轉(zhuǎn)爐二次除塵風(fēng)閥優(yōu)化改造與實(shí)施

賈永坡

摘 要：針對(duì)原有的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)爐二次除塵管道入口風(fēng)閥為調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)開(kāi)度根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)在兌鐵、吹煉、出鋼過(guò)程中決定開(kāi)度的大小。然而開(kāi)度不同卻不能夠有效控制爐口陣發(fā)性廠房冒煙現(xiàn)象。維修難度大、故障率高，采用人工現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期打開(kāi)后，即費(fèi)電又會(huì)產(chǎn)生黑煙。為了杜絕廠房頂大面積冒黑煙，必須對(duì)二次除塵風(fēng)閥進(jìn)行合理改造。

關(guān)鍵詞：風(fēng)閥；二次除塵；PLC；轉(zhuǎn)爐煙氣

1 前言

隨著現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的提高和轉(zhuǎn)爐兌鐵速度的加快，特別是在加入含有碳?xì)浠衔锏牡唾|(zhì)廢鋼時(shí)，將產(chǎn)生大量的陣發(fā)性煙氣并在爐口上方燃燒、引起煙氣溫度的急劇上升和體積膨脹，導(dǎo)致二次煙氣普集能力下降

轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程包括：裝料、吹煉、出鋼、濺渣等階段，每隔階段中都有大量煙氣產(chǎn)生。

由于一次除塵裝置不能處理轉(zhuǎn)爐在其他階段產(chǎn)生的煙氣污染，由此誕生了轉(zhuǎn)爐煙氣二次除塵裝置，采用轉(zhuǎn)爐密閉形式的集塵罩捕集轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程中所有階段的煙氣，包括轉(zhuǎn)爐吹煉是從一次除塵煙罩口逸出的部分煙氣。

邯寶煉鋼廠3座轉(zhuǎn)爐二次除塵管道入口風(fēng)閥長(zhǎng)期處于爐后高溫烘烤現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高，普通調(diào)節(jié)閥門(mén)都處于超高溫狀態(tài)工作，閥板容易變形，動(dòng)作不靈活存在缺陷，幾乎都處于癱瘓狀態(tài)，電機(jī)功率固定有限，原有的閥門(mén)因故障原因長(zhǎng)期處于打開(kāi)狀態(tài)，除塵效果達(dá)不到環(huán)保要求，所以每座轉(zhuǎn)爐在整個(gè)煉鋼過(guò)程中經(jīng)常造成煉鋼廠房?jī)?nèi)冒煙，污染環(huán)境或除塵風(fēng)機(jī)一直高速運(yùn)行，白白浪費(fèi)大量電能。這與煉鋼廠設(shè)備控制先進(jìn)的理念定位非常不符，必須對(duì)二次除塵入口風(fēng)閥控制進(jìn)行改造。

2 具體改造措施

（1）更換入口風(fēng)閥為耐高溫氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)6套。原有的轉(zhuǎn)爐二次除塵管道入口風(fēng)閥為調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)開(kāi)度根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)在兌鐵、吹煉、出鋼過(guò)程中由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)節(jié)湊較快，然而已經(jīng)不能夠有效控制爐口陣發(fā)性廠房冒煙現(xiàn)象。更換快速切斷閥門(mén)后，根據(jù)工藝要求可以實(shí)現(xiàn)快速打開(kāi)或關(guān)閉狀態(tài)。

（2）遠(yuǎn)程站柜內(nèi)重新配盤(pán)加裝繼電器和開(kāi)關(guān)各12套。電氣控制系統(tǒng)需要進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)改造，包括電源及一系列元器件進(jìn)行參與控制。

（3）優(yōu)化遠(yuǎn)程控制PLC程序。根據(jù)項(xiàng)目改造要求，對(duì)二次除塵管道入口風(fēng)閥PLC控制程序進(jìn)行升級(jí)、一級(jí)計(jì)算機(jī)的HMI界面、與二級(jí)數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行改進(jìn)和增加，保證二次除塵系統(tǒng)按照除塵工藝要求進(jìn)行自動(dòng)控制。在原系統(tǒng)手動(dòng)控制方式的基礎(chǔ)上，增加自動(dòng)控制功能。

（4）修改WINCC控制畫(huà)面，增加手動(dòng)、自動(dòng)、閥開(kāi)、閥關(guān)等按鈕，增加開(kāi)到位、關(guān)到位遠(yuǎn)程顯示圖標(biāo)。

為了符合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作的需要，主控操作畫(huà)面修改為手/自動(dòng)一體的按鈕操作欄，可以根據(jù)實(shí)際情況采用選擇操作方式。同時(shí)增加開(kāi)關(guān)現(xiàn)象，準(zhǔn)確的顯示閥門(mén)開(kāi)關(guān)的實(shí)際情況。

（5）閥門(mén)現(xiàn)場(chǎng)到遠(yuǎn)程站線(xiàn)路改造。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，多處線(xiàn)路損壞，更換閥體后必須重新鋪設(shè)電纜，使新電纜滿(mǎn)足閥門(mén)控制要求。每個(gè)閥門(mén)需鋪設(shè)2根限位線(xiàn)，1根電磁閥線(xiàn)。3座轉(zhuǎn)爐12個(gè)閥門(mén)全部重新鋪設(shè)。

3 轉(zhuǎn)爐爐前、爐后除塵閥門(mén)與轉(zhuǎn)爐信號(hào)做聯(lián)鎖

在設(shè)計(jì)前期，轉(zhuǎn)爐爐前爐后除塵風(fēng)閥靠近轉(zhuǎn)爐本體，環(huán)境溫度很高，調(diào)節(jié)閥門(mén)的長(zhǎng)期正常工作很難得到保證，并且除塵閥門(mén)的直徑比較大，調(diào)節(jié)控制的時(shí)間很長(zhǎng)，不適合煉鋼的緊湊節(jié)奏，很容易出現(xiàn)還在閥門(mén)在開(kāi)關(guān)過(guò)程中而轉(zhuǎn)爐已經(jīng)進(jìn)行作業(yè)，冒煙的幾率比較大，所以全部更換為快速切斷閥。

將轉(zhuǎn)爐的狀態(tài)分為：爐次開(kāi)始（平均3min）、加廢鋼（平均3min）、兌鐵時(shí)期（平均5min）、吹煉時(shí)期（平均15～17min）、出鋼時(shí)期（平均7～9min）、倒渣時(shí)期（平均2～3min）、濺渣時(shí)期（平均4～5min）。通過(guò)西門(mén)子S7-LINK工具建立二次除塵和3座轉(zhuǎn)爐的連接，將三座轉(zhuǎn)爐的狀態(tài)傳輸?shù)蕉纬龎m系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)每座轉(zhuǎn)爐的狀態(tài)控制爐前和爐后閥門(mén)的開(kāi)度。

當(dāng)加廢鋼、兌鐵、出渣、加料、吹煉、出鋼、爐次開(kāi)始等任一信號(hào)出現(xiàn)時(shí)爐前風(fēng)閥打開(kāi)。

當(dāng)吹煉、出鋼、爐次開(kāi)始等信號(hào)出現(xiàn)時(shí)爐后風(fēng)閥打開(kāi)。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況通過(guò)不同的改進(jìn)，以上參數(shù)設(shè)定基本能夠滿(mǎn)足轉(zhuǎn)爐除塵的需要，明顯減少爐口冒煙次數(shù)。除塵效果良好達(dá)到了預(yù)期目的，基本達(dá)到了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 經(jīng)濟(jì)效益方面

經(jīng)濟(jì)效益：高壓電機(jī)運(yùn)行為10kV電壓、高速與中速時(shí)閥門(mén)關(guān)閉比閥門(mén)打開(kāi)電流要減小10A、1天大約12h為關(guān)閉狀態(tài)、1年365天、1度電費(fèi)0.55元、共3座轉(zhuǎn)爐、2臺(tái)高壓電機(jī)。

10kV×10A×12小時(shí)=1200kW.T（度）

1200度×365天×0.55元=240900（元）

240900×3×2=144.54（萬(wàn)元）

1年可節(jié)約電費(fèi)約144.54萬(wàn)元

5 結(jié)語(yǔ)

邯寶煉鋼廠二次除塵入口風(fēng)閥改造成功實(shí)施，取得了如下益出：轉(zhuǎn)爐兌鐵時(shí)的環(huán)境得到改善；廠房冒煙現(xiàn)象得到控制；改造后的切斷閥成本低，周期短，設(shè)備故障率明顯降低，除塵效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

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（作者單位：河鋼邯鋼邯寶煉鋼廠）