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1 引言

    在煉鋼轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)過程中需要消耗大量的水，用于冷卻和除塵等，用水量達到數(shù)千立方米每小時。通常采用循環(huán)供水系統(tǒng)來向轉(zhuǎn)爐供水。為了更有效地處理使用過的水，將生產(chǎn)用水分為凈環(huán)水和濁環(huán)水。凈環(huán)水包括氧槍、副槍、爐體、風(fēng)機、煙罩等的冷卻水；濁環(huán)水包括除塵用水和風(fēng)機沖洗水。攀鋼6、7#轉(zhuǎn)爐水處理自動化控制系統(tǒng)采用目前在水處理自動化領(lǐng)域所廣泛使用的PLC+通信網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)級微機的組合形式。

2 工藝概況

    2.1 凈環(huán)水工藝流程

    見圖1.凈環(huán)水包括氧槍冷卻供水泵、副槍冷卻供水泵、中壓供水泵、旁濾供水泵、旁通過濾器、轉(zhuǎn)爐氧槍和副槍管道自清洗過濾器、電子式離子水處理器、補水管電動蝶閥、回水箱、冷卻塔、凈環(huán)水池等設(shè)備。其中供水泵由水泵和出水管電動閥組成。

    凈環(huán)水池中的水通過氧槍冷卻供水泵、副槍冷卻供水泵、中壓供水泵向2座轉(zhuǎn)爐的氧槍、副槍、轉(zhuǎn)爐爐體、風(fēng)機軸承、煙罩等設(shè)備供水，使用后的水通過凈環(huán)回水管道，經(jīng)回水箱流回凈環(huán)水池。凈環(huán)水池中的水同時被抽往冷卻塔頂部進行冷卻，冷卻后回到凈環(huán)水池。

    同時凈環(huán)水通過旁濾供水泵被送往旁通過濾器，過濾后流回凈環(huán)水池。


    2.2濁環(huán)水工藝流程

    見圖2.濁環(huán)水包括濁環(huán)供水泵、粗顆粒分離機、斜管沉淀罐、泥漿池、臥螺離心機、干燥機、濾液池、熱水池、補水管電動蝶閥、冷卻塔、濁環(huán)水池等設(shè)備。其中濁環(huán)供水泵由水泵和出水管電動閥組成。
 
    濁環(huán)水池的水通過濁環(huán)供水泵向轉(zhuǎn)爐除塵設(shè)備供水。除塵后的污水由粗顆粒分離機分離出粗渣，然后進入斜管沉淀罐沉淀。沉淀后的水進入熱水池；沉淀下來的泥漿流入泥漿池，通過泥漿泵送至臥螺離心機、干燥機將污泥和水分離，分離后的水進入濾液池進行加藥處理后再經(jīng)斜管沉淀罐進入熱水池。最后熱水池的水流回濁環(huán)水池，同時送往冷卻塔頂冷卻。

3 控制方案 

    轉(zhuǎn)爐氧槍供水泵和濁環(huán)供水泵均有3臺，1、3#泵分別向新1、新2號轉(zhuǎn)爐供水，2#泵為備用泵。

    各供水泵與出水管電動閥的連鎖關(guān)系為：啟泵時先開泵，5秒后開閥；停泵時先關(guān)閥，閥全關(guān)5秒后停泵。

    凈環(huán)水池、濁環(huán)水池、熱水池水位檢測采用超聲波液位計。其中熱水池水位只用于報警。

    凈環(huán)水池水位范圍-1.5m~2.5m，當(dāng)水位高于1.0m時，氧槍、副槍、中壓、旁濾供水泵才允許啟泵；水位低于-0.7m時各供水泵強制停泵；水位低于1.7m時補水閥開；水位低于1.5m時發(fā)出低水位聲光報警；水位漲至高于2.0m時補水閥關(guān)水閥關(guān)；水位高于2.1m時發(fā)出高水位聲光報警。

    凈環(huán)水池有3臺冷卻塔，每臺冷卻塔有一臺風(fēng)機。當(dāng)水溫≤32℃時，1臺風(fēng)機停；≤31.5℃時，2臺風(fēng)機停；≤31℃時，3臺風(fēng)機停。當(dāng)水溫升高時逐臺風(fēng)機開啟。

    濁環(huán)水池水位范圍-1.5m~2.5m，當(dāng)水位高于1.4m時，濁環(huán)供水泵才允許啟泵；水位低于-0.7m時各供水泵強制停泵；水位低于1.7m時補水閥開；水位低于1.5m時發(fā)出低水位聲光報警；水位漲至高于2.0m時補水閥關(guān)水閥關(guān)；水位高于2.1m時發(fā)出高水位聲光報警。

    濁環(huán)水池有2臺冷卻塔，每臺冷卻塔有一臺風(fēng)機。當(dāng)水溫≤40℃時，1臺風(fēng)機停；≤39.5℃時，2臺風(fēng)機停。當(dāng)水溫升高時逐臺風(fēng)機開啟。

    各水泵、電動閥、補水閥、回水閥均設(shè)遠程和就地操作方式。就地是在現(xiàn)場操作箱操作；遠程是在HMI畫面上操作，又分為手動和自動兩種方式。

    轉(zhuǎn)爐氧槍供水泵和副槍供水泵的電機采用變頻電機，由變頻器驅(qū)動，根據(jù)轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)傳來的下槍信號改變轉(zhuǎn)速：當(dāng)有下槍信號時以額定轉(zhuǎn)速運行；當(dāng)沒有下槍信號時以額定轉(zhuǎn)速的50%運行。由于在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)周期中，不下槍的狀態(tài)占很大比例，因此采用變頻調(diào)速可以節(jié)省大量電能。

4 控制系統(tǒng)實現(xiàn) 

    見圖3，控制系統(tǒng)硬件采用ROCKWELL公司的1756系列PLC。控制器為1756-L62，以態(tài)網(wǎng)通訊模塊采用1756-ENBT，可以為該模塊設(shè)置IP地址，也可以通過BOOTP方式連到以態(tài)網(wǎng)上。本控制系統(tǒng)通過以態(tài)網(wǎng)與轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。

    數(shù)字量IO采用32位的數(shù)字量輸入模塊1756-IB32和32位的數(shù)字量輸出模塊1756-OB32；模擬量IO采用16位模擬量輸入模塊1756-IF16和8位模擬量輸出模塊1756-OF8。

    HMI為2臺工控機，分別用于凈環(huán)和濁環(huán)水系統(tǒng)的人機界面。人機界面用INTOUCH 9.0開發(fā)，便于操作人員操作各設(shè)備，監(jiān)視各種參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并有完善的報警、歷史趨勢查看功能。

5 結(jié)束語

    攀鋼新轉(zhuǎn)爐水處理自動控制系統(tǒng)2005年初投運至今一年，應(yīng)用效果極好，起到了節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保的作用。總用水量3082立方米/小時，補充新水量平均99立方米/小時，循環(huán)率達到97%。人機界面操作方便，易于掌握，改善了操作人員的工作環(huán)境，降低了勞動強度。

參考文獻

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