鞍钢第二炼钢厂铁水脱硫扒渣工程存在的问题与改进

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1、维普资讯http://www.cqvip.com冶金设备管理与维修第22卷2004．6(总第114期)鞍钢第二炼钢厂铁水脱硫扒渣工程存在的问题与改进钱建国马晓安赵新(鞍钢设备检修协力中心鞍山114021)摘要鞍钢第二炼钢厂铁水脱硫扒渣工程自动喷吹系统中分别采用了罗克韦尔自动化公司生产的PLC一5／40C进行自动控制。硬件和软件都是鞍钢自行设计的．实现了测温取样和喷吹系统全过程的自动控制。介绍了该系统的构成和硬件配置、系统组成及程序编制的特点、铁水脱硫中主要系统的控制过程、控制系统的开发和在实际应用中存在的问题与改进。关键词酋动控制脱碗喷吹系统改进lPLC一

2、5／40C应用简介(4)输入模块：开关量1771-IMD。16点输入。18个；模鞍钢第二炼钢厂铁水脱硫扒渣自动喷吹系统采用了罗拟量J77l—IFE，8点。3个。克韦尔自动化公司生产的PLC一5／40C进行控制。硬件和软(5)输出模块：开关量J77l—OMD，16点输出。9个；模件都是鞍钢自行设计的，实现了测温取样和喷吹系统全过拟量1771-OFE，4点，1个。程的自动控制通过往铁水中添加Mg和CaO实现脱硫，工(6)寄存器模块：l784一ME64，1个。艺流程如下：高炉铁水一脱硫站一测温取样一复合喷吹一(7)主机架别：l771-A4B．3个。测温取样一异地

3、吊罐扒渣一转炉。(8)系统软件：编程软件9324一RL5300ENE2套，连接软件9355一WAB2套。控制网PCMCIA卡2套，1784一PCC2控制系统的构成和硬件配置卡1套。控制系统由罗克韦尔自动化公司的可编程序控制器PLC一5／40C组成，系统设中央控制室。操作站由2台工业4系统存在的问题与改进PC机组成。机旁设操作箱，中央控制室监控并控制整个系系统在安装调试试运行过程中，出现氧枪升降电动机统的生产过程，除尘系统与脱硫系统问采用通讯方式。的控制系统不稳定，总有干扰信号的问题。通过现场分析查找发现是该电动机的电流控制环节的一检测信号线，由于3PLC一

4、5／40C系统硬件配置及特点布线不合理，与一条交流电源线布置在同一线槽内，产生干3．1PLC一5／4OC硬件配置扰信号，通过重新布线。干扰信号消失。PLC一5／40C硬件配置见表1。5铁水脱硫的主要系统表lPLC一5／40C硬件配置5．1喷吹系统的控制铁水脱硫的主要控制系统是测温取样喷吹，其中镁粉喷吹量，石灰粉喷吹量控制是脱硫效果的关键，镁粉喷吹量控制系统如图1。这是一个闭环控制回路，共设有3点压力传感器，经重量转换器测量镁粉喷吹罐重量，此电子秤测得毛重减去喷吹罐皮重，得到镁的净重。在镁粉喷吹过程中，电子秤测得的镁粉净重是实时变化量，对时间微分得喷吹速率。

5、设计院根据铁水重量、铁水温度、铁水原始硫含量和铁水处理后目标硫量，计算出镁粉喷吹速率设定值，3，2系统组成作为PID控制器的设定。与的差值作为PID控制器的(1)主机1785一L4oC1台，内存容量64M。它是系统的偏差输入，经PID运算输出4～20mA的控制信号．控制镁核心部分，完成所有用户程序监控命令的执行，指挥系统的粉喷吹罐下面的喉口阀的开度，达到自动控制的目的。自动运行。设计院算出镁粉喷吹速率的同时，还计算出目标硫所(2)电源模块1771一P7，主要用于给一个框架中的处理需要喷吹的镁粉总量，在上述镁粉向喷吹罐喷吹的过程器、适配器和l／O模块提供电源

6、。中，电子秤测得的镁粉净重逐渐减少。当镁粉喷吹累计量等(3)编程器1台与PLC一5／40C联结，主要作用是对系于计算机给出的时，喉口阀自动关闭，本次镁粉喷吹过统进行编程组态，在线监控，离线编程，调用、修改程序等。程结束。一21—维普资讯http://www.cqvip.com第22卷2004．6(总第114期)冶金设备管理与维修合。(1)由于目标硫一r。和初始硫zz均是密度单位．因此可以把模型输出定为每吨铁水镁和氧化钙喷吹量与喷吹速率处理，得出计算结果后再考虑吨位。(2)温度对脱硫效果有一定的影响。当温度太高或太低时脱硫效果都有所降低。因此，将温度影响因素

7、单独描述．然后在以叠加的方式加入模型。(3)固定目标硫z。由于是离散系统，目标硫zt的取值范围有限，因此，可以针对不同目标硫画出仅随初始硫变化图1镁粉喷吹控制系统的输出曲线，将多变量输入系统转变成单变量系统。(4)喷吹速率仅与设定输入有关，因此不同的目标硫石灰粉喷吹过程与镁粉喷吹过程基本相同，这里不在和初始硫仅影响镁粉和石灰粉的喷吹量。然而镁粉和石灰叙述。粉的比率一般定位1：4，因此系统控制模型中需要通过样5．2三枪系统的控制本数据确定的输出量只有镁粉的喷吹量Y。，根据上述简化三枪系统包括测温枪、取样枪和喷枪，当铁水罐运行至原则．控制模型可以改写为以下形式

8、：喷吹位时．由测温枪首先测量铁水温度，取样枪测量铁水初YI=_，I