炼钢厂脱硅工艺中的自动化仪表介绍

2019/10/6 16:22:40 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/2729.html

在炼钢厂脱硅处理中气力输送设备的阀组中流量调节阀、压力调节阀、压力变送器至关重要,必须可以实现远程流量和压力设定,本文对炼钢厂脱硅工艺中的主要自动化仪表做介绍。

炼钢厂脱硅工艺简介

为了及时降低铁水中硅元素的质量分数,可以用载流气体把铁精矿粉 和CaO粉末加入到铁水包中,其中精矿粉末量不大于70%,粒度分布为0- 0.5mm的占92.7%,0.5-2mm的占7.3%。脱硅剂堆密度约为2.2t/m3,脱硅剂中水分含量不大于1.5%。借助铁水的冲击,完成脱硅反应。但由于现场实践经验少,实际应用成功的案例并不多,这与自动化仪表控制的设计精度高低也有一定关系。

从现场应用来看,脱硅是一项新技术,脱硅过程中要严密监视铁水温度下降情况,铁水温度过低时要立即停止喷吹作业。脱硅过程中还要特别注意泡沫渣的形成,必要时应加入消泡剂。脱硅的料仓与铁水包的距离越近越好,否则难以避免粉末料的板结和堵塞。


仪表P&ID系统原理

脱硅的设计和布置有很多种,但必须坚持靠近投料现场的原则,否则容易造成堵料。图1所示为一个脱硅处理的典型流程控制图,从现场来看,可以在现有基础上继续简化。毕竟喷吹是一个单一的流程,应该尽量减少自动化复杂程度,以确保系统稳定。
炼钢厂脱硅处理流程控制图
图1  炼钢厂脱硅处理流程控制图

炼钢厂脱硅工艺中的自动化控制技术

在整个脱硅处理中,称重系统是基础,因为由于秤的状态不稳或者精度太低,会造成过量喷入脱硅剂,引起剧烈氧化反应,造成喷溅。料仓设置电子秤连续称量料重,实现料位检测,控制室HMI显示料位,称量精度为±50kg。控制室的HMI上实现料仓高料位和低料位报警。喷吹罐内料量的称量设置大屏幕现场显示,并具有远传功能,称量精度为±5kg。

在脱硅工艺操作中,控制系统是关键,不但要把脱硅站气力输送设备中的压力、流量、称重等仪表信号,全部送入PLC系统,在HMI上显示和控制,还要保证料仓向喷吹罐中正常下料,同时考虑必要的电保温措施以防止脱硅剂在料仓中结块。料仓上部除尘器要求具有良好的除尘效果,排放气体含尘量标态不超过100mg/m3。除尘器为布袋式,设置脉冲电磁阀定时反吹,控制室设置反吹定时,料罐车向料仓加料时停止反吹,否则环境太差会引起操作人员无法操作而放弃。料仓下部应该设置电液动插板阀,用于设备检修,要求实现控制室HMI和现场两地控制。喷吹罐向铁水包内的加料速度一般在0.4-0.85t/min范围内,最大加料速度为l.Ot/min。喷吹罐向铁水包内喷吹发送脱硅剂时,在输料管道末端的气流出口速度要求控制在2m/s范围内。


炼钢厂脱硅工艺中的主要自动化仪表

在炼钢厂脱硅处理中,气力输送设备的阀组中流量调节阀、压力调节阀、压力变送器至关重要,必须可以实现远程流量和压力设定,其动作要求灵敏、可靠。选用的仪表设备要求技术先进、质量可靠。仪表包括所用的一次检测元件的连接件、取压管路、取压阀门、连接法兰、排污阀门等,气源部分包括过滤器、气动阀、流量调节阀、压力调节阀(带密封件、紧固件及配对法兰)。脱硅的主要仪表设备与功能见表1,脱硅的主要PLC设备与安装位置见表2。

表1 炼钢厂脱硅的主要仪表设备与功能
设备名称与功能           型号规格                           数量       附件                  厂商

一体化孔板流量计       YR-ER010 PN1.6MPa        4台        三阀组              昌晖仪表制造有限公司
直连式压力变送器       YR-ER102-BFA1N21NNC  0-1.0MPa           4台        取压件              昌晖仪表制造有限公司
不锈钢压力表              G1/2B                               14台       取压管              GREATWALL
金属转子流量计          DN25 PN1.6MPa               4台        法兰组              KROHNE
振动式料位开关          VIB43 G1 - LI200               2台        法兰组              VEGA
气动调节阀                 501T DN25                        4台        法兰组              KOSO
气动切断球阀             310K DN25                        4台        法兰组               KOSO
气动切断蝶阀             710E DN200                      2台         法兰组              KOSO
耐磨衬气动切断球阀   DN100 PN1.6MPa             4台         法兰组              合资
称量装置                    PR5610/PR6211                4套         U形架               PHILIPS
上料仪表控制盘          W600×H2200×D400        1套         数显表              昌晖仪表制造有限公司
电气配电控制盘          W800×H2200×D600        1套         电气件              昌晖仪表制造有限公司
现场操作箱                 W400×H500×D300          2套         按钮                 昌晖仪表制造有限公司
阀站机械阀门              DN50及以下                      2套         配管                 RITTAL



表2  脱硅的主要PLC设备与安装位置

名称                             型号及规格                       数量       安装位置

数字量输入模块            6ES7 321-1BL00-0AA0    4块        仪表盘
数字量输出模块            6ES7 322-1BL00-0AA0    2块        仪表盘
模拟最输入模块            6ES7 331-7KF00-0AA0    1块        仪表盘
模拟星输出模块            6ES7 332-4BH00-0AA0   1块        仪表盘
CPU                             CPU315                           1块        仪表盘
电源                             PS307 5A                         1块        电气盘
操作员画面                   HMI/PC                            2台       操作台
40针前端连接器            softlink                            6个        电气盘
20针前端连接器            softlink                            2个        电气盘
适配器                          softlink                            1个        电气盘
编程电缆                       softlink                           1根         仪表盘
编程软件                       Step7(开发版和运行版)    1套         PLC
工控软件                       WinCC(开发版和运行版)  1套         HMI
昌晖仪表网将陆续分享炼钢厂自动化仪表技术的专业技术文章,期待您的关注。

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