鄒 建 唐 博

（1.中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司；2.中冶賽迪上海工程技術(shù)有限公司）

目前國(guó)內(nèi)的煉鐵高爐大多采用串罐或者并罐的無(wú)料鐘爐頂， 其中串罐式爐頂設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布料穩(wěn)定，是無(wú)料鐘爐頂?shù)闹饕O(shè)計(jì)型式［1］；并罐無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)雖然所占比例較串罐式爐頂設(shè)備小，但在國(guó)內(nèi)不少大中型高爐上也有應(yīng)用［2］。對(duì)于兩種爐頂系統(tǒng)而言，爐頂要料信號(hào)都是一個(gè)重要信號(hào)， 其編程與設(shè)計(jì)難度較高且復(fù)雜。相對(duì)于串罐爐頂系統(tǒng)而言，并罐爐頂系統(tǒng)要料信號(hào)的設(shè)計(jì)難度更高，并且還多了一項(xiàng)爐頂?shù)构蕹绦虻脑O(shè)計(jì)。

1 工藝流程

煉鐵高爐并罐無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)的工藝流程如圖1 所示，其中礦焦槽系統(tǒng)無(wú)中間斗。 該系統(tǒng)主要由上料主皮帶、爐頂上部溜槽（翻板）、罐1上密封閥、罐1 下密封閥、罐1 下料閘、罐1 的均排壓系統(tǒng)，罐2 上密封閥、罐2 下密封閥、罐2 下料閘、罐2 的均排壓系統(tǒng)、傳動(dòng)齒輪箱、布料溜槽和探尺構(gòu)成［3］。

圖1 并罐無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)的工藝流程

爐頂上部溜槽是切換上料主皮帶的料往哪個(gè)罐放的設(shè)備。 礦焦槽系統(tǒng)直接控制礦石和焦炭稱(chēng)量斗將原料放在礦石主皮帶，再送至上料主皮帶，通過(guò)爐頂上部溜槽，把料送進(jìn)罐1 或罐2，再通過(guò)下密封閥、下料閘和布料溜槽，將料放入高爐內(nèi)。當(dāng)料批的料頭到達(dá)OK 點(diǎn)位置時(shí)，若爐頂應(yīng)該受料的料罐沒(méi)空或者上密封閥未開(kāi)，則上料主皮帶停。

2 并罐爐頂要料信號(hào)的設(shè)計(jì)

爐頂罐1 和罐2 可以各存放一整罐料，其中一個(gè)罐的下料閘打開(kāi)，開(kāi)始向爐內(nèi)布料，延時(shí)后發(fā)出要料信號(hào)，讓礦焦槽放料到皮帶上。 當(dāng)爐頂有料罐空、上部溜槽處于空料罐位置、上密封閥打開(kāi)后，如果皮帶上的料未到料頭OK 點(diǎn)，那么上料主皮帶就不會(huì)停。 理論上，上料主皮帶（圖1 中的礦石主皮帶和上料主皮帶可以看作是一條上料主皮帶）、爐頂罐1 和罐2，最多只能存在2 個(gè)整罐的料或者少于3 個(gè)整罐的料（即1 個(gè)整罐料和2 個(gè)非整罐料）。

由以上分析可知，不倒罐時(shí)的并罐爐頂要料信號(hào)控制程序的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下［3］：

a. 皮帶、料罐總共小于2 罐料，發(fā)出要料信號(hào)，但需留夠連續(xù)放2 罐料的間隔時(shí)間；

b. 皮帶、料罐總共2 罐料，料罐開(kāi)始布料后延遲一定時(shí)間發(fā)出要料信號(hào)；

c. 皮帶、 料罐總共有3 罐或者3 罐以上料時(shí)，不發(fā)出要料信號(hào)。

高爐上料一般采用C↓O↓（C 代表焦炭，O代表礦石）料制或C↓O↓Os↓料制（Os 代表小粒礦），如果采用C↓O↓料制，就容易出現(xiàn)其中一個(gè)罐一直裝焦炭， 另外一個(gè)罐一直裝礦石的情況。 為了防止并罐的罐1 和罐2 總是裝同一種料（例如罐1 一直裝焦炭，罐2 一直裝礦石）導(dǎo)致設(shè)備磨損程度不同， 需設(shè)計(jì)爐頂?shù)构薰δ埽?使罐1裝礦石，罐2 裝焦炭。 加了倒罐功能之后，爐頂要料信號(hào)的設(shè)計(jì)就更加復(fù)雜。 假如在布料罐數(shù)（Dump 號(hào)）為50 時(shí)倒罐，倒罐和要料信號(hào)設(shè)計(jì)原理如下：

a. 先不考慮皮帶上有料的情況， 罐1 裝滿(mǎn)（Dump 號(hào)為48）且沒(méi)放料，罐2 滿(mǎn)（Dump 號(hào)為49） 且沒(méi)放料，nDump 后倒罐=3， 此時(shí)總罐數(shù)為2，沒(méi)有要料信號(hào)。

b. 罐1 下料閘開(kāi)一定時(shí)間后，爐頂發(fā)出要料信號(hào)， 這時(shí)礦焦槽開(kāi)始往皮帶放料 （Dump 號(hào)為50），礦焦槽開(kāi)始放料后要料信號(hào)消失。 此時(shí)皮帶和料罐總罐數(shù)為3。 等罐1 空之后，nDump 后倒罐=2。

c. 皮帶上的料往罐1 裝（Dump 號(hào)為50），此時(shí)罐2 下料閘開(kāi)，開(kāi)始放料，由于nDump 后倒罐=2 的條件， 罐2 下料閘開(kāi)一定時(shí)間后不發(fā)要料信號(hào)，必須要等罐2 空了之后（nDump 后倒罐=1，總罐數(shù)為1）才發(fā)出要料信號(hào)，此時(shí)罐1 滿(mǎn)（Dump 號(hào)為50），礦焦槽向皮帶上放料（Dump 號(hào)為51），總罐數(shù)為2。

d. 此時(shí)罐1 滿(mǎn)（Dump 號(hào)為50），罐2 空，皮帶上有料（Dump 號(hào)為51），nDump 后倒罐=1。罐1 下料閘打開(kāi)一定時(shí)間后再次發(fā)出要料信號(hào)。 這個(gè)要料信號(hào)要等到皮帶上有一整罐料， 并且滿(mǎn)足皮帶上2 罐料最短時(shí)間間隔才能放， 放的料Dump 號(hào)為52。

e. 罐1 空了之后，nDump 后倒罐=1， 皮帶上的料 （Dump 號(hào)為51） 往罐1 裝， 后續(xù)的原料（Dump 號(hào)為52）往罐2 裝。

綜上所述，罐1 連裝兩次料（Dump 號(hào)為50、51），罐2 裝Dump 號(hào)為49、52 的料，完成倒罐功能。

在nDump 后倒罐=2 時(shí)的要料信號(hào)比正常要料信號(hào)晚發(fā)出去，并且罐1 在布Dump 號(hào)為50 的料，皮帶上Dump 號(hào)為51 的料時(shí)，罐1 設(shè)備不能出問(wèn)題，放料時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)，否則就有可能導(dǎo)致皮帶上Dump 為51 的料到料頭OK 點(diǎn)時(shí)，罐1還沒(méi)有準(zhǔn)備好而導(dǎo)致皮帶停。 同時(shí)也說(shuō)明倒罐功能對(duì)上料速度影響較大，基本上比正常放料時(shí)少放一罐。

筆者設(shè)計(jì)的并罐爐頂要料信號(hào)的程序如圖2所示。

3 實(shí)際應(yīng)用

煉鐵高爐并罐無(wú)料鐘爐頂系統(tǒng)在某鋼鐵廠煉鐵高爐實(shí)際應(yīng)用后，其高爐并罐爐頂主界面截圖如圖3 所示，罐1 或罐2 開(kāi)始布料5s 后發(fā)出要料信號(hào)，倒罐罐數(shù)界面可設(shè)置或取消，項(xiàng)目投產(chǎn)至今運(yùn)行正常。

圖2 并罐爐頂要料信號(hào)程序

圖3 高爐并罐爐頂主界面

4 結(jié)束語(yǔ)

煉鐵高爐并罐爐頂工藝流程比串罐爐頂復(fù)雜，要料信號(hào)多了倒罐功能，其設(shè)計(jì)難度更高，要料信號(hào)能否正確發(fā)出，關(guān)系到高爐能否順利生產(chǎn)。筆者設(shè)計(jì)的并罐爐頂要料信號(hào)和倒罐功能的控制程序運(yùn)行穩(wěn)定可靠，經(jīng)受住了實(shí)際工程的檢驗(yàn)。