攀钢250立方石灰竖炉方案

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ZL 200820221129.5）

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攀钢250立方石灰竖炉 作者：河南众恒 添加人：admin 浏览量：640 添加时间：2009-3-30 15:45:10

一、系统概述

石灰竖炉控制中，我们拟采用了两极微机控制系统，实现了活性石灰生产从投入到产出全过程自动化作业，不但提高了产量和活性度，而且降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，经过近十几年使用表明，该控制系统的应用是成功的，它不但稳定可靠、故障率低、抗干扰能力强，且称量系统精度高、操作简便，深受操作工的欢迎。

近年来，我公司已完成了十几座石灰炉的自动化控制系统和改造，在活性石灰竖炉自动化控制上，有独特的控制工艺和方法，有公司独特的专用自动化产品，对其生产工艺、控制技术、调试方法达到了十分娴熟的程度，已形成了一个专门从事活性石灰竖炉自动化工程的队伍。由我公司完成的石灰竖炉控制系统性能价格比大大提高、调试周期大大缩短、达产迅速、运行可靠。近期在苏州、南钢、山东石横特钢，常州等地，完成的多座石灰炉工程一次联调试车成功，且故障率极低，深受用户赞誉。

二、系统原理

首先把生产活性石灰所需的合格原燃料及添加剂（如：石灰石、焦碳、盐等），储存在原料仓中。在配料系统中，通过变频给料机把原料放入称量斗，用电子称准确称量，称量后，通过中间斗、振动机、皮带机混均，进入单斗，再由单斗卷扬机沿着斜桥把混合料运至炉顶受料斗，通过电磁振动机，均匀而定量给料，由炉顶旋转布料器完成炉内布料，炉料靠自重克服煤气流的浮力而缓慢向下运动，相继通过预热带、煅烧带、冷却带。炉料在下降过程中与炽热的上升煤气流进行着复杂的热交换，并伴随着石灰石的分解和生石灰的晶粒的发育成长过程，当全过程完成时，也被助燃空气冷却降温至40-60度，然后由出灰机卸到炉外成品皮带机上，由成品皮带、成品提升机、成品振动筛、可逆皮带等设备运至成品仓，完成整个生产过程。

三、主要机械设备的改造和控制系统硬件组成

根据用户要求和现场勘查情况。为了满足生产工艺和生产指标的要求对攀钢5号石灰石矿活性石灰竖炉拟做如下的硬件的改造。

机械部分：

（1）混配部分的改造。增加两条混料皮带，即青石和焦炭皮带。并采用变频器控制速度，以调整混料的均匀。增加两个变频控制的震动给料机，两个称量料斗，两个气动闸板阀，电子称重系统，相应的两个金属构平台改造。改造总重量为：9458Kg。

（2）斜桥和卷杨改造。重新制作斜桥，采用槽钢导轨，同时改变其斜度和高度。更换变径卷筒和电机，减速机。由37变比改为87。电机由22KW取代15KW。重新制作上料矿车，由原900KG容量改为1200KG。改变其长度宽度以及轮距。改造的系统总重量为：20139Kg。

（3）炉顶布料器和相应设备的改造。增加一台九点旋转布料器。一台震动给料器，一个受料斗，一个闸板阀。同时将炉顶结构平台做相应的金属结构改造。

电气自动化部分：

全面改造原系统的电气自动化系统。系统采用两级微机控制系统。上位机为研华工业控制机，下位机的控制核心部分采用西门子S7-300系统，其中含有数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，通讯模块，接口模块，集成的称重模块，系统操作界面采用美国INTOUCH人机接口软件，探尺用智能重锤型料位计，上料系统采用变频器控制，智能主令控制器，智能语音报警器。

5号石灰炉工艺流程图如下所示：

1、PLC和集成称重模块：

西门子PLCS7系列，在我国冶金、纺织、化工等各领域得到了广泛应用，事实证明西门子PLCS7系列价格低、功能强、可靠性好。在系统中采用西门子S7-300PLC性价比高，并且便于维护、便于扩展，备件价格低，订货周期短是最理想的控制系统。

目前控制系统中称量部分，我们采用了西门子称重模块，集成在S7-300PLC系统中。电信号由现场3个传感器（每个电子称3个压式荷重传感器并联，安装在平面三角形的三个角）传给称重模块，再经称重模块运算后变为重量值，通过PLC总线直接传送CPU，这样就减少了数据传递的中间环节，同样增强了抗干扰能力。校秤使用西门子提供的称重组态软件，通过计算机串行接口进行校秤，过程简单、快捷，生产过程中如需校秤，可用控制系统程序由上位机下达指令，通过S7-300PLC直接进行。

2、上位计算机

上位机采用研华IP610工业控制机，通过串行接口与CP340通讯模块相连，这种工控机一般性能比较好适应于工业控制场合，可以连续工作，抗干扰、抗灰尘。

3、人机操作界面

上位机操作界面采用美国INTOUCH人机接口软件，这种软件在工业控制中使用比较普遍，因其功能强大、易于掌握、使用方便、可靠性好、操作简单而受到欢迎。所有操作皆由鼠标完成，可进行参数显示、修改、设定，可以方便制作出动态工艺画面，操作画面，历史曲线、实时曲线等功能完善的画面。这种软件初学者易学、易掌握，特别适合于现场技术人员维护系统和完善系统功能。而且人机交流特别方便，操作员直接可在画面上操作现场的设备。

4、智能料位计

探尺采用智能重锤料位计，此料位计采用编码器和PLC技术，通过测量重锤由初始位置到料面位置相对距离，来确定料面。探料过程可设定为每上一批料探测一次，也可以每两次探测一次。探测和布料采用控制系统的安全连锁，以避免探尺和布料的冲突。这种新型的布料器结构简单，分辨率高，具有联网通讯功能，完全能满足石灰竖炉中的生产工艺要求，是目前价格比较低，应用效果最好的一种料位计。

5、智能主令控制器

智能主令控制器是我公司研制开发的适用于工业精确定位系统的高科技专利产品。控制部分采用西门子S7-200PLC，限位调整用西门子汉化操作面板TD-200，现场数据采集部分用进口高精度电子编码器，整个产品结构合理，安全可靠，限位调整方便灵活。此设备已经在攀钢的几座石灰炉上得到了很好的应用。

6、智能语音报警器

系统中的智能语音报警器，加强了系统报警能力，出现故障时，可用语音直接指出故障点，维修人员可及时准确到达现场处理故障。

智能语音报警器是一种高科技产品，除有灯光外还有语音输出，不同报警有不同的语音内容输出，可随时根据需要录制、修改、报警内容，声音清晰、宏亮。

7、炉顶旋转布料器

采用新型的九点布料器。布料器本体由大轴承和外齿圈及撒料板，布料口等不锈钢原料构成。设备重近5吨。这项专利产品已广泛应用到国内二十几个石灰炉，使用效果十分理想。同时对炉顶的受料给料部分进行配套设计改造。由众恒供给布料器设备，并完成配套的设计，提供设备图纸和现场安装指导服务。由于增加了新型的炉顶布料设备，所以炉顶的相应的部分平台，受料，给料设备需要改造。其中需要改造炉顶平台的部分结构件。增加炉顶设备为：受料斗一个，震动给料机一个，控料闸板一个。系统改造总重量为16195Kg（其中含有九点布料器重量）。改造后可以完全解决布料不均匀的现象。杜绝了燃料和青石在炉内分离，而造成的燃料靠近炉壁，形成结瘤的严重后果。这也是提高成品灰活性度和减少生过烧的一个重要的措施。

8、斜桥和卷杨

由于采用变频控制卷杨料车以及增大料车的容积，所以卷杨卷筒和相应的设备需要变动。根据现场斜桥使用情况，斜桥需要重新设计。需要将角钢导轨更换为槽钢导轨。改变斜桥的斜度和高度以适应炉顶布料器配套的新设计。料车需重新制造。将原900Kg载重能力的料车加大为1200Kg。加大其宽度和长度，改变轮距。由于原卷筒为变径卷筒，已不适合采用变频控制后的使用，所以卷筒需要重新加工。相应的减速机也需更换为速比为87的设备，以提高其提升为力。原15KW提升电动机需要改为22KW电动机。改造设备的总重量为20139Kg。此项工作由众恒设计，可以委托攀钢制作及施工。改造后大大的增加了设备的运行可靠性。可以杜绝料车因为卷筒的变径引起的对斜桥和设备的冲击。提高了炉料的入炉速度，加快了生产周期。避免了以往由于斜桥故障引起的待料。

三、主要完成的功能：

主要完成混配、炉体、成品出灰三大部分的自动控制及称量自动补偿。

1、公用部分

1）在上位机上可随时设定风机运行速度，显示风速、风压；

2）显示压缩机空气压力，并设定压力报警值；

3）设定炉顶温度报警值；

4）对所有热工参数、压力、流量等值在上位机上用实时曲线、历史曲线、直方图、参数表等方式显示，并进行报警、统计、打印报表等