汪淑英， 劉永峰

(大峘集團有限公司， 江蘇 南京 211112)

一種鉻鐵預還原生產工藝原料系統(tǒng)的電氣控制要求*

汪淑英， 劉永峰

(大峘集團有限公司， 江蘇 南京 211112)

介紹了一種鉻鐵預還原生產工藝原料及烘干系統(tǒng)的電氣要求，此配料系統(tǒng)中貯料倉數(shù)量多，共用設備多，控制比較復雜，闡述了各個貯料倉的料位控制反饋信號，各個設備的啟停順序，各設備的聯(lián)鎖要求及各信號的傳輸要求。

配料系統(tǒng)； 啟動順序； 停止順序； 聯(lián)鎖； 報警信號

引 言

在工藝設計過程中，設計的主體專業(yè)需要對其他輔助專業(yè)提出任務書，明確設計的主要要求。工藝與電氣通常是主體專業(yè)與輔助專業(yè)的關系，向電氣專業(yè)提交電氣任務書是工藝設計人員一個重要的工作，任務書中需提出工藝的電氣控制要求及其他一些重要的信息。

1 工藝概況

某廠新建40萬t鉻鐵合金工程，修建兩個生產車間，共4條鉻鐵合金預還原生產線，每條生產線年產25萬t鉻鐵球團，設計年產量共計100萬t鉻鐵球團。生產出的熱球團直接進入電爐生產鉻鐵合金。

受、供料系統(tǒng)是整個工程的起始階段，主原料從原料場由鏟車運輸，按生產計劃定時送至本系統(tǒng)的受料槽內，再由受料槽下振動給料機送至膠帶運輸機，由膠帶運輸系統(tǒng)將物料送至貯料倉內。本系統(tǒng)的另一個運輸系統(tǒng)是將貯料倉的物料，按后續(xù)工作需求通過圓盤給料機將物料進行預先配比，再通過膠帶運輸系統(tǒng)送至烘干系統(tǒng)。

工藝設施和設備、生產工藝流程如圖1所示。工藝流程圖中，1#、2#倉為膨潤土倉，3#、4#、5#倉為焦粉倉，6#、7#、8#為鉻鐵粉倉，9#倉為結圈物和鉻鐵粉的混合物；倉壁振打器共18個；01.06為直徑2000的圓盤給料機共7臺；01.07為B800皮帶稱共7臺；01.08為直徑為1600的圓盤給料機共2臺；01.09為B500的皮帶稱共2臺。

圖1 配料系統(tǒng)工藝流程圖

系統(tǒng)共設有三個鋼結構受料槽，分別用于運輸膨潤土、焦炭粉、鉻鐵礦粉，互不干涉。每個受料槽堆存體積為24 m3左右。

受料槽下出口設有振動給料機，向B1000膠帶運輸機供料。膠帶運輸機運輸能力為350 t/h左右，物料密度2.2 t/m3。膠帶運輸機生產能力滿足鉻鐵礦粉和焦炭粉的供料時間均為6～7 h。主原料通過鏟車供料，由于運輸?shù)惯\的原因，系統(tǒng)會發(fā)生供料間斷。所以工藝設計初步考慮，受料系統(tǒng)為兩班作業(yè)，個別情況下也可能改為三班作業(yè)。系統(tǒng)中向烘干系統(tǒng)供料工作時間為三班連續(xù)作業(yè)。

貯料倉共8個，3個倉貯存礦粉，3個倉貯存焦炭粉，1個倉貯存返回料，1個倉貯存膨潤土。每個倉的容積相同，均為320 m3。

為了監(jiān)控貯料倉內的存料情況，要求每個倉都使用料位計測定料面高度變化。報值點為6個：1)低料位；2)料空；3)中料位；4)高料位；5)第二高料位；6)料滿。報值點具體位置聯(lián)手解決。

2 控制要求

2.1 總體控制思想

因本系統(tǒng)的原料均相連，原料場采用鏟車供料(非連續(xù)運轉設備)，則受料系統(tǒng)雖然是連續(xù)運轉設備，可以實現(xiàn)自動控制，但兩者之間必須有人工參與操作控制。

操作人員進入崗位后，首先要確認當前貯料倉內的貯存情況。觀察供料車輛裝載物料情況，決定如何進行裝料作業(yè)。

烘干系統(tǒng)中的燃氣爐、烘干機和除塵器為廠家自成一體系統(tǒng)，設備自帶控制系統(tǒng)，將其控制信號傳給控制室即可。

2.2 受料系統(tǒng)控制要求

2.2.1 受料系統(tǒng)啟動順序

(1)移動可逆配倉皮帶機到位;

(2)啟動上料主皮帶;

(3)啟動振動給料機;

(4)開啟受料閘門(手動)。

注：停止順序與啟動順序相反，也需聯(lián)動。

2.2.2 受料系統(tǒng)聯(lián)鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當系統(tǒng)中某一個設備發(fā)生故障時，前方設備必須停止作業(yè)，并發(fā)出燈光及音響信號。

2.2.3 受料系統(tǒng)自動控制要求

(1)根據貯料倉料位情況，判斷當下需加料倉和物料種類；

(2)根據上述判斷，移動配倉皮帶機到達需加料倉位置，再決定配倉皮帶電機的旋轉方向。完成此作業(yè)后，發(fā)出可以加料信號；

(3)料向判斷：主原料焦炭粉和鉻鐵礦粉均有3個倉。

①當有兩個倉已達“料空”位時，須發(fā)出急需上料信號。收料系統(tǒng)啟動信號后，該信號自動停止。

②因作業(yè)制度決定，一般情況下，兩種物料不可能同時發(fā)出“料空”信號(只有在原料場發(fā)生事故，無法正常供料并已延續(xù)一段時間后才可能出現(xiàn))。如果確定發(fā)生這種情況，本操作系統(tǒng)應向主控制發(fā)出斷料報警。

(4)當受料倉已達料面要求后，應發(fā)出“料滿”信號，準備下一個倉加料。準備下一個倉加料的情況如下：同種物料3個倉連續(xù)布置，加料時應停止整個受料系統(tǒng)工作，然后移動到需加料的倉位，為下次啟動做好準備工作。

2.3 供料系統(tǒng)控制要求

2.3.1 供料系統(tǒng)啟動順序

(1)啟動供料總皮帶；

(2)啟動焦炭粉倉下的圓盤給料機；

(3)啟動鉻鐵礦粉倉下的圓盤給料機；

(4)啟動碎礦倉下的圓盤給料機；

(5)啟動膨潤土圓盤給料機。

注：第(4)點中的圓盤給料機并不是始終開啟的，這就形成兩種作業(yè)程序，暫定為作業(yè)程序①不執(zhí)行(4)；②執(zhí)行(4)。

2.3.2 供料系統(tǒng)連鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當系統(tǒng)中某一個設備發(fā)生故障時，前方設備必須停止工作，并發(fā)出燈光及音響信號。

2.3.3 自動控制要求

(1)自動換倉作業(yè)要求

當貯料倉料面達到“低料位”時發(fā)出換倉預備信號。當貯料倉料面達到“料空”位置時，停止該貯料倉下的圓盤給料機和拖拉皮帶秤工作，同時啟動另一個貯料倉下的圓盤給料機和拖拉皮帶。系統(tǒng)仍處于工作狀態(tài)。

當兩個倉出現(xiàn)“料空”信號，就須發(fā)出加料信號。

(2)自動調節(jié)圓盤給料機和給料量

圓盤給料機的給料量是由圓盤給料機的轉速決定的，給料機的電機需要變頻調速，請配備變頻器。重量信號是由圓盤給料機下配設的稱量皮帶發(fā)出的，當指定信號與稱量信號差值小于稱量指定信號的5%時，即為合格。

(3)稱量補償

本生產線為連續(xù)生產線，不同于高爐上料系統(tǒng)。上一次上料出現(xiàn)的稱量誤差可以在下一次上料時給予補償。由烘干機的工作過程得知，物料在烘干機的停留時間為20～30 min，因此本補償作業(yè)，可以按時間段進行，前一個時間段測得的稱量誤差可以在下一個時間段補償。該時間段暫定為5 min。也即前5 min的稱量誤差，在下一個5 min內完成補償。

(4)水分補償

因為該生產過程的配料計算是按干基物料進行的，而實際生產中各種物料的水分都是波動的，如遇下雨天波動會很大。稱量過程測得的重量是含水的，所以必須進行水分補償。水分檢測裝置設在稱量皮帶上。

因水分監(jiān)測裝置種類很多，請按專業(yè)予以配立，下階段設計中互相協(xié)商決定。同樣按時間段進行補償，根據前一個時間段的物料重量以及測得的水分含量，在下一個時間段內補償該物料的流量。

2.4 烘干系統(tǒng)控制要求

2.4.1 烘干系統(tǒng)啟動順序

(1)啟動02.07皮帶；

(2)啟動02.06電磁除鐵器；

(3)燃氣爐—烘干機—除塵器(02.03—02.04—02.05)系統(tǒng)廠家自帶控制系統(tǒng)啟動；

(4)啟動02.01皮帶。

注：停止順序與啟動順序相反，需要聯(lián)動。

2.4.2 烘干系統(tǒng)聯(lián)鎖要求

(1)按啟動順序聯(lián)鎖；

(2)當系統(tǒng)中某一個設備發(fā)生故障時，前方設備必須停止作業(yè)，并發(fā)出燈光及音響信號。

3 結束語

電氣控制要求是電氣專業(yè)設計的依據，工藝主專業(yè)需準確地描述整個工藝的控制要求，除此之外，還需提供設備載荷表，電氣原理圖等。當今工廠設計一般都要求實現(xiàn)自動化控制，各工藝的電氣控制要求是工藝的精髓，是整個工程是否能夠成功運行的關鍵因素。此原料系統(tǒng)貯料倉較多，作業(yè)率大，共用的物料運輸設備多，所以控制方面更加復雜。

原料電氣控制要求主要包括貯料倉的料位控制，自動換倉控制，物料運輸設備的控制，稱量系統(tǒng)控制，稱量補償，各個設備之間的聯(lián)動，及各個警報點的設計要求。

2015-07-06

TF325