凌寒

【摘 要】近年來我國的環(huán)保意識的加強，過去的粗獷開放式生產(chǎn)模式逐漸成為過去，生產(chǎn)的廢氣、粉塵和廢渣等都被回收再利用。但在回收廢氣、粉塵和廢渣的同時也伴隨著安全隱患的增加，為了減少不安全因素，大部分企業(yè)都采取的工業(yè)自動化遠程操作。本文本著減少經(jīng)濟成本理念改進了高爐煤氣除塵放灰系統(tǒng)，增強了卸灰能力，減少了工人現(xiàn)場出勤次數(shù)，降低了危險系數(shù)。

【關(guān)鍵詞】除塵；安全；自動化

0 引言

隨著我國環(huán)境保護意識的加強，我國的高爐煉鐵已經(jīng)從過去的開放式煉鐵環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]式煉鐵模式，當年照片宣傳的鐵花四濺、白煙滾滾的年代已經(jīng)過去，現(xiàn)在煉鐵廠已經(jīng)成為花園式工廠。

高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品有高爐煤氣、爐塵和爐渣。其中爐塵是隨著高速上升的煤氣帶離高爐的細顆粒爐料。一般含鐵30%～50%，含碳10%～20%。經(jīng)煤氣除塵回收后，可以用作燒結(jié)礦原料。[1]

高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后，進入布袋除塵器精除塵，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣主管、調(diào)壓閥組（或TRT）調(diào)節(jié)穩(wěn)壓后，送往廠區(qū)凈煤氣總管?；拿簹獾幕覊m含量為5～6g/Nm3，經(jīng)布袋除塵后，煤氣的含塵量≤8mg/Nm3，即可以滿足用戶對煤氣含塵量的要求。

1 工藝流程

1.1 箱體組成

箱體由荒煤氣室（過濾室）、凈煤氣室、下灰斗、人孔、煤氣進出口、氣體分布柵、安全閥、取樣口、吹掃口、煤氣放散口及支座等組成?；拿簹鈴南潴w頂部中間方向進入，凈煤氣出口設(shè)在箱體頂部?；拿簹鈴纳隙?，氣流均勻，避免布袋劇烈晃動。

1.2 噴吹系統(tǒng)工藝流程

反吹介質(zhì)為氮氣，每個箱體設(shè)二套脈沖氮氣反吹系統(tǒng)。脈沖閥的進氣端與噴吹氣包連接，出氣端通過閥門（常開）與噴吹管連接。當脈沖閥打開時，氮氣由噴吹氣包通過脈沖閥，經(jīng)噴嘴噴入文氏管，并振動濾袋，進行清灰。在噴吹清灰過程中，每次噴吹清灰時間為0.1～0.2S，在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮氣，形成高速氣流，從周圍引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進濾袋，致使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振動，同時，在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流，由于沖擊和逆向氣流的作用，附著在濾袋外層的粉塵被抖落，而嵌于濾布孔隙中的粉塵也被吹掉，濾袋可重新使用。

1.3 卸輸灰裝置

卸輸灰裝置由大灰倉、卸灰閥、皮帶等組成。為保證卸灰通暢，在布袋除塵器箱體和大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器。

1.4 燃氣自動化硬件組成

本系統(tǒng)主要由施耐德PLC組成，其中包括電源模板、CPU模板、數(shù)字量模板、模擬量模板和通訊模板組成。主站CPU為140CPU651 50，主分站通過主站CRP模塊和分站CRA模塊由同軸電纜進行通訊連接，并安裝主站冗余。其余分站裝有140DDI、DDO、ARI、ACI等模塊用來采集數(shù)據(jù)及驅(qū)動設(shè)備動作。

1.5 卸灰程序段

程序說明：

（1）如圖2所示，IO_PLC遠程控制、IO_LOCAL現(xiàn)場控制、PD_RUN皮帶運轉(zhuǎn)反饋信號、HMI_START_PB電腦畫面啟動、HMI_STOP_PB電腦畫面停止、CY_D壓差到信號、RUN_CMD倉壁振動器啟動輸出、SUB 減法功能塊、GT大于功能塊。

（2）第一段程序，運灰皮帶啟動有兩種控制方式，遠程控制和現(xiàn)場控制。在遠程控制中，在PD_RUN信號來的前提下可在畫面手動啟動倉壁振動器RUN_CMD進行放灰作業(yè)，并在CY_D信號來時或手動點動停止按鈕停止振動器運行。在現(xiàn)場控制中只需要點動啟動和停止按鈕即可控制振動器起停，沒有其他連鎖條件。并且遠程和本地控制設(shè)有互鎖，防止設(shè)備誤動作。

1.6 工藝特點及缺點

本系統(tǒng)是上進煤氣工藝，特點是氣流方向和灰塵降落方向一致，反吹時有利于灰塵沉降，但灰斗部分易形成煤氣死去，溫度低，易結(jié)露和粉塵結(jié)塊，影響排灰的正常進行，雖然大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器，但有時效果不佳，還需要人為地敲打，這對煤氣區(qū)域作業(yè)的人帶來一定的安全隱患。

圖 2

2 工藝改進

2.1 工藝改進理念

（1）減少煤氣區(qū)域人工作的時間，減少安全事故發(fā)生的因素。

（2）獲得很好的卸灰效果，并實現(xiàn)自動化。

（3）跟據(jù)上述生產(chǎn)工藝特點，建議每個箱體增加一組倉壁振動器。這樣可以增加箱體震動點，增強下灰能力，同時還可以減少人工現(xiàn)場敲擊，降低危險系數(shù)。

（4）并且本著節(jié)能的理念，后增加的倉壁振動器B，是在倉壁振動器A工作時并且卸灰效果不佳的情況下啟動。

（5）為了實現(xiàn)自動化控制，在卸灰嘴下方的皮帶加裝皮帶秤，并設(shè)定秤值，再秤值小于額定值后若干秒，自動啟動倉壁振動器B。

2.2 程序設(shè)計

圖 3

程序說明：

（1）在原有的程序基礎(chǔ)上，增加了以下幾段程序。如圖3所示。

（2）在第2段遠程控制程序中，倉壁振動器A運行的條件下，滿足皮帶秤值小于5kg并在20秒內(nèi)連續(xù)輸入電信號的情況下條件下，倉壁振動器B啟動，并可以實現(xiàn)振動器B單獨手動起停。

（3）在第2段現(xiàn)場控制程序中，振動器B可由現(xiàn)場啟動和停止按鈕直接控制啟動，沒有其他連鎖條件。

（4）LT是“<”比較指令，當PD_CZ<5kg時功能塊輸出，后面連接TON接通延時指令，在輸入指令保持20s后輸出，接通PD_SL。SUB是“—”指令，YL_PA—YL_PB的結(jié)果傳送入GT“>”比較指令輸入端，當結(jié)果大于YL_SET時接通CY_D。

3 改造效果

通過改造卸灰的效果明顯加強，一般每個箱體24小時放灰1次，改造前冬天現(xiàn)場工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為25/月，改造后冬天工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為5/月，即經(jīng)濟上人工費用明顯下降，同時危險系數(shù)也明顯降低。

【參考文獻】

[1]王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]內(nèi)部生產(chǎn)工藝技術(shù)手冊[Z].

[責任編輯：孫珊珊]

【摘 要】近年來我國的環(huán)保意識的加強，過去的粗獷開放式生產(chǎn)模式逐漸成為過去，生產(chǎn)的廢氣、粉塵和廢渣等都被回收再利用。但在回收廢氣、粉塵和廢渣的同時也伴隨著安全隱患的增加，為了減少不安全因素，大部分企業(yè)都采取的工業(yè)自動化遠程操作。本文本著減少經(jīng)濟成本理念改進了高爐煤氣除塵放灰系統(tǒng)，增強了卸灰能力，減少了工人現(xiàn)場出勤次數(shù)，降低了危險系數(shù)。

【關(guān)鍵詞】除塵；安全；自動化

0 引言

隨著我國環(huán)境保護意識的加強，我國的高爐煉鐵已經(jīng)從過去的開放式煉鐵環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]式煉鐵模式，當年照片宣傳的鐵花四濺、白煙滾滾的年代已經(jīng)過去，現(xiàn)在煉鐵廠已經(jīng)成為花園式工廠。

高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品有高爐煤氣、爐塵和爐渣。其中爐塵是隨著高速上升的煤氣帶離高爐的細顆粒爐料。一般含鐵30%～50%，含碳10%～20%。經(jīng)煤氣除塵回收后，可以用作燒結(jié)礦原料。[1]

高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后，進入布袋除塵器精除塵，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣主管、調(diào)壓閥組（或TRT）調(diào)節(jié)穩(wěn)壓后，送往廠區(qū)凈煤氣總管。荒煤氣的灰塵含量為5～6g/Nm3，經(jīng)布袋除塵后，煤氣的含塵量≤8mg/Nm3，即可以滿足用戶對煤氣含塵量的要求。

1 工藝流程

1.1 箱體組成

箱體由荒煤氣室（過濾室）、凈煤氣室、下灰斗、人孔、煤氣進出口、氣體分布柵、安全閥、取樣口、吹掃口、煤氣放散口及支座等組成?；拿簹鈴南潴w頂部中間方向進入，凈煤氣出口設(shè)在箱體頂部?；拿簹鈴纳隙拢瑲饬骶鶆?，避免布袋劇烈晃動。

1.2 噴吹系統(tǒng)工藝流程

反吹介質(zhì)為氮氣，每個箱體設(shè)二套脈沖氮氣反吹系統(tǒng)。脈沖閥的進氣端與噴吹氣包連接，出氣端通過閥門（常開）與噴吹管連接。當脈沖閥打開時，氮氣由噴吹氣包通過脈沖閥，經(jīng)噴嘴噴入文氏管，并振動濾袋，進行清灰。在噴吹清灰過程中，每次噴吹清灰時間為0.1～0.2S，在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮氣，形成高速氣流，從周圍引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進濾袋，致使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振動，同時，在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流，由于沖擊和逆向氣流的作用，附著在濾袋外層的粉塵被抖落，而嵌于濾布孔隙中的粉塵也被吹掉，濾袋可重新使用。

1.3 卸輸灰裝置

卸輸灰裝置由大灰倉、卸灰閥、皮帶等組成。為保證卸灰通暢，在布袋除塵器箱體和大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器。

1.4 燃氣自動化硬件組成

本系統(tǒng)主要由施耐德PLC組成，其中包括電源模板、CPU模板、數(shù)字量模板、模擬量模板和通訊模板組成。主站CPU為140CPU651 50，主分站通過主站CRP模塊和分站CRA模塊由同軸電纜進行通訊連接，并安裝主站冗余。其余分站裝有140DDI、DDO、ARI、ACI等模塊用來采集數(shù)據(jù)及驅(qū)動設(shè)備動作。

1.5 卸灰程序段

程序說明：

（1）如圖2所示，IO_PLC遠程控制、IO_LOCAL現(xiàn)場控制、PD_RUN皮帶運轉(zhuǎn)反饋信號、HMI_START_PB電腦畫面啟動、HMI_STOP_PB電腦畫面停止、CY_D壓差到信號、RUN_CMD倉壁振動器啟動輸出、SUB 減法功能塊、GT大于功能塊。

（2）第一段程序，運灰皮帶啟動有兩種控制方式，遠程控制和現(xiàn)場控制。在遠程控制中，在PD_RUN信號來的前提下可在畫面手動啟動倉壁振動器RUN_CMD進行放灰作業(yè)，并在CY_D信號來時或手動點動停止按鈕停止振動器運行。在現(xiàn)場控制中只需要點動啟動和停止按鈕即可控制振動器起停，沒有其他連鎖條件。并且遠程和本地控制設(shè)有互鎖，防止設(shè)備誤動作。

1.6 工藝特點及缺點

本系統(tǒng)是上進煤氣工藝，特點是氣流方向和灰塵降落方向一致，反吹時有利于灰塵沉降，但灰斗部分易形成煤氣死去，溫度低，易結(jié)露和粉塵結(jié)塊，影響排灰的正常進行，雖然大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器，但有時效果不佳，還需要人為地敲打，這對煤氣區(qū)域作業(yè)的人帶來一定的安全隱患。

圖 2

2 工藝改進

2.1 工藝改進理念

（1）減少煤氣區(qū)域人工作的時間，減少安全事故發(fā)生的因素。

（2）獲得很好的卸灰效果，并實現(xiàn)自動化。

（3）跟據(jù)上述生產(chǎn)工藝特點，建議每個箱體增加一組倉壁振動器。這樣可以增加箱體震動點，增強下灰能力，同時還可以減少人工現(xiàn)場敲擊，降低危險系數(shù)。

（4）并且本著節(jié)能的理念，后增加的倉壁振動器B，是在倉壁振動器A工作時并且卸灰效果不佳的情況下啟動。

（5）為了實現(xiàn)自動化控制，在卸灰嘴下方的皮帶加裝皮帶秤，并設(shè)定秤值，再秤值小于額定值后若干秒，自動啟動倉壁振動器B。

2.2 程序設(shè)計

圖 3

程序說明：

（1）在原有的程序基礎(chǔ)上，增加了以下幾段程序。如圖3所示。

（2）在第2段遠程控制程序中，倉壁振動器A運行的條件下，滿足皮帶秤值小于5kg并在20秒內(nèi)連續(xù)輸入電信號的情況下條件下，倉壁振動器B啟動，并可以實現(xiàn)振動器B單獨手動起停。

（3）在第2段現(xiàn)場控制程序中，振動器B可由現(xiàn)場啟動和停止按鈕直接控制啟動，沒有其他連鎖條件。

（4）LT是“<”比較指令，當PD_CZ<5kg時功能塊輸出，后面連接TON接通延時指令，在輸入指令保持20s后輸出，接通PD_SL。SUB是“—”指令，YL_PA—YL_PB的結(jié)果傳送入GT“>”比較指令輸入端，當結(jié)果大于YL_SET時接通CY_D。

3 改造效果

通過改造卸灰的效果明顯加強，一般每個箱體24小時放灰1次，改造前冬天現(xiàn)場工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為25/月，改造后冬天工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為5/月，即經(jīng)濟上人工費用明顯下降，同時危險系數(shù)也明顯降低。

【參考文獻】

[1]王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]內(nèi)部生產(chǎn)工藝技術(shù)手冊[Z].

[責任編輯：孫珊珊]

【摘 要】近年來我國的環(huán)保意識的加強，過去的粗獷開放式生產(chǎn)模式逐漸成為過去，生產(chǎn)的廢氣、粉塵和廢渣等都被回收再利用。但在回收廢氣、粉塵和廢渣的同時也伴隨著安全隱患的增加，為了減少不安全因素，大部分企業(yè)都采取的工業(yè)自動化遠程操作。本文本著減少經(jīng)濟成本理念改進了高爐煤氣除塵放灰系統(tǒng)，增強了卸灰能力，減少了工人現(xiàn)場出勤次數(shù)，降低了危險系數(shù)。

【關(guān)鍵詞】除塵；安全；自動化

0 引言

隨著我國環(huán)境保護意識的加強，我國的高爐煉鐵已經(jīng)從過去的開放式煉鐵環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]式煉鐵模式，當年照片宣傳的鐵花四濺、白煙滾滾的年代已經(jīng)過去，現(xiàn)在煉鐵廠已經(jīng)成為花園式工廠。

高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品有高爐煤氣、爐塵和爐渣。其中爐塵是隨著高速上升的煤氣帶離高爐的細顆粒爐料。一般含鐵30%～50%，含碳10%～20%。經(jīng)煤氣除塵回收后，可以用作燒結(jié)礦原料。[1]

高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后，進入布袋除塵器精除塵，凈化后的煤氣經(jīng)煤氣主管、調(diào)壓閥組（或TRT）調(diào)節(jié)穩(wěn)壓后，送往廠區(qū)凈煤氣總管。荒煤氣的灰塵含量為5～6g/Nm3，經(jīng)布袋除塵后，煤氣的含塵量≤8mg/Nm3，即可以滿足用戶對煤氣含塵量的要求。

1 工藝流程

1.1 箱體組成

箱體由荒煤氣室（過濾室）、凈煤氣室、下灰斗、人孔、煤氣進出口、氣體分布柵、安全閥、取樣口、吹掃口、煤氣放散口及支座等組成?；拿簹鈴南潴w頂部中間方向進入，凈煤氣出口設(shè)在箱體頂部。荒煤氣從上而下，氣流均勻，避免布袋劇烈晃動。

1.2 噴吹系統(tǒng)工藝流程

反吹介質(zhì)為氮氣，每個箱體設(shè)二套脈沖氮氣反吹系統(tǒng)。脈沖閥的進氣端與噴吹氣包連接，出氣端通過閥門（常開）與噴吹管連接。當脈沖閥打開時，氮氣由噴吹氣包通過脈沖閥，經(jīng)噴嘴噴入文氏管，并振動濾袋，進行清灰。在噴吹清灰過程中，每次噴吹清灰時間為0.1～0.2S，在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮氣，形成高速氣流，從周圍引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進濾袋，致使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振動，同時，在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流，由于沖擊和逆向氣流的作用，附著在濾袋外層的粉塵被抖落，而嵌于濾布孔隙中的粉塵也被吹掉，濾袋可重新使用。

1.3 卸輸灰裝置

卸輸灰裝置由大灰倉、卸灰閥、皮帶等組成。為保證卸灰通暢，在布袋除塵器箱體和大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器。

1.4 燃氣自動化硬件組成

本系統(tǒng)主要由施耐德PLC組成，其中包括電源模板、CPU模板、數(shù)字量模板、模擬量模板和通訊模板組成。主站CPU為140CPU651 50，主分站通過主站CRP模塊和分站CRA模塊由同軸電纜進行通訊連接，并安裝主站冗余。其余分站裝有140DDI、DDO、ARI、ACI等模塊用來采集數(shù)據(jù)及驅(qū)動設(shè)備動作。

1.5 卸灰程序段

程序說明：

（1）如圖2所示，IO_PLC遠程控制、IO_LOCAL現(xiàn)場控制、PD_RUN皮帶運轉(zhuǎn)反饋信號、HMI_START_PB電腦畫面啟動、HMI_STOP_PB電腦畫面停止、CY_D壓差到信號、RUN_CMD倉壁振動器啟動輸出、SUB 減法功能塊、GT大于功能塊。

（2）第一段程序，運灰皮帶啟動有兩種控制方式，遠程控制和現(xiàn)場控制。在遠程控制中，在PD_RUN信號來的前提下可在畫面手動啟動倉壁振動器RUN_CMD進行放灰作業(yè)，并在CY_D信號來時或手動點動停止按鈕停止振動器運行。在現(xiàn)場控制中只需要點動啟動和停止按鈕即可控制振動器起停，沒有其他連鎖條件。并且遠程和本地控制設(shè)有互鎖，防止設(shè)備誤動作。

1.6 工藝特點及缺點

本系統(tǒng)是上進煤氣工藝，特點是氣流方向和灰塵降落方向一致，反吹時有利于灰塵沉降，但灰斗部分易形成煤氣死去，溫度低，易結(jié)露和粉塵結(jié)塊，影響排灰的正常進行，雖然大灰倉及中間灰倉的下錐體設(shè)有倉壁振動器，但有時效果不佳，還需要人為地敲打，這對煤氣區(qū)域作業(yè)的人帶來一定的安全隱患。

圖 2

2 工藝改進

2.1 工藝改進理念

（1）減少煤氣區(qū)域人工作的時間，減少安全事故發(fā)生的因素。

（2）獲得很好的卸灰效果，并實現(xiàn)自動化。

（3）跟據(jù)上述生產(chǎn)工藝特點，建議每個箱體增加一組倉壁振動器。這樣可以增加箱體震動點，增強下灰能力，同時還可以減少人工現(xiàn)場敲擊，降低危險系數(shù)。

（4）并且本著節(jié)能的理念，后增加的倉壁振動器B，是在倉壁振動器A工作時并且卸灰效果不佳的情況下啟動。

（5）為了實現(xiàn)自動化控制，在卸灰嘴下方的皮帶加裝皮帶秤，并設(shè)定秤值，再秤值小于額定值后若干秒，自動啟動倉壁振動器B。

2.2 程序設(shè)計

圖 3

程序說明：

（1）在原有的程序基礎(chǔ)上，增加了以下幾段程序。如圖3所示。

（2）在第2段遠程控制程序中，倉壁振動器A運行的條件下，滿足皮帶秤值小于5kg并在20秒內(nèi)連續(xù)輸入電信號的情況下條件下，倉壁振動器B啟動，并可以實現(xiàn)振動器B單獨手動起停。

（3）在第2段現(xiàn)場控制程序中，振動器B可由現(xiàn)場啟動和停止按鈕直接控制啟動，沒有其他連鎖條件。

（4）LT是“<”比較指令，當PD_CZ<5kg時功能塊輸出，后面連接TON接通延時指令，在輸入指令保持20s后輸出，接通PD_SL。SUB是“—”指令，YL_PA—YL_PB的結(jié)果傳送入GT“>”比較指令輸入端，當結(jié)果大于YL_SET時接通CY_D。

3 改造效果

通過改造卸灰的效果明顯加強，一般每個箱體24小時放灰1次，改造前冬天現(xiàn)場工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為25/月，改造后冬天工人敲擊每個箱體的平均次數(shù)為5/月，即經(jīng)濟上人工費用明顯下降，同時危險系數(shù)也明顯降低。

【參考文獻】

[1]王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]內(nèi)部生產(chǎn)工藝技術(shù)手冊[Z].

[責任編輯：孫珊珊]