牛繼凱 王永康

(安陽鋼鐵集團有限責任公司 計控處，河南 安陽 455000)

0 前言

安鋼2800m3高爐熱風爐系統(tǒng)由三座內燃式熱風爐組成，采用二燒一送的工作制度，燃料為高爐煤氣，助燃空氣由兩臺助燃風機集中提供。熱風爐系統(tǒng)的主要工藝閥門采用液壓驅動。

單座熱風爐的閥門有:冷風閥、熱風閥、充壓閥、排壓閥、煙道閥、空氣閥、煤氣閥、煤氣燃燒閥(與煤氣放散閥機械聯(lián)動)。

1 控制方式描述

1.1 換爐過程控制綜述

三座熱風爐采用二燒一送的運行方式，每座熱風爐都存在燃燒、悶爐、送風三個狀態(tài)，單座熱風爐在這三個狀態(tài)之間的轉化分為全自動控制和半自動控制，換爐過程分為燃燒到悶爐、悶爐到送風、送風到悶爐、悶爐到燃燒四個過程。

1.2 悶爐到送風的過程描述

單座熱風爐處于悶爐狀態(tài)時，冷風閥等所有閥門都處于關閉狀態(tài)，當悶爐到送風的換爐過程開始以后，充壓閥開始間歇性開啟，當冷風閥前后差壓小于9.8Kp以后，自動開啟熱風閥，當熱風閥的開到位之后，自動開啟冷風閥。當冷風閥開到位以后，自動關閉充壓閥，悶爐到送風的換爐過程結束。

2 高爐放風事故

2.1 高爐放風事故的過程描述

2012年12月16 日安鋼2800m3高爐熱風爐系統(tǒng)的2#熱風爐在進行悶爐到送風的換爐過程中，當2#熱風閥只開啟了大約百分之十的時候，接近開關出現(xiàn)了故障，產生了開到位信號，隨即熱風閥停止了開啟，然后冷風閥自動打開了，程序判斷2#熱風爐已經(jīng)處于了送風狀態(tài)，1#熱風爐開始由送風轉化為悶爐。這樣一來，高爐的鼓風量就開始急劇下降，與此同時，鼓風機站檢測的冷風壓力急劇升高，放風閥自動開啟了，高爐迅速進行了休風。

2.2 高爐放風事故的原因分析

熱風爐系統(tǒng)中最重要的兩個閥門就是熱風閥和冷風閥，如果這兩個閥門的接近開關出現(xiàn)了問題，那么就很容易造成事故。單座熱風爐的燃燒、悶爐、送風狀態(tài)的判斷產生條件是閥門的開關到位狀態(tài)，如果某個閥門的開關信號出現(xiàn)了故障，就勢必影響熱風爐的狀態(tài)判斷。至少有一座熱風爐處于送風狀態(tài)是其它熱風爐由送風轉為燃燒的必要條件，這種設計理念是正確的，但在某種特定的條件下仍然會出現(xiàn)問題，就像以上描述的放風事故一樣，事故原因主要在于2#熱風爐在由燃燒轉為送風的過程中，熱風閥的開到位接近開關出現(xiàn)了故障。

3 控制系統(tǒng)解決方案

為了解決這個問題，我們經(jīng)過多次分析和討論，拿出了一套解決方案，就是引入開閥時間這個概念來完善程序。當閥門開啟信號輸出后啟動定時器，記錄閥門的開啟時間，利用這個開閥時間進行判斷，經(jīng)過測量，熱風閥的開閥時間為43秒，那么就把開閥時間大于40秒作為一個條件，將實際開到位信號作為另外一個條件，這兩個條件的“與運算”結果輸出為“程序判斷熱風閥開到位”，用這個信號去替換送風狀態(tài)和自動換爐程序中使用的實際開到位信號。冷風閥類似于熱風閥，只是開閥時間的判斷條件稍有差別，經(jīng)過測量后，冷風閥的開閥時間為40秒，所以冷風閥在判斷滿足開閥時間條件時只需大于38秒即可，其它程序修改原則同熱風閥。

程序如下:

當冷風閥和熱風閥都產生了判斷產生的中間點后，就該替換原程序中的開關到位信號了。程序如下:

4 結束語

以上是針對安鋼2800m3高爐放風事故，從控制系統(tǒng)方面采取措施消除隱患的總結，在程序設計中一直貫徹安全第一的思想，控制方案的安全性始終是熱風爐程序設計的首要目標，也是困擾設計人員的技術難題，同時也要求我們這些工程技術人員在今后的工作中更加刻苦鉆研，為提高熱風爐控制系統(tǒng)的安全性作出貢獻。