)中各種物料的水分都是波動的，如遇下雨天波動會很大。稱量過程測得的重量是含水的，所以必須進(jìn)行水分補(bǔ)償。水分檢測裝置設(shè)在稱量皮帶上。

因水分監(jiān)測裝置種類很多，請按專業(yè)予以配立，下階段設(shè)計中互相協(xié)商決定。同樣按時間段進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)前一個時間段的物料重量以及測得的水分含量，在下一個時間段內(nèi)補(bǔ)償該物料的流量。

2.4 烘干系統(tǒng)控制要求

2.4.1 烘干系統(tǒng)啟動順序

(1)啟動02.07皮帶；

(2)啟動02.06電磁除鐵器；

(3)燃?xì)鉅t—烘干機(jī)—除塵器(02.03—02.04—02.05)系統(tǒng)廠家自帶控制系統(tǒng)啟動；

(4)啟動02.01皮帶。

注：停止順序與啟動順序相反，需要聯(lián)動。

2.4.2 烘干系統(tǒng)聯(lián)鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當(dāng)系統(tǒng)中某一個設(shè)備發(fā)生故障時，前方設(shè)備必須停止作業(yè)，并發(fā)出燈光及音響信號。

3 結(jié)束語

電氣控制要求是電氣專業(yè)設(shè)計的依據(jù)，工藝主專業(yè)需準(zhǔn)確地描述整個工藝的控制要求，除此之外，還需提供設(shè)備載荷表，電氣原理圖等。當(dāng)今工廠設(shè)計一般都要求實(shí)現(xiàn)自動化控制，各工藝的電氣控制要求是工藝的精髓，是整個工程是否能夠成功運(yùn)行的關(guān)鍵因素。此原料系統(tǒng)貯料倉較多，作業(yè)率大，共用的物料運(yùn)輸設(shè)備多，所以控制方面更加復(fù)雜。

原料電氣控制要求主要包括貯料倉的料位控制，自動換倉控制，物料運(yùn)輸設(shè)備的控制，稱量系統(tǒng)控制，稱量補(bǔ)償，各個設(shè)備之間的聯(lián)動，及各個警報點(diǎn)的設(shè)計要求。

2015-07-06

TF325