转炉一次除尘新OG系统的环缝装置以及控制工艺

摘要

本发明公开了转炉一次除尘新OG系统环缝控制装置和工艺，将环缝装置的位置反馈信号接入PLC，PLC输出信号接至伺服阀；吹炼间歇期，环缝锥体及烟罩集中手动，人工设置开度；吹炼初期，三通阀处放散侧，转炉煤气点燃排放，烟罩位置固定，环缝装置处于伺服阀集中自动；吹炼中期，三通阀处于回收侧，烟罩进行高度和微差压粗调，微差压波动缩小，将环缝装置设置成伺服阀集中自动。环缝装置包括环缝锥体、液压站、伺服阀、PLC。烟罩配合环缝装置的控制；液压站提供动力，PLC信号输至伺服阀，控制伺服阀动作，伺服阀驱动控制环缝锥体，烟罩增加绝对值编码器。本发明具有安装设备减少，增加能源回收、投资低、系统精度高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉炼钢生产中，为回收煤气所采用的一次除尘装置。 

背景技术

转炉炼钢生产过程中产生转炉煤气，为回收可利用的副产品煤气，采用一次除尘工艺进行降温和除尘。目前转炉一次除尘采用的工艺方法包括：干法，半干法，湿法。其中湿法除尘方式分为：一文二文传统OG系统和新OG系统。新OG系统设备包括：喷淋塔，环缝装置和脱水塔。

其中，环缝装置呈文丘里结构，主要用来实现转炉煤气的精除尘，同时，还用来调节炉口微差压，控制回收开始时间及回收煤气量。环缝装置通过液压驱动，控制方式包括：1.电控方式：换向阀；2.仪控方式：伺服阀。电控方式即人工手动操作换向阀（电磁阀）动作，从而调整环缝位置，一般在紧急情况下使用。仪控方式则是通过伺服放大器接收小功率微弱电气信号并转换成较大的信号输出给伺服阀，驱动环缝，实现对目标的控制。

传统环缝装置的伺服阀控制是直接通过伺服放大器来调整环缝位置控制转炉炉口微差压。然而在实际生产过程中，炉口微差压会随转炉生产阶段和降罩幅度产生波动。同时为保证回收煤气质量和数量，环缝锥体的动作幅度和速度需要受到严格的限制。传统的直接调节的形式已经不能满足现有工艺要求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种将反馈信号直接接至PLC系统，直接控制环缝装置的转炉炉口微差压。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种转炉一次除尘新OG系统环缝控制工艺，工艺如下：A、将环缝装置的位置反馈信号接入PLC，同时将PLC输出信号直接接至伺服阀；B、吹炼间歇期，环缝装置的环缝锥体及烟罩位置位于集中手动状态，人工设置固定开度； C、吹炼初期，三通阀处于放散侧，转炉煤气直接点燃排放，微差压测量装置开始投入使用，烟罩位置固定不动，环缝装置处于伺服阀的集中自动状态。D、吹炼中期，三通阀处于回收侧，烟罩先进行高度和微差压的小闭环粗调，将微差压波动范围缩小，然后再将环缝装置的伺服阀设置成集中自动状态。 

进一步，其特征在于，在所述步骤D中，所述环缝装置的环缝锥体达到工艺警戒状态，伺服阀立即装换成集中手动状态，且保持现有位置不变，同时切换至烟罩控制状态。

一种转炉一次除尘新OG系统环缝装置，包括环缝锥体、液压站、伺服阀、PLC。烟罩配合环缝装置的控制；所述液压站为环缝控制装置提供动力源，通过程序控制处理后的PLC信号直接输送至伺服阀，控制伺服阀动作，伺服阀驱动控制该环缝锥体动作，烟罩增加用于高度显示以及精细控制的绝对值编码器。

进一步，所述环缝装置还设有紧急事故时使用的换向阀控制方式。

进一步，所述伺服阀设有集中手动和集中自动两种调节结构。

进一步，所述烟罩设有集中手动和集中自动两种调节结构。

本发明达到的技术效果如下：本发明将反馈信号直接引入PLC系统。通过程序处理后将PLC信号直接输出至伺服阀，控制伺服阀动作。由于PLC程序的灵活性，可对锥体的运动进行精细和严格的控制。本发明具有安装设备减少，增加能源回收利用、投资低、系统精度相对高等优点。为冶金企业节能减排起到了推进作用。通过系统精度的提高，不但加强了微差压的控制，而且稳定了煤气回收量，控制CO、O2更早的达标，从而将回收时间提前。对转炉煤气回收起到了积极作用。

附图说明

图1为环缝系统程序控制原理图；

图2为采用本发明环缝装置的工艺示意图。

具体实施方式

本发明是将反馈信号直接引入PLC系统。通过程序处理后将PLC信号直接输出至伺服阀，控制伺服阀动作。由于PLC程序的灵活性，可对锥体的运动进行精细和严格的控制。

控制方式如下：

根据转炉生产工艺，分为三个阶段。

吹炼间歇期（转炉不生产且不回收）：控制输出设置为固定经验值。环缝锥体及烟罩位置固定，保证正常的管路畅通。

开始吹炼（转炉开始生产且未回收）：由于生产初期炉口微差压比较稳定，因此调节系数可以较大，烟罩位置也保持在固定位置上。

吹炼中期（转炉生产且开始回收）：CO，O2含量达标，开始回收煤气。由于三通阀打开，炉口微差压变化开始加剧，这个时候纯粹根据目标值调节变得困难，即使跟踪到目标值，也可能由于锥体动作幅度过大，导致回收煤气的质量和数量受到很大的影响，甚至引起回收条件不满足。

此时，需要通过烟罩和环缝锥体的位置共同实现对炉口微差压的控制。烟罩位置调整为粗调，炉口微差在目标值附近大幅度波动时，控制烟罩动作。环缝锥体位置调整为细调，炉口微差压在目标值附近小幅度波动时，控制环缝锥体升降。为防止耦合，烟罩和环缝的动作不同步。控制锥体动作时，一方面朝达到目标值的方向调节，同时保持一定的滞后性，调节速度不能过快，保证回收气量的稳定。另一方面进行安全保护位置的控制，达到设定安全警戒位置时不能再超过。即在环缝锥体安全位置内无法调节到目标值时，暂时停止环缝锥体动作，通过调节烟罩高度来继续调节。转炉生产时，调整环缝锥体和烟罩的位置对CO、O2的浓度也有一定影响，因此可控制CO、O2浓度尽早满足回收要求。

下面结合图2对本发明作进一步说明，但不限定本发明。回收系统工艺一般包括：转炉产生转炉煤气，再通过环缝装置的除尘及降温，包括洗涤塔洗涤，控制环缝锥体和烟罩的开度对炉口微差压的调节，控制炉口处微正压，降温除尘后后的转炉煤气，抽送煤气至一次除尘风机除尘，进行回收或放散转炉煤气，如果合格送至转炉煤气柜，如果不合格，直接通过放散塔点燃排放。

首先，启动液压泵，运行液压站，为环缝装置提供动力源。

转炉烟罩增加绝对值编码器，用于高度显示及精细控制。

将环缝位置反馈信号接入PLC，同时将PLC的AO输出信号直接接至伺服阀。

转炉非吹炼/非回收期，环缝锥体和烟罩位置固定在适当开度。由于一次除尘工艺段风机房内风机连续运转，因此环缝锥体不能完全封闭。此时，将环缝锥体控制设置成伺服阀状态下集中手动（设置开度），人工设置开度。炉口微差压测量装置不投入，也不调节微差压。

加废钢，兑铁吹炼准备步骤结束后，进入吹炼期。炉口微差压测量装置开始投入使用。

吹炼初期，三通阀位置在放散侧，转炉煤气不符合回收条件，直接点燃后排放。此时，微差压波动并不剧烈，数值集中在-20Pa~30Pa。烟罩调节基本不需要，主要利用环缝锥体来进行调节，环缝装置设置成伺服阀控制状态下集中自动控制（PID调节），由于被控对象变化不大，环缝PID调节中比例系数P，I值较大,进行细调，使被控对象炉口微差压能迅速调整到目标值。

吹炼进行约6~8分钟后，CO，O2含量达到回收标准，三通阀打开至到回收侧，进入回收状态。这个阶段炉口微差压波动剧烈，数值可达到-100~100Pa。此时，先进行烟罩高度和微差压的小闭环粗调，将微差压波动范围缩小。然后再环缝装置设置成伺服阀控制状态下集中自动，根据被控微差压变化的情况，可实时改变设定目标值。由于处于回收阶段，环缝位置对回收煤气量有很大影响，因此环缝PID调节中比例系数P值需较小。如果环缝锥体到达工艺警戒位置，控制方式需立即装换成集中手动状态，保持原位置不变，同时切换至烟罩控制。如此往复，将微差压的波动减值最小。回收时间持续10分钟左右，吹炼结束后，管道中仍然残留转炉煤气，因此回收状态仍未结束。

回收结束后，进入转炉非吹炼/非回收期，烟罩和环缝切换至集中手动状态，高度由程序赋固定值。

经过多次生产实践，可将三个不同阶段对应的烟罩位置，环缝位置变化区域和PID调节系数及其炉口微差压数值，回收量，回收开始时间建立起数据曲线进行分析。从而获得最符合本厂工艺段的调节系数和设置目标值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。