黃勝生，付愛玲

（1.武鋼煉鋼總廠設(shè)備部，湖北 武漢 430083；2.武鋼工技集團計控公司三煉鋼站，湖北 武漢 430083）

一、系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在問題

武鋼煉鋼總廠三分廠1#脫硫站雖然有4個生產(chǎn)工位，但是同時最多只能有3個工位生產(chǎn)，且3#、4#工位鐵水不能深脫硫處理，脫硫站的使用效率不高。

1.硬件問題

如圖1所示，1#脫硫目前有1#系統(tǒng)三個料倉（1#、2#、3#倉）對應(yīng)1#、2#兩個工位，同一時間只能用兩個倉，總有一個倉處于空閑的狀態(tài)，可以實現(xiàn)復(fù)合噴吹；2#系統(tǒng)中3#、4#工位共用4#倉氧化鈣 (CaO)，同一時間只能噴吹一個工位，有一個工位總是處于空閑的狀態(tài)，更不能實現(xiàn)混合交叉噴吹。實際生產(chǎn)中，1#工位和4#工位共一條鐵軌線，2#工位和3#工位共一條鐵軌線，兩套系統(tǒng)不能交叉噴吹，給操作生產(chǎn)帶來很大限制，如果3#工位（或4#工位） 噴吹氧化鈣 (CaO)粉料后硫磺沒有降下來再想進(jìn)行碳化鈣（CaC2）噴吹時，必須把鐵水罐用機車重新對到2#工位（或1#工位） 用1#系統(tǒng)重新進(jìn)行操作，不但耗時耗力還容易出現(xiàn)誤操作，鐵水溫度也不能完全保證。

2.軟件問題

如圖1所示兩個PLC都有獨立系統(tǒng)和操作站，畫面不能互相備用，兩個系統(tǒng)同時生產(chǎn)時，必須由兩個操作人員同時分工合作，分別操作不同的操作站，浪費人力物力。

通過對供料系統(tǒng)和助吹系統(tǒng)的計算，將兩個系統(tǒng)整合成一個完整的脫硫站是可以實現(xiàn)的。這就不光需要將1#系統(tǒng)和2#系統(tǒng)用管線連接，而且需要使兩個沒有任何關(guān)聯(lián)的操作系統(tǒng)從硬件設(shè)備和軟件控制上具備同時噴吹和混合噴吹的功能，兩個獨立的PLC系統(tǒng)操作站實現(xiàn)互為備用。

圖1 鐵水脫硫系統(tǒng)示意圖

二、改造措施

根據(jù)攻關(guān)目標(biāo)制定出攻關(guān)任務(wù)書，結(jié)構(gòu)框架硬件設(shè)備的安裝，操作系統(tǒng)的設(shè)計不能影響在線設(shè)備的生產(chǎn)。工藝設(shè)計如圖2所示，具體措施包括將1#倉和3#倉各引一趟支管到3#、4#工位；在各換向位用氣動閥門控制；各閥門實現(xiàn)電氣自動控制；對PLC進(jìn)行改造，操作畫面優(yōu)化。

1.施工安全環(huán)保措施

由于CaC是易燃介質(zhì)，噴吹罐間禁止動火，如需動火必須經(jīng)安全部門審批并有安全防火具體措施；在腳手架上施工，高于2m時必須佩掛安全帶；拆除易揚散的粉塵、纖維等物質(zhì)時，分包密封裝載、運輸，集中存放在指定地方；不得用氣吹掃場地，積塵厚的地方撒水清掃；不準(zhǔn)擅自焚燒垃圾；保護施工現(xiàn)場自然環(huán)境。

2.硬件安裝

圖2 工藝設(shè)計示意圖

包括管架搭設(shè)、管道安裝、閥門安裝、控制設(shè)備安裝、設(shè)備調(diào)試和碰點及熱負(fù)荷試車。

設(shè)備安裝完成后，利用單線檢修的時間將新、老系統(tǒng)碰點連通。各條管線用助吹氮氣檢漏，無泄漏后對新增系統(tǒng)進(jìn)行冷負(fù)荷試車。冷負(fù)荷試車成功后熱負(fù)荷試車。

3.軟件編程

此軟件的設(shè)計編程有以下幾個特點。

（1） PLC1—PLC2之間數(shù)據(jù)交換數(shù)量和類型的設(shè)計及實現(xiàn)。

（2）噴吹倉對應(yīng)工位自動選擇功能的設(shè)計及實現(xiàn)。

（3）閥門、工位和噴吹倉互相選擇的聯(lián)鎖設(shè)計及實現(xiàn)。

（4） PLC1、PLC2兩個互相獨立的操作站畫面實現(xiàn)冗余功能。

其設(shè)計方框圖如圖3所示。

4.操作方式

改造后具備以下操作方式：1#倉可以選擇1#、2#、3#、4#工位任意噴吹；3#倉可以選擇1#、2#、3#、4#工位任意噴吹；2#倉可以選擇1#、2#工位任意噴吹；4#倉可以選擇3#、4#工位任意噴吹。

以上操作方式可以實現(xiàn)以前不能解決的問題：可以實現(xiàn)4個料倉對應(yīng)4個工位同時噴吹脫硫的功能；當(dāng)氧化鈣（CaO）脫硫不能達(dá)到指標(biāo)要求的時候，可以選擇用碳化鈣（CaC2）進(jìn)行補吹。

改造后系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能：四個操作站都可以對兩個PLC系統(tǒng)進(jìn)行操作，兩個系統(tǒng)的畫面互為備用；兩個控制系統(tǒng)可以同時操作所有的閥門；可以實現(xiàn)聯(lián)鎖功能，避免誤操作。

圖3 程序設(shè)計方框圖

表1 應(yīng)用效果比較