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冶金矿山行业/ Metallurgical And Mining

烧结自动化解决方案

球团竖炉自动化解决方案

烧结自动化解决方案

回转窑自动化解决方案


  烧结目的及意义

  高炉炼铁对含铁原料的要求是:品位高、有害杂质少、还原性好、高温性能优良、强度高、粒度适宜、化学成分稳定均匀。铁矿粉烧结是目前铁矿粉造块的主要方法,它不仅将粉矿进行造块供高炉炼铁使用,而且通过造块改善铁矿石的冶金性能,使高炉冶炼获得良好的效果。我国铁矿石多为贫矿和复合矿,必须进行细磨选矿,细磨后铁矿粉必须造块才能被高炉使用。铁矿粉烧结技术是目前世界上产量最大、使用最广泛的造块方法之一。
  烧结工艺概述

  是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度。它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。本工艺按照烧结过程的内在规律选择了合适的工艺流程和操作制度,利用现代科学技术成果,强化烧结生产过程,能够获得先进的技术经济指标,保证实现高产、优质、低耗。本生产工艺流程有原料的接受,兑灰,拌合,筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分,配料,混料,点火,抽风烧结,抽风冷却,破碎筛分,除尘等环节组成。烧结过程示意图如下。
   

  烧结生产工艺的过程就是将准备好的矿粉、燃料和溶剂,按一定的比例配料,然后再配入一部分烧结机尾筛分的返矿,送到混合机混匀和造球。混好的料由布料器铺到烧结机台车上点火烧结,烧成的烧结矿经破碎机破碎筛分后,筛上成品烧结矿送往高炉,筛下物为返矿,返矿配入混合料重新烧结,烧结过程产生的废气经除尘器除尘后,由风机抽入烟囱,排入大气。
  配料的控制

  对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比,连续稳定地配料,把实际下料量的波动值控制在允许的范围内。当燃料配入量波动0.2%时,就足以引起烧结矿强度与还原性的变化;当矿粉或熔剂配入量发生变化时,烧结矿的含铁量与碱度即随之变化,都将导致高炉炉温、炉渣碱度的变化,对炉况的稳定、顺行带来不利影响。为保证烧结矿成分的稳定,生产中当烧结机所需的上料量发生变化时,须按配料比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量;当料种或原料成分发生变化时,则应按规定的要求,并准确预计烧结矿的化学成分。 其中 验算法该法首先应根据实际生产经验假定配料比,并根据各种物 料的水分、烧损、化学成分等项原始数据,计算烧结矿的化学成分,看其是否满足规定的指标的要求。
  停炉控制

  点火器的停炉分为短期和长期(大、中修)两种情况。当点火器短期停炉时,通过保留2~3个烧嘴或减少煤气来控制炉内的温度即可,长期停炉时应先关闭烧嘴上的阀门和总阀门,并通蒸汽,堵盲板。对于设有助燃风机的点火器,当熄火后应继续送风一段时间以后停机。 
     ①关小煤气管道流量调节阀,使之达到最小流量,然后逐一关闭点火器烧嘴的煤气阀门。 
     ②打开煤气放散阀进行放散,关闭仪表阀门。 
          ③确认炉内无火焰,关闭煤气头道阀。 
     ④手动关闭煤气切断阀。 
     ⑤打开蒸汽阀门通入蒸汽驱赶残余煤气,残余煤气驱赶完毕后,关闭蒸汽阀、调节阀。

               ⑥关闭空气管道上的空气调节阀,停止助燃风机送风。 
     ⑦若检查点火器或处理点火器的其他设备需要动火时,应事先办动火手续及
          ⑧堵盲板顺序:确认残余煤气赶尽,关闭蒸汽阀门,经化验合格后,关闭眼镜阀。 
  烧结点火应注意的事项

        ①点火时应注意保证沿台车宽度的料面要均匀一致。 
     ②当燃料配比低、烧结料水分高、料温低或转速快时,点火温度应掌握在上限;反之则掌握在下限。 
     ③点火时间最低不低于1分钟。 
     ④点火面要均匀,不得有发黑的地方,如有发黑,应调整对应位置的火焰。一般情况下,台车边缘的各火嘴煤气量应大于中部各火嘴煤气量。点火后料面应有适当的熔化,一般熔化面应占1/3左右,不允许料面有生料及浮灰。 
     ⑤对于烧结机来说,台车出点火器3~4m,料面仍应保持红色,以后变黑;如达不到时,应提高点火温度或减慢机速,保证在一定风箱处结成坚硬烧结矿。 
     ⑥为充分利用点火热量,增加点火深度,既保证台车边沿点着火,又不能使火焰外喷,就必须合理控制点火器下部的风箱负压,其负压大小通过调节风箱闸门实现。
          ⑦点火器停水后送水,应慢慢开水门,防止水箱炸裂(有的话应该这样操作)。 
     ⑧点火器灭火后,务必将烧嘴的煤气与空气闸门关严,以防点火时发生爆炸。 
     ⑨如果台车边缘点不着火,可适当关小点火器下部的风箱闸门或适当提高料层厚度;或适当加大点火器两旁烧嘴的煤气与空气量。
  烧结点火温度与火焰长度的调节与控制

  为确保烧结生产的正常进行,在生产过程中,要根据情况及时调整点火火焰长度。点火火焰长度的调整,必须使火焰最高温度达到料面,如果料层发生较大的变化,则应相应调整火焰长度。点火温度的控制必须在火焰长度调节好,并观察点火状态后进行。国内点火温度控制在1050~1250℃时,点火温度适当与否,可从烧结料面状况加以判断。点火温度过高(或点火时间过长),料层表面过熔,呈现板结,风箱负压升高,总烟道中废气量减少;点火温度过低(或点火时间过短),料层表面欠熔,呈棕褐色,出现浮灰,烧结矿强度变差,返矿量增大。点火正常的特征是:料层表面呈黑亮色,成品层表面已熔结成坚实的烧结矿。 
  点火温度的调节可通过调节煤气与空气的大小来实现。操作煤气调节器可以使煤气达到完全燃烧。使用煤气或空气调节器时,调节流量大小可用操纵把柄停留时间的长短来控制,操作调节器不要过猛、过快,应一边操作一边观察流量表上的数字,最后将点火温度调到要求数值。通过上述方法仍然达不到生产需要时,必须查明原因,比如,混合料水分是否偏大,料层是否偏薄,煤气发热值是否偏低等。生产中点火温度的控制常采取固定空气量,调节煤气量的方法。在点火后直至烧结终了的整个过程中,烧结料层不断发生变化。为了使烧结过程正常进行,获得良好的生产指标,对烧结风量、真空度、料层厚度、烧结机速度和烧结终点的准确控制是很重要的。 
     控制系统的构成

  对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的仪器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。
  在称量过程中主要用到的自动化产品:称重传感器(对原料记重、速度传感器(检测皮带的传输速度)、数显表(对各种数据进行实时显示)、变频器(实现电机的调速)、电动机等。
  混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。
     其主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机
  
烧结控制概述

  下图是烧结厂生产的具体的工艺流程图由此图为依据来实现各个环节的自动控制。
   
      
   
                                                         烧结厂工艺流程图
  烧结过程自动控制系统采用工业以太网双网冗余的设计方案完成烧结机系统的生产与控制,所有控制站、操作站、工程师站之间通过冗余以太网连接;各变电所及控制室之间的以太网通过光纤连接。配料秤、计量秤与相应的PLC控制站之间的数据交换通过Profibus-DP 通信网络完成;变频器与相应的PLC控制站之间的数据交换通过MB+通信网络完成。整个控制系统分别完成烧结机及环冷机系统控制,含铁原料接受系统控制,配料系统控制,制粒与成品筛分控制,除尘卸灰控制,主抽风机控制等。各PLC控制站分别放置在主电气楼配电室,原料库配电室,配料配电室,成品配电室及燃料配电室。硬件配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU 模块、接口模块、以太网通信模块以及数字量和模拟量输入/输出模块等。软件设计主要分为电控和仪控两大部分,电控部分完成系统有关数字量的联锁与控制,仪控部分完成相关模拟量的转换,计算和PID控制。
  配料系统的控制方式

  由PLC 进行设定值控制
  PLC完成湿配比及排料量设定值的计算后,将此信号送给配料二次表作为设定信号,由配料二次表完成闭环控制。PLC输出的料量设定值信号,既可以经过自动运算得到,也可以在操作站上进行手动设定。配料二次仪表根据排料量设定值和测量值进行PI 控制运算,由PLC输出控制信号给变频器完成配料系统的自动控制。
  配料仪表单机闭环控制
  单机闭环自动控制是在配料秤二次表面板上直接设定排料量设定值,由配料二次仪表完成单机自动配料。
  直接由P 比进行速度控制
  在操作站上手动设定变频器的速度值,由PLC直接输出此速度设定信号给变频器,完成手动给料控制。
  一次混合、制粒机加水自动控制

  一次混合机加水处理
  可在操作站上进行一次混合机加水目标水分率的设定,按目标水分率和原料重量及水分跟踪值进行一次添加水量计算,确定一次混合机加水量的设定值。
   ①一次添加水量设定值计算公式为
   FMIS =(MMIS × ZW1 - ZH1)/(1- MMIS)×KD1 ( 1 )
   式中,FMIS 为一次添加水量设定值;MMIS 为一混后混合料目标水分率;ZW1为原料湿料量(跟踪值); ZH1为原始水分重量(跟踪值);KD1为一次添加水量修正系数。
   ②一次添加水后水分率计算为
   MMIP =(ZH1 + FMIP )/(ZW1 + FMIP ) (2 ) 
   式中,MMIP 为一混后混合料水分率;FMIP为一次添加水量实际值。
   当一次混合机之前的设备1 混-1皮带在运转中,一次混合机本体在运转中且一次混合机给水压力正常时可进行加水控制。
   制粒机加水处理
   与一次混合机加水情况相同,可在操作站上进行设定目标水分率
   ①制粒机添加水设定值计算式
   当不选择反馈控制时:
   FM2S =(MM2S×ZW2–ZH2 )/(1–MM2S )× KD2( 3 ) 
   当选择反馈控制时:
   FM2S =(MM2S×ZW2 - ZH2 )/(1–MM2S )× KD2 ×(1+PD1×PD2)( 4) 
   式中,FM2S 为制粒机添加水量设定值;MM2S为制粒机后混合料目标水分率;ZW2为制粒机前物料湿重量;ZH2为制粒机前含水重量;PD1为补正系数;PD2为制粒机后水分仪自动修正系数;KD2为制粒机添加水量修正系数。
   ②制粒机添加水后水分率计算
   MM2P =(ZH2 + FM2P)/(ZW2 + FM2P) ( 5) 
   式中,MM2P为制粒机后混合料水分率;FM2P为制粒机添加水量实际值。
   当制粒机前的设备配料秤在运转中,制粒机自身也在运转中且制粒机给水压力正常时可进行制粒机加水控制。
  混合料槽料位的控制

  棍合料槽设置在烧结机头部,作为向烧结机布料的缓冲给料装置,对料位控制的精度具有一定要求。如果控制不好,会给生产带来很大影响。
  混合料槽排料量的计算
  从制粒机给料配料秤到混合料槽止,混合料输送时间TB1(s),在这段时间内将原料输送量跟踪值累加作为混合料槽的入槽量W1N 。根据排料量的平均层厚(不含铺底料层厚)、台车宽度(PW)、台车速度(PS)、原料堆密度(KB1)等相乘,并乘以修正系数PB1求得预想排出量WOUT 。
   WOUT=( PS×( PH - PR )×PW×KB1×TB1×PB1 )/60000( 6 ) 
   式中,PH 为平均层厚设定值(mm );PR为铺底料厚度(mm)。
   当混合料槽料位差超过一定范围时,PB1进行演算并进行自动修正,否则PB1不变,保持原值。
  点火炉燃烧控制
  为了保证混合料烧结良好,应有合适的点火温度。因此,对供给点火炉燃烧用的煤气、空气的流量进行自动控制,既能保持料层最佳点火温度,又能实现煤气的充分燃烧。点火炉燃烧控制有二种方式:一是根据炉内温度进行煤空比串级控制;二是在操作站设定煤气量设定值进行煤空比例控制。二种方式的切换可以在操作站上实现。
   
  点火温度煤空比例串级控制
  由操作人员设定点火炉温度控制的目标值,PLC根据该设定值和点火温度的测量值进行PID 控制运算,其控制输出作为煤气流量调节单元的设定值。煤气流量调节单元则根据此设定值和煤气流量测量值进行PI 控制运算,输出控制信号给煤气流量调节阀,调节煤气流量。而空气流量调节单元的设定值则是由煤气流量测量值经比例环节的控制运算后而得到,再与空气流量设定值进行比较,经过PI 运算,输出控制信号给空气流量调节阀,调节空气流量,从而实现点火炉温度及煤、空比例串级自动控制。
  三机速度联动控制
  正常生产时,烧结机、圆辊给料机、环冷机三者之间的速度应满足一定的比例关系,为此,需对烧结机、圆辊给料机、环冷机的速度进行三机速度联动控制。如果烧结机速度因某种原因发生变化时,圆辊给料机和环冷机的速度也应按一定的比例关系进行变化.否则会影响生产的正常运行。烧结机、圆辊给料机、环冷机三者之间的速度既可保持联动关系,也可根据具体情况单独对烧结机、圆辊给料机、环冷机的速度进行手动控制,以满足生产要求。
  烧结机速度控制
  操作人员根据烧结矿燃烧状况在画面上手动设定烧结机运行速度的设定值,PLC将该设定位直接输出给烧结机变频器,完成烧结机速度的手动控制。
  圆辊给料机及九辊布料器速度控制
  圆辊给料机速度是烧结机速度的一次函数,圆辊给料机速度按烧结机速度比例调节,如果烧结机速度发生变化则圆辊给料机速度必须要变化,否则易造成烧结台车堆料或是缺料,影响正常生产。九辊布料器一般不需要进行速度联动控制。正常生产时,根据经验,将九辊布料器的速度手动控制在一个固定值左右。
  环冷机速度控制
  环冷机速度是烧结台车速度的一次函数,环冷机速度按烧结台车速度比例同步调节,如果烧结台车速度发生变化则环冷机速度必须变化。环冷机排料温度大于150 ℃ 时报警,以指导生产。此外,环冷鼓风机及电机轴承、电机定子温度设高温、高高温报警,送电气联锁停机功能。
  控制过程可能存在的难点

  烧结风量与真空度的控制 
  风是烧结作业赖以进行的基本物质条件之一,也是加快烧结过程最活跃积极的因素,同时也是控制的一大难点,抽过料层的风量越大,垂直烧结速度越快,在保持成品率不变的情况下,可大幅度提高烧结生产产量。但是,风量过大,烧结速度过快,混合料各组分没有足够的时间互相粘结在一起,将降低烧结矿的成品率,同时冷却速度的加快,也会引起烧结矿强度的降低。 
  改善烧结料的透气性,减少料层阻力损失,在不断提高风机能力的情况下,可以达到增产的目的;同时,烧结生产的单位电耗降低。目前烧结机的漏风率一般在40%~60%。堵漏风是挖掘风机潜力,提高通过料层风量的十分重要的措施。烧结机的漏风主要存在于台车及滑道之间,它约占烧结机总漏风率的90%;其次存在于烧结机首尾风箱,此外烧结机集气管、除尘器及导气管道也会漏风。当炉条、挡板不全、台车边缘布不满料时,漏风率进一步加大所以很难控制到恰到好处。减少漏风的方法主要有下面有几个方面: 
  料层厚度与转速:一般来说,料层薄,机速快,生产率高,但在薄料层操作表层强度差的烧结矿数量相对增加,使烧结矿的平均强度降低,返矿和粉末增多,同时还会消弱料层的自动蓄热功能,增加燃料用量,降低燃烧矿的还原性。生产中,在烧好、烧透的前提下,应尽量采用厚料层操作。这是因为烧结矿层有自动蓄热作用,提高料层厚度能降低燃料消耗。而低碳厚料操作一方面既有利于提高烧结矿的粒度组成,使烧结矿大块降低,粉末减少,粒度趋于均匀,成品率提高;另一方面又有利于降低烧结矿氧化亚铁含量,改善烧结矿的还原性;此外还有利于减轻劳动强度,改善劳动条件。 合适的机速是在一定的烧结条件下,保证在预定的烧结终点烧透烧好。影响机速的因素很多,如混合料粒度变细,水分过高或过低,返矿数量减少及品质变坏,混合料制粒性差,预热温度低,含碳波动大,点火煤气不足及漏风损失增大等,就需要减低机速,延长点火时间来保证烧结矿在预定终点烧透烧好。 
  烧结机的速度是根据料层厚度及垂直烧结速度的快慢而决定的,机速的快慢以烧结终点控制在即为倒数第二或第三个风箱为原则(机上冷却除外)。在正常生产中,一般稳定料层厚度不变,以适当调节机速来控制烧结终点。机速的调整要求稳定、平缓,防止忽快忽慢,不能过快过急。10分钟内调整的次数不能多于两次,每次增减不得大于0.5m/分钟这些细节问题难以做到。 
  烧结终点的判断与控制 
  控制烧结终点,就是控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机的烧结终点一般控制在机尾烧结倒数第二个风箱的位置上,大型烧结机的终点一般控制在烧结倒数第三个风箱上。正确而严格地控制烧结终点可以充分利用烧结面积,提高产量,降低燃耗;另一方面对于无铺底料的烧结机还具有减少炉条消耗、改善机尾劳动条件和延长主风机转子使用寿命的作用。如果烧结终点提前了,这时烧结面积未得到充分的利用,同时使风大量从烧结机后部通过,破坏了抽风制度,降低了烧结矿产量。而烧结终点滞后时,必然造成生料增加,返矿量增加,成品率降低,此外没烧完的燃料进入冷却段,会继续燃烧,破坏设备,降低冷却效率。 
  正确控制烧结终点是生产操作的重要环节。正确判断烧结终点的主要依据是各种传感器但是这也是难以精确控制的。 
  烧结终点的标志是:风箱废气温度下降的瞬间,或者说废气温度最高的风箱位置。往往此风箱废气温度较前后风箱高20~40℃。主管废气温度在100℃左右。终点以后的风箱,由于上部台车的物料全部变成烧结矿层,透气性良好,再加上烧结机尾部漏风的影响,故负压随之下降。 
  肉眼观察机尾烧结断面,均匀整齐,(红层不得超过整个断面的1/3,底部湿泥层不得大于10mm、炉箅子呈灰白色,不带潮泥);卸料时摔打,声音铿锵有力。 
  返矿残碳量应小于1%。 
  调节烧结终点的措施是变动机速、变动料层厚度和调整真空度,常用方法是调整机速。烧结终点有自动和人工调节两种,自动调节是据终点处风箱的废气温度进行自动控制;人工调节也可根据终点风箱的废气温度和直接观察机尾烧结面状况进行调整也不是一件容易的事情。
  烧结料水分的判断与控制
  烧结过程中,混合料水分适宜时,台车料面平整,点火火焰不外喷,机尾烧结矿断面解理整齐这一点难以做到。 
  水分过高时,下料不畅,布料器下的料面出现鱼鳞片状,台车料面不平整,料层自动减薄,严重时点火火焰外喷,出点火器后料面点火不好,总管负压升高,有时急剧升高,总管废气温度急剧下降,机尾烧结矿断面松散,有窝料“花脸”,出现潮湿层。水分过小时,台车料面光,料层自动加厚,点火火焰外扑,料面溅小火星,出点火器后的料面有浮灰,烧结过程下移缓慢,总管负压升高,废气温度下降,机尾烧结矿呈“花脸”,粉尘飞扬。水分不匀时,点火不匀,机尾烧结矿断面出现“花脸”。 
  如果发现烧结料水分异常,烧结工要及时与二次混合联系,并针对情况采取相应的措施。一般应采取固定料层、调整机速的方法,水分偏大时减轻压料,适当提高点火温度和配碳量或降低机速,只有在万不得已的情况下,才允许减薄料层厚度。 
   
  烧结料中碳的判断与控制
  ①当混合料固定碳高时,料面出点火器后2~3m仍不变色,表面过熔结硬壳,总管负压、废气温度升高,(机尾烧结矿断面有火苗,赤红层大于1/2),粘炉箅子,烧结矿气孔大,成蜂窝状,FeO升高。在降低燃料配比的同时,可采取降低点火温度,减薄料层,加快机速等措施。 
  ②混合料固定碳低时,表层点不好,离点火器台车的红料面比正常缩短,料面有浮灰,垂直烧结速度减慢,总管负压、废气温度降低,机尾料面红层薄,火色发暗,严重时有“花脸”,烧结矿FeO降低。在增加燃料配比的同时,可采取提高点火温度,减慢机速等措施。 
  ③当燃料粒度大时,点火不均匀,机尾烧结矿断面冒火苗,局部过熔,断面呈“花脸”,有粘台车现象。此时应与配控(配料室)联系,在严格加工粒度的同时,可采取适当减少配碳量,提高料层厚度或加快机速等措施。 
  在长期的生产实践中,根据烧结生产过程的主要因素,把提高生产能力的经验做了归纳,提出了20字的技术操作方针:“精心备料、稳定水碳、减少漏风、低碳厚料、烧透筛尽”。 
  1)“精心备料”是烧结生产的前提条件。其内容很广泛,它包括原、燃料的质量及其加工准备,以及配料、混合、造球等方面,只有做到“精心备料”,才能为烧结机提供稳定的生产条件。 
  2)“稳定水碳”是稳定生产的保证条件。是指烧结料的水分、固定碳的含量要符合烧结的要求,且波动要小。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件。烧结料中的固定碳是烧结过程的主要热源。减少烧结料水、碳的波动就为烧结机的稳定操作创造了条件。因此,稳定水、碳是稳定烧结生产的关键性措施。 
  3)“减少漏风”是稳定生产的关键性措施。对抽风系统而言就是减少漏风,提高有效抽风量,充分利用主风机能力。对烧结机而言就是风量沿烧结机长度方向要合理分布,而沿台车宽度方向要均匀一致。主风机是烧结生产的心脏,而合理用风提高有效抽风量对优质、高产、低耗具有重要的意义。 
  4)“低碳厚料”是指在允许的条件下,采用低配碳、厚料层的操作,该操作可以相对地减少烧结机表层低质烧结矿的数量,提高烧结矿的强度和成品率,还可以充分利用料中的自动蓄热作用,提高热能的利用率,降低燃料消耗及FeO含量。是获得优质、高产、低耗烧结矿的途径。 
  5)“烧透筛尽”是烧结生产的目的,它体现了质量第一的思想,烧透才能保证强度高、粉末少。烧透是根本,筛尽是辅助,烧不透也就筛不尽。如果保证了烧透,既可使质量提高,产量也不会降低。相反,不保证烧透而一味的快转会适得其反,质量保不了,产量会降低,能耗还会升高。因此“烧透筛尽”也是获得优质、高产、低耗烧结矿的途径。 烧结操作经验中的几个方面是相辅相成的,假如某一因素、某一环节控制不好,其他环节就会失调。 
  自动控制系统设计 

     为了保证控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微采用自动控制与视频监控系统相结合的自动化控制系统,主要用于原料输送控制、运行操作、监视管理。

   

 
    
    
    
  博微特色

  专业培训
  博微公司的工程师拥有大量的现场培训经验,用生动的语言深入浅出的为现场操作员进行相关培训,减少各方面的误操作引起的事故。
  设备管理
   

  
       典型案例

  西林钢铁集团烧结机自动化系统
  首钢矿业公司360平烧结主机PLC控制系统
  河北文丰钢铁有限公司烧结控制系统


   结束语

        实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
  认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
  认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
  博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。
   
   
  
   
   
   

     竖炉简介

  目前生产球团矿的设备主要有竖炉、带式焙烧机以及链篦机一回转窑,在我国多数中小钢铁厂主要以竖炉作为球团生产的设备。
  竖炉的分类
  根据工艺不同可分熔炼竖炉和焙烧竖炉。
  1.熔炼竖炉
  常用的有高炉、冲天炉和冶炼铅、锌用的鼓风炉,炉体的外围一般是钢制结构,内
  部采用耐火材料砌成。常用的竖炉一般还会在下部的高温带内衬中布置循环水箱,甚至
  有些会有钢板水套做成水冷壁。水冷壁是通过采用带走炉内高温带热量的方法有效延长
  炉子的使用寿命,达到有效提高生产效率的目的。
  2.焙烧竖炉
  焙烧竖炉就是用来焙烧各种物料的设备,可以焙烧铁矿石、铁精矿球团、有色金属
  矿石、粘土矿物等。焙烧时物料一直处于固体状态。焙烧竖炉是一种用于焙烧冶金球团的设备,是最早的焙烧球团设备,它内部构造主要由炉墙组成的炉膛,设于炉膛下端的齿辊卸料器和电磁振动给料机,在齿辊卸料器的上部有承重水梁,该水梁由六组管道组成,循环水从管道内部流过,从另一端流出,排到循环水池外部,不断循环以保证水梁工作在高温炉膛内不会由于高温而导致水梁变形,从而影响竖炉的正常使用。使炉墙下部设有冷却风口和助燃风口,炉膛内设有与炉膛内外相通的煤气管道,该煤气管道炉膛内部设有火道口。它内部构造简单,煤气可在炉内直接燃烧,熟球质量均匀,产量高。
  球团竖炉的产品用于冶金高炉冶炼铁水的原料,产品形状为圆形,一般8—16毫米。球团竖炉原料一般为磁铁矿粉、褐铁矿粉、赤铁矿粉,铁精矿、辅料为膨润土n引。在该球团工艺中使用的是焙烧竖炉。料柱高,冷却风向上通过焙烧带时,料层中气流速度高,压力大,需要很多的冷却风。
  球团简介

  球团是一种人工造块状原料的方法,将粉末状物质转变成物理性能和化学组成能够满足下一步加工要求的过程n引。球团法是将配料好的的精矿粉,经过烘干、造球、焙烧、氧化还原、冷却工艺后形成粒度均匀、性能较好的球团矿。
  球团分类及其优缺点
  1.人工造块方法分类
  人工造块可分为:烧结、球团和压团。
  2.球团和烧结的区别
  球团和烧结都是将粉状或细粒物料通过一系列反应生成块状物料,并能在物理和化学性能上满足客户的需求。
  球团对原料的粒度要求较高,粒度越细越好;相对来说,烧结对原料的要求不太高,需要原料的粒度比球团的粒度要粗一些。烧结主要是液相固结。生产球团在配料中不需要燃料,只需添加膨润土:而烧结在配料中需要燃料,但是不需要添加剂。
  球团粒度小并且均匀,在竖炉中有很好的透气性,冷态强度高,便于运输、装卸和存贮,粉末少。但是球团还原膨胀率比烧结矿高n引。球团投资价格略高于烧结,但按含铁量相比球团投资费用稍低一些。球团矿的燃料费比烧结矿低,但动力费又比烧结矿高。
  生产球团矿排入大气的灰尘含量和烟气含尘量少,有益于环境的保护。
  3.球团与压团的区别
  球团和压团相比,球团更适于大规模生产,粒度均匀,高炉炉料具有很好的透气性,孔隙率高,还原性好,冷态强度高,便于运输和存储,不易破裂。
   竖炉球团工艺

   钢厂主要用的原料是铁精矿和膨润上,对每一批的铁精矿进行抽样,得出铁精矿含氧量,根据用户要求按照一定的比例进行配料,配料后经仓壁振动器进入圆筒烘干机烘干、然后配料进入润磨机润磨,接着进入圆盘造球机,造球结束后进行生球筛分,将已达到粒度要求的生球通过布料车进入竖炉进行焙烧,筛分下来的碎球经皮带进入圆盘造球机进行二次造球。生球经布料小车均匀稳定地将原料布到竖炉顶部的干燥床,通过干燥床开始进入干燥、焙烧、氧化还原,冷却环节,然后由齿辊卸料器卸料,电磁振动给料机将焙烧好的球团通过链板机运送到成品矿仓,成品球团运到高炉。该钢厂具体工艺流程如图所示。

   
  造球工艺简介

  造球又称滚动成型,是球团矿生产的一道重要环节,该工序影响着整个球团生产工艺的稳定,同时生球质量的好坏对成品球团矿的质量起着很大的影响。
  造球过程中的影响因素
  1.原料性质:原料亲水性越高,成球性就越强,原料颗粒形状不同,所生产的球团强度也不同。
  2.原料湿度:球团湿度对成球影响很大,原料湿度不足时,生球强度较低,湿度较高时,成球速度较快但是成品球团容易互相粘接在一起,导致生球粒度分布不均,同时原料的水分过多,在造球时便会污染造球机,降低圆盘造球机工作效率,生成球团强度低也会给存贮和运输造成困难。
  3.原料的粒度和粒度的组成:矿石粒度越大,氧化还原时矿石的表面和内部还原不均匀,但矿石粒度过小时,氧化还原煤气和矿石不能充分接触。在矿石粒度范围越小,氧化还原效率越高;若矿石粒度范围越宽,氧化还原效率越低。因此所选原料要有合适的粒度。

工艺条件对造球过程的影响
(1)要使生球的粒度、湿度等满足用户要求,也要考虑造球方法和操作条件。
(2)需要考虑以下一些参数:加水进料制度、造球机的工艺设备参数、成球时间、用户对成品球的要求。
(3)对成品矿的影响最大的是竖炉焙烧环境,竖炉焙烧的炉身温度、火道温度、炉篦温度、冷却风流量、助燃风流量都分别对成球起着不同的作用,炉身温度、火道温度、炉篦温度都是由煤气流量决定,所以煤气压力和风机压力对成球起着至关重要的作用。

球团工艺中主要设备
1.干燥炉:干燥炉就是利用煤气作为燃料直接燃烧。在该竖炉球团工艺中的燃料主要是高炉煤气。
2.仓壁振动器:仓壁振动器也称防闭塞装置、仓壁振动器亦可用于清除各种仓壁、管道粘结物料,也可以当作振动漏斗、振动给料机等的振动源。
3.圆筒干燥机:圆筒干燥机一种用来干燥大批物料的设备,运转稳定,可操作性强,处理能力大,物料的适应性强,可以烘干各种物料,且设备操作简单可靠。
4.圆盘造球机:用于铁矿粉造球,是各种球团厂的主要配套设备¨"。将焦炭粉、石灰石粉或生石灰、铁精矿粉混合后,进入圆盘造球顶部的混合料仓,均匀地向造球机布料,同时由水管供给雾状喷淋水,倾斜布置的圆盘造球机,由机械传动旋转,混合料加喷淋水在圆盘内滚动生成球团。
5.生球筛分机:生球筛分机是将成形的生球和碎球分离开,生球进入竖炉,碎球则进行二次造球,直到满足要求。
6.齿辊卸料机:一种用于竖炉上的齿辊卸料器,其包括外伸传动轴、带有齿销的齿辊体以及传动系统,其特征在于,齿辊排料机具有一个旋转支承将齿辊排料机固定在炉体支撑架上,齿辊体离旋转支撑较远处的一端支撑在炉体支撑架上,传动系统悬挂在齿辊机外伸传动轴上。该齿辊排料机使用时将若干套齿辊机独立地安装于竖炉的下料部
位,实现了传统竖炉齿辊排料机所无法达到的排料、松料效果,且具有检修方便、设备重量轻、工作寿命长、材质要求低、密封效果好、松料和排料控制灵活、日常维护费用低等一系列优点。
7.电磁振动给料机:是用于把原料从存料设备中按照一定速度或频率输送给收料设备,是实行流水作业的自动化的设备。该种给料机主要用于松散物料。
8.电加热器(站):电加热是一种能够对作为介质的气体、流动中的液体进行加热、提升温度的电加热装置,其是一种质量较高和使用寿命相对较长的电加热设备。工作原理是,电加热装置的电热器件在电力驱动下产生很大的能量,同时用来加热的气体或液体介质在压力作用下通过加热腔,加热介质会均匀地带走电热器件产生的能量,使加热介质温度达到用户要求。在该竖炉球团工艺中,电加热器主要是为齿辊卸料机提供热源。
9.链板机:链板输送机也称为链板机,它可实现弯道输送。链板机的特点是:适用范围广。它可长距离输送粘度特别大的物料、一般固态物料和成件物,输送能力大,输送布线方便灵活。和网带式输送机相比,链板式输送机可以在倾斜度达30。--35。,弯曲半径为5—8m的高倾角、小半径条件下实现物料的输送,在其输送过程中实现对输
送物料的冷却、干燥、分类、装配等多种工艺加工,且运行稳定可靠。
竖炉球团矿的不足以及发展前景

存在不足
1.随着竖炉生产工艺的不断创新和发展,操作管理水平的提升,竖炉球团的产量达到了新的水平,一座8平方米竖炉年产30万吨已不是一件难事,但是使用年限不足5年;
2.球团矿质量良好,基本满足本厂高炉的冶炼要求,但是不同的原料,生产的球团矿质量也不相同,这需要操作人员经验相当丰富;
3.各厂竖炉主要指标相差很大,除原料原因外和用户对球团矿的不同需求下,在操作管理方面还存在不少薄弱环节。

发展前景
  三十多年的研究与改进,中国的竖炉球团矿生产技术已达到了世界先进水平,但从发展角度考虑,有以下一些发展前景:
1.大力发展大型球团竖炉幢¨。经过多年来的不断努力,中国最大的16平方米球团竖炉的年产量已经超过了原设计水平。球团矿的质量及煤气、电耗各项指标也保持在国内领先水平。今后有条件的企业在建设中可以优先选择16平方米竖炉。在建设规模相同条件下,建设两座8平方米竖炉比建设一座16平方米竖炉基建投资多30%左右;
2.开发能够有效代替膨润土功能的低成本、高效益凝结剂,力争在竖炉使用过程中凝结剂的用量低于每吨20千克陵1;
3.研究开发用煤作燃料的球团竖炉,为在矿山建设竖炉球团工艺创造良好条件;
4.改善原料条件,提高精矿铁品位,降低SiO,含量嘲嘲1。开发设计润磨机,解决竖炉原料粒度偏大的难题,从原料着手,切实提高竖炉的产量和质量:
5.研制导风墙及其水梁的新材质,新结构,提高操作技术水平,延长其使用年限;
6.加强数学模型研究,建立竖炉焙烧有关参数(煤气温度、压力和流量和冷却风的
压力和流量)与其各个影响因素间的定量经验公式,建立竖炉优化模型,为设计、生产提供更优质的服务。
  竖炉球团自动控制系统分析

  竖炉焙烧是竖炉球团工艺中起着至关重要的作用,直接影响球团矿的好坏以及成品矿的产量,要获得质量更好的球团矿以及更高的产量,就必须分析竖炉的内部构造,这样才能熟悉生球在竖炉内部的干燥、焙烧、氧化还原及冷却环节的运动轨迹。

   
   
   
                  竖炉内部结构图
  经圆盘造球机造球后的生球经过皮带运送到布料车,然后由布料车均匀稳定地布料到竖炉顶部的干燥床,然后生球要通过预热、焙烧、还原和冷却环节。生球在预热、焙烧和氧化还原三个温度区间要进行热交换和热传递,所需要的热量来自竖炉两侧燃烧室,热量由高炉煤气提供;焙烧好的熟球进入冷却带,经冷却风冷却后,由齿辊卸料器卸到电磁振动给料机上,然后电磁振动给料机将焙烧好的球团卸料到链板机上,最后由链板机运送成品球到成品货仓。
  竖炉内部球团由干燥带下落到冷却带,炉内的煤气和助燃风要从焙烧带上行到干燥带,冷却风从冷却带经导风墙进入到干燥带。竖炉东西两侧设有燃烧室和火道口,煤气和助燃风分别经管道进入燃烧室内混合燃烧m1,产生大量的炉内废气,受压力作用进入炉膛,并向干燥带流动。在向上流动过程中与下落的球团进行热交换,并通过热交换给球团加热使其温度升高。竖炉下侧设有冷却风进口管道,冷却风在竖炉内部通过导风墙向上流动,将熟球冷却,与此同时冷却风被加热,冷却交替,通过导风墙上升到炉身上部,回收热量,并烘干由布料皮带和布料车运送过来的生球。
竖炉部分自动控制系统控制目标

根据生产现场的实际状况和系统的控制要求,本文提出以下一些控制目标:
1.根据工艺要求对烘干系统煤气、助燃风阀门的自动控制(通过调节阀门开度控制):
2.对竖炉系统的煤气、助燃风、冷却风阀门的自动控制(通过调节阀门开度控制);
3.现场本地仪器仪表参数显示,仪器仪表主要有流量计、压力计、温度计、液位计、变频器、阀门开度显示等:
4.八条皮带机以及布料小车的自控控制,经配料结束后的原料先经l#皮带开始运送,然后经2#皮带将配料的烘干,然后输送到4#皮带进行润磨,润磨后通过5#皮带运送到3#皮带,这时通过3#皮带、6#皮带运送到混合仓、圆盘造球机造球,造好的生球通过7#皮带进入生球筛分机,筛下的生球通过8#皮带、布料小车进入竖炉焙烧,筛下的碎球由3#皮带、6#皮带输送到圆盘造球机二次造球。配料结束,皮带运行,需要从最后一个皮带机开始运行,然后l#皮带最后运行;皮带停止时,与运行开启顺序相反,由最后运行的皮带最先停止,即逆序启动、顺序停止,这样设计可以避免堆料、堵料,而且可以保证运行的稳定和安全;
5.配料仓振动器、造球仓壁振动器、圆筒干燥机、螺旋给料机、振动漏斗、圆盘造球机、生球筛分机、齿辊卸料机、电磁振动给料机、链板机、供水泵等设备等设备的自动控制;
6.竖炉内部各个参数在上位机和现场操作柜均显示,竖炉系统的实时工艺参数与现场设备的生产状况,各种阀门的启停状态和开度,重要运行参数的实时和历史曲线以及现场设备故障和工艺参数的超限的报警窗口和报警灯闪烁提示;
7.随时对竖炉的运行状况进行采集,并存贮到上位机数据库中,生成竖炉运行状况报表,可供操作人员随时查询、打印;
8.当有报警发生时,自动弹出报警窗口,并随时可供操作人员记录、查询、打印报警事件;
9.系统具有故障自诊断和自动报警功能,当系统出现异常时,根据上位机监控界面的显示判断故障来源,并通过提示灯闪烁和报警窗口提醒现场操作人员及时排查故障。
10.现场设备控制站与中央控制站之间的通讯与数据交换。
竖炉球团自动控制系统的设计原则如下:
1.应遵循“集中管理,分散控制,数据共享"的原则,采用分布式结构。整个控制系统的设计首先要运行稳定可靠、控制简单、维护方便。而且在以后现场设备的维护方面做到成本低并便于扩展等:
2.自控系统应满足竖炉球团钢厂安全稳定运行原则,应具有畅通的通讯能力,具有自动调节、自动保护、自动报警等功能;运行管理方面降本增效,实现24小时连续安全稳定运行;
3.该控制系统应具备“远程控制”、“现场控制"操作模式。当需要自动控制时,采用“远程控制"模式,当控制系统出现故障时,可采用“现场控制"模式;
4.上位机监控界面友好,可以非常形象的模拟出整个厂区设备情况,并且方便操作人员的控制。对竖炉工艺各种数据参数和现场设备的运行情况进行监测,方便观测和控制,设置管理员操作权限,保证了在控制当中的安全性;
5.通过对球团工艺的分析和现场实际的考察,设计竖炉球团生产效率优化模型。
竖炉球团自动控制系统的组成
  根据现场的实际情况,系统的控制设备主要分布在总控室和现场设备控制站。竖炉部分的控制箱都放在了总控室。按照竖炉球团自动系统的控制要求,系统可分为:
  第一层为处于系统底层——设备层。该层主要有电动蝶阀、放散阀、各种仪器仪表、变频器以及快切阀等。主要完成生产设备的操作和工艺参数的监测,执行来自PLC的程序指令,并做出相应的操作或显示实时监测数据参数。
  第二层为PLC控制层,主要完成各种操作、实时和历史参数的监测、连锁动作、报警的自动处理等功能。完成整个系统PLC站的控制网络集成,负责接收从设备层传送的信息、数据和上位机控制的命令,并将这些命令再反馈到设备层,完成中央信息层与设备层之间的信息、数据、命令传输及交换。
  第三层为中央信息层,即上位机控制层。在该竖炉球团控制系统,中央信息层由三个监控机构成,而监控上位机是由工业控制机(Pc机)、液晶显示器和相关网络通信设备等组成。完成实时监测参数和现场设备运行状态的控制,历史数据的记录、查看,报警与故障的提示和处理、实时和历史曲线的查看等功能。
竖炉焙烧工艺流程分析
  从竖炉工艺的流程上看,竖炉工作可分为以下几个控制阶段,各个阶段工艺过程的作用和特点如下:
1.温度控制环节
竖炉内温度的分布情况决定着球团矿质量的好坏啪1。竖炉焙烧球团矿的过程可以分为有五个部分,分别为干燥带、预热带、焙烧带、均热带和冷却带,其理想的温度分布

       布料车将料均匀布到干燥床上进行干燥。其作用是脱去生球中的水分。干燥生球速度越快,在竖炉中的时间就越短,但是干燥速度快到一定程度,就容易引起生球产生裂痕;为了使生球干燥速度快又不易产生裂痕,则要对干燥带的温度进行控制。生球的初始湿度越高,破裂温度越低。如果放慢了干燥生球的速度,那么也就是在一定程度上制约了竖炉球团的产量,所以不能单单限制干燥速度。干燥带的温度是由冷却风和上行焙烧风决定,所以要调节好煤气和空气的比例。
  生球干燥完成后,进入预热带。预热是个温度的过渡阶段,为焙烧带创造良好的温度条件。球团穿过预热阶段,其目的在于:去除干燥过的生球中的残留水分,使生球的温度逐渐升高,避免由于温度剧升而产生的局部膨胀和裂痕,并保证球团在竖炉内有足够的时间使氧化亚铁充分地氧化。
  然后进入焙烧带。在焙烧带发生物理和化学反应,氧化亚铁开始氧化还原。物料一般在焙烧带的理想温度为1000℃一1200℃,如果温度过高的话会使球团烧结,继而粘在炉身上,堵塞火道,影响球团下料;如果温度过低,将会延长焙烧时间,焙烧完成之后进入均热带,理想温度在1000"(3左右。其主要作用是保证球团矿在均热带持续升温,全面氧化和再结晶,继续固结并增大强度。
  球团焙烧好之后,进入冷却带,通过冷却风使球团从高温状态冷却到低温或中温状态,然后通过链板机运到成品矿仓。
  实际上,竖炉内部的温度很难准确划分预热带、焙烧带和均热带,并且竖炉内球团的氧化发生在焙烧带和均热带,在均热带还会发生剧烈的氧化还原过反应,造成均热带中部出现第二次温度峰值。因此想要直接精确控制预热、焙烧和均热带的温度是很困难的。一般通过控制竖炉两侧燃烧室的温度来间接估算和控制竖炉中的温度。在压力稳定的条件下,燃烧室温度的主要是由煤气和助燃风的流量控制,冷却风又由风机提供,所以在温度控制环节中,主要是控制煤气、风机的流量。
2.风机控制环节
  这一环节是至关重要的,风机主要控制助燃风和冷却风的风量,与此同时还改变了在干燥带冷却风的成分。冷却风的作用不仅仅是冷却焙烧好的熟球,并且回收竖炉中的热量,经过导风墙上升至竖炉上部,与上行焙烧风混合作为干燥生球的媒介。
3.布料控制环节
  由布料车将造好的生球连续均匀稳定地布料到干燥床是竖炉球团焙烧工艺的关键工序。实践表明,布料车布料情况决定着竖炉的焙烧环境、焙烧进程以及整个竖炉球团生产效率。使布料车不均匀布料的原因有:布料车的运行状况、原料不均匀等。如果原料均匀,那么可以通过调节变频器,改变布料车速度,使布料车在布料时基本保持平衡和稳定,以达到更高的球团生产效率。
4.卸料控制环节
  熟球冷却后要通过卸料器排出,卸料的速度也影响着球团的生产效率,影响卸料机制和维持下料均匀稳定的原因有:竖炉内球团的烧结程度和卸料状况等。在卸料时,尽量保证做到不间断摔料,这样对改良竖炉内部环境有利。下料处的物料监测非常关键,即可控制物料平衡,又可用于报警提示。若炉内有球团矿烧结现象,在卸料过程中会有相应的声光提示,此时会提醒操作员工立即采取相应措施,把故障和其他不安全因素消灭在萌芽状态。
  通过上述几个控制环节的分析,在该系统中需要控制的参数有:煤气总管压力和流量、煤气总管快切阀,助燃风总管流量和压力、助燃风东、西支管流量电动调节阀,冷却风总管流量电动调节阀,布料车速度、电磁振动给料机速度(速度均由变频器调节)、低压煤气总管压力、低压煤气总管温度,焙烧带温度,火道口、南北炉身温度以及烟罩、炉篦温度等。
竖炉球团工艺的生产效率优化模型的应用
  在竖炉球团工艺中,竖炉球团的产量和质量是由竖炉的热效率决定“力嗍,竖炉的热效率又主要取决于燃空比。在该项目中,竖炉的燃气由高炉产生,空气由风机提供,空气在竖炉内部又分为助燃风和冷却风两部分,通过第三章建立竖炉生产效率优化模型,在球团下料速度最快条件下,找到最佳的燃空比。
  调节电磁振动给料机和布料机的布料频率,控制其速度,使其速度达到优化模型中的最大速度。通过控制煤气、助燃风和冷却风的调节阀,使助燃风与冷却风流量的比值在优化模型给定参数的范围内,在焙烧过程中达到最佳燃空比值。
  通过一段时间的运行,提高了竖炉球团的生产效率,在一定程度上节省了煤气和风机的电耗,由此可证明该优化模型的设计是合理的。
  
自动控制系统设计

  为了保证控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微采用自动控制与视频监控系统相结合的自动化控制系统,主要用于原料输送控制、运行操作、监视管理


  博微特色

  专业培训
  博微公司的工程师拥有大量的现场培训经验,用生动的语言深入浅出的为现场操作员进行相关培训,减少各方面的误操作引起的事故。
  设备管理

   

   
 典型案例

    西林钢铁集团球团竖炉自动控制系统

 

  结束语

  实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
  认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
  认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
  博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。
   

   
   
   


  烧结目的及意义

  高炉炼铁对含铁原料的要求是:品位高、有害杂质少、还原性好、高温性能优良、强度高、粒度适宜、化学成分稳定均匀。铁矿粉烧结是目前铁矿粉造块的主要方法,它不仅将粉矿进行造块供高炉炼铁使用,而且通过造块改善铁矿石的冶金性能,使高炉冶炼获得良好的效果。我国铁矿石多为贫矿和复合矿,必须进行细磨选矿,细磨后铁矿粉必须造块才能被高炉使用。铁矿粉烧结技术是目前世界上产量最大、使用最广泛的造块方法之一。
  烧结工艺概述

  是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度。它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。本工艺按照烧结过程的内在规律选择了合适的工艺流程和操作制度,利用现代科学技术成果,强化烧结生产过程,能够获得先进的技术经济指标,保证实现高产、优质、低耗。本生产工艺流程有原料的接受,兑灰,拌合,筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分,配料,混料,点火,抽风烧结,抽风冷却,破碎筛分,除尘等环节组成。烧结过程示意图如下。
   

  烧结生产工艺的过程就是将准备好的矿粉、燃料和溶剂,按一定的比例配料,然后再配入一部分烧结机尾筛分的返矿,送到混合机混匀和造球。混好的料由布料器铺到烧结机台车上点火烧结,烧成的烧结矿经破碎机破碎筛分后,筛上成品烧结矿送往高炉,筛下物为返矿,返矿配入混合料重新烧结,烧结过程产生的废气经除尘器除尘后,由风机抽入烟囱,排入大气。
  配料的控制

  对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比,连续稳定地配料,把实际下料量的波动值控制在允许的范围内。当燃料配入量波动0.2%时,就足以引起烧结矿强度与还原性的变化;当矿粉或熔剂配入量发生变化时,烧结矿的含铁量与碱度即随之变化,都将导致高炉炉温、炉渣碱度的变化,对炉况的稳定、顺行带来不利影响。为保证烧结矿成分的稳定,生产中当烧结机所需的上料量发生变化时,须按配料比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量;当料种或原料成分发生变化时,则应按规定的要求,并准确预计烧结矿的化学成分。 其中 验算法该法首先应根据实际生产经验假定配料比,并根据各种物 料的水分、烧损、化学成分等项原始数据,计算烧结矿的化学成分,看其是否满足规定的指标的要求。
  停炉控制

  点火器的停炉分为短期和长期(大、中修)两种情况。当点火器短期停炉时,通过保留2~3个烧嘴或减少煤气来控制炉内的温度即可,长期停炉时应先关闭烧嘴上的阀门和总阀门,并通蒸汽,堵盲板。对于设有助燃风机的点火器,当熄火后应继续送风一段时间以后停机。 
     ①关小煤气管道流量调节阀,使之达到最小流量,然后逐一关闭点火器烧嘴的煤气阀门。 
     ②打开煤气放散阀进行放散,关闭仪表阀门。 
          ③确认炉内无火焰,关闭煤气头道阀。 
     ④手动关闭煤气切断阀。 
     ⑤打开蒸汽阀门通入蒸汽驱赶残余煤气,残余煤气驱赶完毕后,关闭蒸汽阀、调节阀。

               ⑥关闭空气管道上的空气调节阀,停止助燃风机送风。 
     ⑦若检查点火器或处理点火器的其他设备需要动火时,应事先办动火手续及
          ⑧堵盲板顺序:确认残余煤气赶尽,关闭蒸汽阀门,经化验合格后,关闭眼镜阀。 
  烧结点火应注意的事项

        ①点火时应注意保证沿台车宽度的料面要均匀一致。 
     ②当燃料配比低、烧结料水分高、料温低或转速快时,点火温度应掌握在上限;反之则掌握在下限。 
     ③点火时间最低不低于1分钟。 
     ④点火面要均匀,不得有发黑的地方,如有发黑,应调整对应位置的火焰。一般情况下,台车边缘的各火嘴煤气量应大于中部各火嘴煤气量。点火后料面应有适当的熔化,一般熔化面应占1/3左右,不允许料面有生料及浮灰。 
     ⑤对于烧结机来说,台车出点火器3~4m,料面仍应保持红色,以后变黑;如达不到时,应提高点火温度或减慢机速,保证在一定风箱处结成坚硬烧结矿。 
     ⑥为充分利用点火热量,增加点火深度,既保证台车边沿点着火,又不能使火焰外喷,就必须合理控制点火器下部的风箱负压,其负压大小通过调节风箱闸门实现。
          ⑦点火器停水后送水,应慢慢开水门,防止水箱炸裂(有的话应该这样操作)。 
     ⑧点火器灭火后,务必将烧嘴的煤气与空气闸门关严,以防点火时发生爆炸。 
     ⑨如果台车边缘点不着火,可适当关小点火器下部的风箱闸门或适当提高料层厚度;或适当加大点火器两旁烧嘴的煤气与空气量。
  烧结点火温度与火焰长度的调节与控制

  为确保烧结生产的正常进行,在生产过程中,要根据情况及时调整点火火焰长度。点火火焰长度的调整,必须使火焰最高温度达到料面,如果料层发生较大的变化,则应相应调整火焰长度。点火温度的控制必须在火焰长度调节好,并观察点火状态后进行。国内点火温度控制在1050~1250℃时,点火温度适当与否,可从烧结料面状况加以判断。点火温度过高(或点火时间过长),料层表面过熔,呈现板结,风箱负压升高,总烟道中废气量减少;点火温度过低(或点火时间过短),料层表面欠熔,呈棕褐色,出现浮灰,烧结矿强度变差,返矿量增大。点火正常的特征是:料层表面呈黑亮色,成品层表面已熔结成坚实的烧结矿。 
  点火温度的调节可通过调节煤气与空气的大小来实现。操作煤气调节器可以使煤气达到完全燃烧。使用煤气或空气调节器时,调节流量大小可用操纵把柄停留时间的长短来控制,操作调节器不要过猛、过快,应一边操作一边观察流量表上的数字,最后将点火温度调到要求数值。通过上述方法仍然达不到生产需要时,必须查明原因,比如,混合料水分是否偏大,料层是否偏薄,煤气发热值是否偏低等。生产中点火温度的控制常采取固定空气量,调节煤气量的方法。在点火后直至烧结终了的整个过程中,烧结料层不断发生变化。为了使烧结过程正常进行,获得良好的生产指标,对烧结风量、真空度、料层厚度、烧结机速度和烧结终点的准确控制是很重要的。 
     控制系统的构成

  对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的仪器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。电子皮带秤是使用最广泛的皮带秤。由承重装置、称重传感器、速度传感器和称重显示器组成。
  在称量过程中主要用到的自动化产品:称重传感器(对原料记重、速度传感器(检测皮带的传输速度)、数显表(对各种数据进行实时显示)、变频器(实现电机的调速)、电动机等。
  混合机械是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。常用的混合机械分为气体和低粘度液体混合器、中高粘度液体和膏状物混合机械、热塑性物料混合机、粉状与粒状固体物料混合机械四大类。
     其主要用到的自动化产品:断路器、接触器、电动机
  
烧结控制概述

  下图是烧结厂生产的具体的工艺流程图由此图为依据来实现各个环节的自动控制。
   
      
   
                                                         烧结厂工艺流程图
  烧结过程自动控制系统采用工业以太网双网冗余的设计方案完成烧结机系统的生产与控制,所有控制站、操作站、工程师站之间通过冗余以太网连接;各变电所及控制室之间的以太网通过光纤连接。配料秤、计量秤与相应的PLC控制站之间的数据交换通过Profibus-DP 通信网络完成;变频器与相应的PLC控制站之间的数据交换通过MB+通信网络完成。整个控制系统分别完成烧结机及环冷机系统控制,含铁原料接受系统控制,配料系统控制,制粒与成品筛分控制,除尘卸灰控制,主抽风机控制等。各PLC控制站分别放置在主电气楼配电室,原料库配电室,配料配电室,成品配电室及燃料配电室。硬件配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU 模块、接口模块、以太网通信模块以及数字量和模拟量输入/输出模块等。软件设计主要分为电控和仪控两大部分,电控部分完成系统有关数字量的联锁与控制,仪控部分完成相关模拟量的转换,计算和PID控制。
  配料系统的控制方式

  由PLC 进行设定值控制
  PLC完成湿配比及排料量设定值的计算后,将此信号送给配料二次表作为设定信号,由配料二次表完成闭环控制。PLC输出的料量设定值信号,既可以经过自动运算得到,也可以在操作站上进行手动设定。配料二次仪表根据排料量设定值和测量值进行PI 控制运算,由PLC输出控制信号给变频器完成配料系统的自动控制。
  配料仪表单机闭环控制
  单机闭环自动控制是在配料秤二次表面板上直接设定排料量设定值,由配料二次仪表完成单机自动配料。
  直接由P 比进行速度控制
  在操作站上手动设定变频器的速度值,由PLC直接输出此速度设定信号给变频器,完成手动给料控制。
  一次混合、制粒机加水自动控制

  一次混合机加水处理
  可在操作站上进行一次混合机加水目标水分率的设定,按目标水分率和原料重量及水分跟踪值进行一次添加水量计算,确定一次混合机加水量的设定值。
   ①一次添加水量设定值计算公式为
   FMIS =(MMIS × ZW1 - ZH1)/(1- MMIS)×KD1 ( 1 )
   式中,FMIS 为一次添加水量设定值;MMIS 为一混后混合料目标水分率;ZW1为原料湿料量(跟踪值); ZH1为原始水分重量(跟踪值);KD1为一次添加水量修正系数。
   ②一次添加水后水分率计算为
   MMIP =(ZH1 + FMIP )/(ZW1 + FMIP ) (2 ) 
   式中,MMIP 为一混后混合料水分率;FMIP为一次添加水量实际值。
   当一次混合机之前的设备1 混-1皮带在运转中,一次混合机本体在运转中且一次混合机给水压力正常时可进行加水控制。
   制粒机加水处理
   与一次混合机加水情况相同,可在操作站上进行设定目标水分率
   ①制粒机添加水设定值计算式
   当不选择反馈控制时:
   FM2S =(MM2S×ZW2–ZH2 )/(1–MM2S )× KD2( 3 ) 
   当选择反馈控制时:
   FM2S =(MM2S×ZW2 - ZH2 )/(1–MM2S )× KD2 ×(1+PD1×PD2)( 4) 
   式中,FM2S 为制粒机添加水量设定值;MM2S为制粒机后混合料目标水分率;ZW2为制粒机前物料湿重量;ZH2为制粒机前含水重量;PD1为补正系数;PD2为制粒机后水分仪自动修正系数;KD2为制粒机添加水量修正系数。
   ②制粒机添加水后水分率计算
   MM2P =(ZH2 + FM2P)/(ZW2 + FM2P) ( 5) 
   式中,MM2P为制粒机后混合料水分率;FM2P为制粒机添加水量实际值。
   当制粒机前的设备配料秤在运转中,制粒机自身也在运转中且制粒机给水压力正常时可进行制粒机加水控制。
  混合料槽料位的控制

  棍合料槽设置在烧结机头部,作为向烧结机布料的缓冲给料装置,对料位控制的精度具有一定要求。如果控制不好,会给生产带来很大影响。
  混合料槽排料量的计算
  从制粒机给料配料秤到混合料槽止,混合料输送时间TB1(s),在这段时间内将原料输送量跟踪值累加作为混合料槽的入槽量W1N 。根据排料量的平均层厚(不含铺底料层厚)、台车宽度(PW)、台车速度(PS)、原料堆密度(KB1)等相乘,并乘以修正系数PB1求得预想排出量WOUT 。
   WOUT=( PS×( PH - PR )×PW×KB1×TB1×PB1 )/60000( 6 ) 
   式中,PH 为平均层厚设定值(mm );PR为铺底料厚度(mm)。
   当混合料槽料位差超过一定范围时,PB1进行演算并进行自动修正,否则PB1不变,保持原值。
  点火炉燃烧控制
  为了保证混合料烧结良好,应有合适的点火温度。因此,对供给点火炉燃烧用的煤气、空气的流量进行自动控制,既能保持料层最佳点火温度,又能实现煤气的充分燃烧。点火炉燃烧控制有二种方式:一是根据炉内温度进行煤空比串级控制;二是在操作站设定煤气量设定值进行煤空比例控制。二种方式的切换可以在操作站上实现。
   
  点火温度煤空比例串级控制
  由操作人员设定点火炉温度控制的目标值,PLC根据该设定值和点火温度的测量值进行PID 控制运算,其控制输出作为煤气流量调节单元的设定值。煤气流量调节单元则根据此设定值和煤气流量测量值进行PI 控制运算,输出控制信号给煤气流量调节阀,调节煤气流量。而空气流量调节单元的设定值则是由煤气流量测量值经比例环节的控制运算后而得到,再与空气流量设定值进行比较,经过PI 运算,输出控制信号给空气流量调节阀,调节空气流量,从而实现点火炉温度及煤、空比例串级自动控制。
  三机速度联动控制
  正常生产时,烧结机、圆辊给料机、环冷机三者之间的速度应满足一定的比例关系,为此,需对烧结机、圆辊给料机、环冷机的速度进行三机速度联动控制。如果烧结机速度因某种原因发生变化时,圆辊给料机和环冷机的速度也应按一定的比例关系进行变化.否则会影响生产的正常运行。烧结机、圆辊给料机、环冷机三者之间的速度既可保持联动关系,也可根据具体情况单独对烧结机、圆辊给料机、环冷机的速度进行手动控制,以满足生产要求。
  烧结机速度控制
  操作人员根据烧结矿燃烧状况在画面上手动设定烧结机运行速度的设定值,PLC将该设定位直接输出给烧结机变频器,完成烧结机速度的手动控制。
  圆辊给料机及九辊布料器速度控制
  圆辊给料机速度是烧结机速度的一次函数,圆辊给料机速度按烧结机速度比例调节,如果烧结机速度发生变化则圆辊给料机速度必须要变化,否则易造成烧结台车堆料或是缺料,影响正常生产。九辊布料器一般不需要进行速度联动控制。正常生产时,根据经验,将九辊布料器的速度手动控制在一个固定值左右。
  环冷机速度控制
  环冷机速度是烧结台车速度的一次函数,环冷机速度按烧结台车速度比例同步调节,如果烧结台车速度发生变化则环冷机速度必须变化。环冷机排料温度大于150 ℃ 时报警,以指导生产。此外,环冷鼓风机及电机轴承、电机定子温度设高温、高高温报警,送电气联锁停机功能。
  控制过程可能存在的难点

  烧结风量与真空度的控制 
  风是烧结作业赖以进行的基本物质条件之一,也是加快烧结过程最活跃积极的因素,同时也是控制的一大难点,抽过料层的风量越大,垂直烧结速度越快,在保持成品率不变的情况下,可大幅度提高烧结生产产量。但是,风量过大,烧结速度过快,混合料各组分没有足够的时间互相粘结在一起,将降低烧结矿的成品率,同时冷却速度的加快,也会引起烧结矿强度的降低。 
  改善烧结料的透气性,减少料层阻力损失,在不断提高风机能力的情况下,可以达到增产的目的;同时,烧结生产的单位电耗降低。目前烧结机的漏风率一般在40%~60%。堵漏风是挖掘风机潜力,提高通过料层风量的十分重要的措施。烧结机的漏风主要存在于台车及滑道之间,它约占烧结机总漏风率的90%;其次存在于烧结机首尾风箱,此外烧结机集气管、除尘器及导气管道也会漏风。当炉条、挡板不全、台车边缘布不满料时,漏风率进一步加大所以很难控制到恰到好处。减少漏风的方法主要有下面有几个方面: 
  料层厚度与转速:一般来说,料层薄,机速快,生产率高,但在薄料层操作表层强度差的烧结矿数量相对增加,使烧结矿的平均强度降低,返矿和粉末增多,同时还会消弱料层的自动蓄热功能,增加燃料用量,降低燃烧矿的还原性。生产中,在烧好、烧透的前提下,应尽量采用厚料层操作。这是因为烧结矿层有自动蓄热作用,提高料层厚度能降低燃料消耗。而低碳厚料操作一方面既有利于提高烧结矿的粒度组成,使烧结矿大块降低,粉末减少,粒度趋于均匀,成品率提高;另一方面又有利于降低烧结矿氧化亚铁含量,改善烧结矿的还原性;此外还有利于减轻劳动强度,改善劳动条件。 合适的机速是在一定的烧结条件下,保证在预定的烧结终点烧透烧好。影响机速的因素很多,如混合料粒度变细,水分过高或过低,返矿数量减少及品质变坏,混合料制粒性差,预热温度低,含碳波动大,点火煤气不足及漏风损失增大等,就需要减低机速,延长点火时间来保证烧结矿在预定终点烧透烧好。 
  烧结机的速度是根据料层厚度及垂直烧结速度的快慢而决定的,机速的快慢以烧结终点控制在即为倒数第二或第三个风箱为原则(机上冷却除外)。在正常生产中,一般稳定料层厚度不变,以适当调节机速来控制烧结终点。机速的调整要求稳定、平缓,防止忽快忽慢,不能过快过急。10分钟内调整的次数不能多于两次,每次增减不得大于0.5m/分钟这些细节问题难以做到。 
  烧结终点的判断与控制 
  控制烧结终点,就是控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。中小型烧结机的烧结终点一般控制在机尾烧结倒数第二个风箱的位置上,大型烧结机的终点一般控制在烧结倒数第三个风箱上。正确而严格地控制烧结终点可以充分利用烧结面积,提高产量,降低燃耗;另一方面对于无铺底料的烧结机还具有减少炉条消耗、改善机尾劳动条件和延长主风机转子使用寿命的作用。如果烧结终点提前了,这时烧结面积未得到充分的利用,同时使风大量从烧结机后部通过,破坏了抽风制度,降低了烧结矿产量。而烧结终点滞后时,必然造成生料增加,返矿量增加,成品率降低,此外没烧完的燃料进入冷却段,会继续燃烧,破坏设备,降低冷却效率。 
  正确控制烧结终点是生产操作的重要环节。正确判断烧结终点的主要依据是各种传感器但是这也是难以精确控制的。 
  烧结终点的标志是:风箱废气温度下降的瞬间,或者说废气温度最高的风箱位置。往往此风箱废气温度较前后风箱高20~40℃。主管废气温度在100℃左右。终点以后的风箱,由于上部台车的物料全部变成烧结矿层,透气性良好,再加上烧结机尾部漏风的影响,故负压随之下降。 
  肉眼观察机尾烧结断面,均匀整齐,(红层不得超过整个断面的1/3,底部湿泥层不得大于10mm、炉箅子呈灰白色,不带潮泥);卸料时摔打,声音铿锵有力。 
  返矿残碳量应小于1%。 
  调节烧结终点的措施是变动机速、变动料层厚度和调整真空度,常用方法是调整机速。烧结终点有自动和人工调节两种,自动调节是据终点处风箱的废气温度进行自动控制;人工调节也可根据终点风箱的废气温度和直接观察机尾烧结面状况进行调整也不是一件容易的事情。
  烧结料水分的判断与控制
  烧结过程中,混合料水分适宜时,台车料面平整,点火火焰不外喷,机尾烧结矿断面解理整齐这一点难以做到。 
  水分过高时,下料不畅,布料器下的料面出现鱼鳞片状,台车料面不平整,料层自动减薄,严重时点火火焰外喷,出点火器后料面点火不好,总管负压升高,有时急剧升高,总管废气温度急剧下降,机尾烧结矿断面松散,有窝料“花脸”,出现潮湿层。水分过小时,台车料面光,料层自动加厚,点火火焰外扑,料面溅小火星,出点火器后的料面有浮灰,烧结过程下移缓慢,总管负压升高,废气温度下降,机尾烧结矿呈“花脸”,粉尘飞扬。水分不匀时,点火不匀,机尾烧结矿断面出现“花脸”。 
  如果发现烧结料水分异常,烧结工要及时与二次混合联系,并针对情况采取相应的措施。一般应采取固定料层、调整机速的方法,水分偏大时减轻压料,适当提高点火温度和配碳量或降低机速,只有在万不得已的情况下,才允许减薄料层厚度。 
   
  烧结料中碳的判断与控制
  ①当混合料固定碳高时,料面出点火器后2~3m仍不变色,表面过熔结硬壳,总管负压、废气温度升高,(机尾烧结矿断面有火苗,赤红层大于1/2),粘炉箅子,烧结矿气孔大,成蜂窝状,FeO升高。在降低燃料配比的同时,可采取降低点火温度,减薄料层,加快机速等措施。 
  ②混合料固定碳低时,表层点不好,离点火器台车的红料面比正常缩短,料面有浮灰,垂直烧结速度减慢,总管负压、废气温度降低,机尾料面红层薄,火色发暗,严重时有“花脸”,烧结矿FeO降低。在增加燃料配比的同时,可采取提高点火温度,减慢机速等措施。 
  ③当燃料粒度大时,点火不均匀,机尾烧结矿断面冒火苗,局部过熔,断面呈“花脸”,有粘台车现象。此时应与配控(配料室)联系,在严格加工粒度的同时,可采取适当减少配碳量,提高料层厚度或加快机速等措施。 
  在长期的生产实践中,根据烧结生产过程的主要因素,把提高生产能力的经验做了归纳,提出了20字的技术操作方针:“精心备料、稳定水碳、减少漏风、低碳厚料、烧透筛尽”。 
  1)“精心备料”是烧结生产的前提条件。其内容很广泛,它包括原、燃料的质量及其加工准备,以及配料、混合、造球等方面,只有做到“精心备料”,才能为烧结机提供稳定的生产条件。 
  2)“稳定水碳”是稳定生产的保证条件。是指烧结料的水分、固定碳的含量要符合烧结的要求,且波动要小。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件。烧结料中的固定碳是烧结过程的主要热源。减少烧结料水、碳的波动就为烧结机的稳定操作创造了条件。因此,稳定水、碳是稳定烧结生产的关键性措施。 
  3)“减少漏风”是稳定生产的关键性措施。对抽风系统而言就是减少漏风,提高有效抽风量,充分利用主风机能力。对烧结机而言就是风量沿烧结机长度方向要合理分布,而沿台车宽度方向要均匀一致。主风机是烧结生产的心脏,而合理用风提高有效抽风量对优质、高产、低耗具有重要的意义。 
  4)“低碳厚料”是指在允许的条件下,采用低配碳、厚料层的操作,该操作可以相对地减少烧结机表层低质烧结矿的数量,提高烧结矿的强度和成品率,还可以充分利用料中的自动蓄热作用,提高热能的利用率,降低燃料消耗及FeO含量。是获得优质、高产、低耗烧结矿的途径。 
  5)“烧透筛尽”是烧结生产的目的,它体现了质量第一的思想,烧透才能保证强度高、粉末少。烧透是根本,筛尽是辅助,烧不透也就筛不尽。如果保证了烧透,既可使质量提高,产量也不会降低。相反,不保证烧透而一味的快转会适得其反,质量保不了,产量会降低,能耗还会升高。因此“烧透筛尽”也是获得优质、高产、低耗烧结矿的途径。 烧结操作经验中的几个方面是相辅相成的,假如某一因素、某一环节控制不好,其他环节就会失调。 
  自动控制系统设计 

     为了保证控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微采用自动控制与视频监控系统相结合的自动化控制系统,主要用于原料输送控制、运行操作、监视管理。

   

 
    
    
    
  博微特色

  专业培训
  博微公司的工程师拥有大量的现场培训经验,用生动的语言深入浅出的为现场操作员进行相关培训,减少各方面的误操作引起的事故。
  设备管理
   

  
       典型案例

  西林钢铁集团烧结机自动化系统
  首钢矿业公司360平烧结主机PLC控制系统
  河北文丰钢铁有限公司烧结控制系统


   结束语

        实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
  认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
  认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
  博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。
   
   
  
   
   
   

简介

     目高炉炼铁过程中需要加入一定量的助溶剂,简称溶剂,其主要作用是使还原出来的铁与脉石及灰分实现良好的分离,根据铁矿石中脉石和焦炭灰分成分的不同,熔剂分为酸性、碱性和中性三种。常用的碱性溶剂有石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3.MgCO3),石灰石作为高炉冶炼过程中的一种碱性溶剂,具有非常重要的作用它的质量的好坏,直接影响铁水的品质。 
  石灰生产采用的是旋窑,旋窑作为钢铁厂和水泥厂的一个主要设备,市场非常广阔。钢厂旋窑生产工艺流程与水泥厂的流程相比要简单得多,它没有配料和均化工艺过程。以回转窑为例,它的工艺过程主要包括三部分:


系统工艺及主要控制

原料上料部分
   

主要的电气连锁控制功能
  本控制系统的设备的基本操作均有三种方式,既机旁操作方式,
远程手动操作方式(流程处于手动或自动),PLC全自动控制方式(流程处于自动)。

设备机旁手动操作方式
  这种方式只适用于单体设备的维修及调试运行。这种方式适用于所有设备,不管设备的种类与安装位置如何。在这种方式下PLC不参与运行,所有操作是现场人员在每个设备的机旁操作箱上完成的。操作前提是将机旁操作箱上的手动/自动选择开关选择为手动方可机旁操作。
远程手动方式
  这种方式在正常生产中不经常使用,主要用于单体设备调试运行或生产条件不稳定的情况。通过PLC对单个设备进行选择启动和停止等。
全自动操作方式
  在这种方式下,PLC系统和显示操作站系统处于正常工作状态,生产过程由PLC实现全自动控制。根据用户的实际应用程序,显示操作站对PLC发出运行指令来完成全过程自动控制功能,并自动生成不同级别(报警重要程度)的报警。这种方式在正常生产中使用。与远程手动一样,在这种方式下,所有联锁设备的机旁操作箱上的方式选择开关都选在自动位置上。生产过程的启动停止操作完全在显示操作站上进行,当某种故障发生时自动控制系统会立即作出相应的反应,并在显示操作站上报警。在这种操作方式下,系统内所有联锁设备可以根据系统运行的需要在显示操作站上通过鼠标对不同的设备进行选择,启动,停止并加上必要的安全联锁。
   系统启动

  
   流程停止
  
   成品输送部分

      启动顺序如下

      停止顺序
     

2#电动三通选择b向
   启动顺序
         

          停止顺序
     

2#电动三通选择a向
    启动顺序
          

           停止顺序
     

回转窑本体控制

液压挡轮控制 
   本系统分为A、B两回路
  

  A回路(常用运转回路)
  当回转窑窑体运动,向下移动,使下挡轮碰铁碰上行程开关S2,具备自动运行条件,油泵启动,电磁阀I的YV2励磁,压力油经过调速阀至下挡轮油缸,使窑体上移,电磁阀1由计时器来控制,油缸活塞向前推动3mm(大约需要5~10分钟,可调节调速阀),在原地停留40分钟,然后再向前推动3mm,再在原地停留40分钟,在原地停留40分钟期间,电磁阀1处于中间位置,油泵停止运转,这个过程不断重复,直到下挡轮达到最高位置时(行程为50mm)碰到行程开关S1时,油泵停止运转,电磁阀I的YV1励磁,下挡轮油缸在筒体重力作用下缩回,蓄能器压力油打开液控单向阀1,油缸内压力油经过节流阀回油箱,挡轮下移直至下行程开关S2,完成整个循环约为24小时,S3、S4为超极限开关。
  B回路(特殊用途回路)
  这个回路可以使挡带停在任意位置,在现场手动操作电磁阀II,使YV4励磁,启动油泵,使压力油进入上挡轮油缸内,使上挡轮下移,推动轮带使窑体下移,此时电磁阀I中的YV1励磁,下挡轮油缸排油,为加快排油速度,电磁阀III中的YV5励磁,使液控单向阀I打开,如使上挡轮复位高端,可使电磁阀II的YV3历次,碰到行程开关S5,油泵停止,当油泵停止后,立刻解除与S5的连锁,使用A回路时电磁阀II处于中间位置。
预热器液压推杆控制
  

          
  预热器是个原料储存仓,原料在这里与窑内的烟气进行热交换进行预热,它往窑内的下料是通过12个液压推杆不停的往复推动来实现的。
  每个推杆的工作是通过控制油路上的电磁阀来控制,电磁阀得电,油压推动推杆向里运动,失电,推杆退回。推杆的工作顺序为:

        

       下料的快慢通过控制每个推杆的行进距离和俩个推杆之间的间隔时间来实现,建龙项目我是通过时序来实现的,推杆行程最大时一个来回大约16秒,推进去的单行程就是8秒,那么控制电磁阀通断时间为1~8秒之间,即可控制推杆的行程。
  间隔时间是以上一个推杆完全退回原位碰到外行程开关开始计时,在上位机上可以任意设定。
  推杆的工作也可以通过内外两个行程开关来实现,推杆推进中碰到内行程开关时,电磁阀失电,推杆退回,碰到外行程开关时下一个推杆开始计时,到预定的时间开始工作。
  12个推杆全部推完,从1#推杆开始重新开始进入到下一个循环,周而复始直到系统停止为止。
回转窑窑速控制
  回转窑主传动电机是变频控制,直接在上位机上设定变频频率即可改变回转窑窑速,不要求闭环控制。
 燃烧控制
   窑内炉温控制要分别控制煤气和助燃风的流量来控制,煤气的控制一般采用串级pid控制,控制策略如下图:

  如上图所示,煤气流量控制本身是个pid闭环控制,作为整个控制策略中的闭环,燃烧室温度控制是个外环,策略的含义是通过检测燃烧室内的温度,来决定煤气流量的设定值多少,内环根据这个设定值来调节煤气调节阀,使流量保持稳定。
  煤气管道除了这个调节环节外,还要有煤气切断阀控制,非常重要。在一些特殊的条件下(如:窑内灭火,煤气压力过低等)要保证能迅速切断煤气,防止事故发生。一旦动作窑内就会灭火,所以还要保证不要误动作,对器件的可靠性要求较高。
  助燃风的控制相对简单一些,框图如下:
   

  自动控制系统设计

  为了保证控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微采用自动控制与视频监控系统相结合的自动化控制系统,主要用于原料输送控制、运行操作、监视管理。

    

    
    
    
  博微特色  

       专业培训
  博微公司的工程师拥有大量的现场培训经验,用生动的语言深入浅出的为现场操作员进行相关培训,减少各方面的误操作引起的事故。
  设备管理
   

  典型案例  

       黑龙江建龙双鸭山白灰窑自动控制系统

  结束语  

       实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
  认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
  认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
  博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。
   
   
   
   
   
   

电话:
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