轉爐,回轉電爐煙氣凈化與回收

1 轉爐,回轉電爐回收基本原理

　　1.1 轉爐,回轉電爐煙氣的收集、冷卻和凈化

　　轉爐煙氣離開爐口時溫度為1 400~1 500℃，主要采用循環(huán)水冷法令其迅速冷卻。煙氣經過眾多毛細管環(huán)繞的活動煙罩、上部固定煙罩和汽化冷卻煙道后，冷卻至800~1 000℃，然后經溢流文氏管（以下簡稱“一文”）進行飽和冷卻降溫、除塵，此時溫度已降至75℃左右。冷卻后的煙氣經重力脫水器進入矩形線性可調文氏管（以下簡稱“二文”），進行精除塵。此時，煙氣與噴入二文內的水滴高速碰撞，由于擴散、慣性作用，煙氣中的塵粒與水珠結合后凝聚而被除下。二文采用矩形“R-D”線性可調文氏管，通過閥板（米字閥）調節(jié)其開度，控制罩內差壓�；厥諘r，將罩內煙氣壓力調節(jié)至微正壓（一般約為0~20 Pa），以控制空氣吸入量（即控制O2的吸入量），減少煙氣中CO的燃燒，使回收的煤氣濃度增高。

　　1.2 轉爐,回轉電爐煙氣的抽取、放散及回收

　　煤氣鼓風機是煙氣除塵系統(tǒng)的重要設備，依靠它的強大抽吸能力將吹煉產生的大量煙塵抽走�；翠擄L機通過液力耦合器調速，其轉速根據生產工藝進行調整（淮鋼煙氣鼓風機高速為2 700 r/min；低速為800 r/min），動力源采用防爆電機。一般情況下，在轉爐吹煉期，鼓風機升至高速；非吹煉期，降至低速。在鼓風機的煙氣出口處，設有煤氣分析儀，錄檢測到CO含量>40%，O2含量<1.5%時，煙氣送入煤氣加壓站，作為燃料儲存，否則引至煙囪放散。

　　2 轉爐,回轉電爐主要設備選型與系統(tǒng)基本配置

　　轉爐煙氣凈化回收自動控制系統(tǒng)，采用西門子SMATIC S7-400作為主站，掛接ET200M遠程站，I/O模板選用S7-300系列，主從站間采用PROFIBUS-DP網通信，主干環(huán)網選用SIMATICNET。軟件平臺選用WINDOWS 2000 PROFESSIONAL，PLC編程環(huán)境采用Step7 V5.2，上位監(jiān)控軟件采用WIN CC V5.2，網絡通信采用Soft Net軟件。從運行效果看，硬件系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，軟件系統(tǒng)刷新速度快，實時更新性好，配合報警與趨勢功能，極大地滿足了操作人員對于數值監(jiān)測，設備控制以及數據記錄的需要。

　　3 轉爐,回轉電爐控制要求的實現

　　3.1 基本控制流程

　　在整個煙氣凈化與回收的過程中，由于煙氣溫度很高，且屬易燃易爆氣體，一旦出現泄漏將出現不可估量的后果，所以在控制方式上對自動化要求很高。

　　3.2 主要控制回路

　　（1）爐口微差壓控制。采用閉環(huán)PID調節(jié)回路，將爐口微差壓的檢測值作為過程值，設定值一般在10 Pa左右，利用閉環(huán)調節(jié)二文閥芯開度。由于爐口微差壓調節(jié)的好壞，直接影響煤氣回收的質量，所以要求將比例調節(jié)值P和積分調節(jié)值I調節(jié)到使輸出較為靈敏的數值處。此外，降罩后進行調節(jié)，抬罩后將二文閥芯開度設定到50%。

　�。�2）風機轉速控制。風機的全程自動調節(jié)取決于兩點，即兌鐵時刻和出鋼時刻。當OG系統(tǒng)收到頂吹“兌鐵”信號后，負機自動升至高速，吹煉完畢，轉爐轉至出鋼角時，風機自動降為低速。風機高低速的轉換，必須平滑，實現斜坡速度上升或下降，否則電流變化過猛，會對電機造成損害，縮短電機壽命。

　�。�3）三通閥組連鎖控制。三通閥組是決定煤氣回收、放散的核心裝置，閥組的控制也是OG系統(tǒng)中比較復雜的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，包括對三通閥體的控制，對水封逆止閥以及旁通閥的控制，對N2吹掃B1閥、B2閥、D閥的控制以及對沖洗電磁閥的控制。

　　4 轉爐,回轉電爐尚待完善提高的環(huán)節(jié)

　　本設計完全滿足了煉鋼車間對于煙氣凈化與回收系統(tǒng)的工藝要求，控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，極大地方便了操作人員對于整個OG系統(tǒng)的監(jiān)控。但縱觀整體設計，存在以下兩點不足：

　　（1）二文喉口處的噴水量直接決定著除塵效果的好壞，因這里總有大量煙塵通過，極易堵塞，廠家在這里設計了氮氣捅針。操作工定時操作捅針，對二文喉口噴水處進行清堵處理。但這項上作瑣碎易忘，導致堵塞后的除塵效果不好，冒出大量黃煙。在今后的設計中，應將這一過程加入PLC自控系統(tǒng)，以便定期自動完成清堵工作。

　�。�2）自控系統(tǒng)很大程度上依賴于儀表測量到的準確數據。由于本系統(tǒng)處于高溫、高粉塵環(huán)境中，所以某些位置的儀表易出故障，導致操作工無法正確了解各段設備的情況，不但直接影響除塵效果，更易發(fā)生意想不到的危險。所以今后在設計這類工況下的儀表時，務必在選型和安裝位置上仔細斟酌，以便能夠長期測量到準確的數據。