導航：安全管理網>> 安全論文>> 冶金安全論文>>正文

轉爐冶煉汽包水位控制方法

文檔作者：苗青張淋云文檔來源：山鋼股份濟南分公司自動化信息技術公司		點擊數：	更新時間： 2020年12月03日
下載地址：點擊這里	文件大小： 232.94 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：232.94 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：鋅冶煉窯渣綜合回收試驗研究

上一篇：探討鋼鐵冶煉節能技術實踐應用

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第37卷第4期
2015年8月
山 東
Shandong
冶 金
Metallurgy
V0l-37 No．4
August 2015
轉爐冶煉汽包水位控制方法
苗青，張淋云
(山鋼股份濟南分公司自動化信息技術公司，山東濟南250101)
摘要：根據轉爐間斷性煉鋼特性，利用可編程控制器，依據汽包與給水系統的主要技術參數，對汽包上水量進行合理的控
制與調整，從而實現轉爐汽包水位控制，提高了轉爐冶煉汽包水位控制的準確性，滿足煉鋼廠汽包的最佳運行要求。
關鍵詞：轉爐冶煉；汽包；水位控制；給水系統；程序設計
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1004—4620(2015)04—0054—02
1 前言
目前，國內外轉爐煤氣回收的方法主要有濕法
(OG)和干法(LT)兩種，在OG或LT系統的上部煙道
處設置轉爐汽化裝置(余熱鍋爐)，汽化裝置的汽包
水位能否穩定，不僅影響設備的安全和蒸汽的質
量，還影響轉爐能否正常安全生產。汽包水位的控
制方式很多種，汽包上水閥一般為調節閥，也有采
用切斷閥控制。
連續性生產的鍋爐水位的控制，通常采用串級
三沖量或單沖量、兩沖量控制，為安全起見，采用兩
個調節閥(投一備一)；利用基于模型參考神經網絡
實現水位自適應控制；使用模糊PID控制器對水位
進行控制。這些控制方式對汽包液位的檢測依賴
性大，一旦液位檢測有誤，控制便會無法進行。對
于轉爐汽包基于間斷性煉鋼的特殊性以及吹氧期
和停氧期水位要求的急劇變化，上述控制方法都未
取得良好的控制效果。
針對現有技術手段的不足，采用一種轉爐冶煉
汽包水位控制方法進行液位控制。
2 水位控制方法簡介
2．1 影響汽包水位變化的干擾因素[¨
影響轉爐汽化裝置汽包水位變化的主要干擾
因素有：
1)給水量的干擾(吹煉期和非吹煉期)；2)蒸汽
負荷的變化(吹煉期和非吹煉期)；3)煉鋼過程中產
生煙氣的變化(吹煉期和非吹煉期)；4)汽包壓力的
變化(吹煉期和非吹煉期)；5)汽包水溫的變化(吹
煉期和非吹煉期)；6)汽包容器的結構；7)除氧器、
汽包、給水泵的耦合響應。
收稿日期：2015—02—27
作者簡介：苗青，女，1970年生，1993年畢業于北京科學與技術學院
自動化專業。現為山鋼股份濟南分公司自動化信息技術公司高級
工程師，從事儀表、電氣自動化控制工作。
其中，汽包壓力的變化并不直接影響水位，而
是通過汽包壓力升高時的“自凝結”和壓力降低使
“自蒸發”過程引起水位變化，且壓力變化的原因往
往是由于熱負荷和蒸汽負荷的變化引起的，故這一
干擾因素可歸并在其他干擾中考慮。
蒸汽負荷的變化是按用戶需要而改變的不可
控因素，而針對轉爐生產熱負荷變動極大的狀況，
應盡量避免水位波動過大而造成給水量跟不上負
荷的變化。 _＼
由于冷水溫度比汽包飽和水的溫度低，給水量
變化后，使汽包中汽泡含量減少，導致水位下降，當
突然加大給水量后，汽包水位一開始不立即增加，
而是存在一個滯后環節，這樣就有可能還會出現短
時間內給水量跟不上水位變化的狀況，給水溫度越
低，滯后時間越大。
2-2 汽包工作過程
轉爐吹煉過程中產生大量約1 600℃左右的高
溫煙氣，在進人除塵系統前，必須先經過汽化冷卻
裝置，設置汽化冷卻裝置的目的是收集轉爐冶煉過
程中的高溫煙氣，并將其冷卻下來，以便滿足下一
步除塵及煤氣回收的要求，保證轉爐煉鋼的安全生
產。汽化冷卻裝置的主要工藝設備有汽化冷卻煙
道、汽包(余熱鍋爐)、除氧器、蓄熱器等，汽包內除
設有汽水分離裝置、給水分配裝置、加熱裝置外，還
設有加熱給水用的帶有混合和分配噴嘴的蒸汽加
熱裝置。一般來說，汽包的容積越大，其容水量就
越小，其結構如圖l所示。
卜升管開121
圖1 汽包結構示意圖
煙道鍋爐管內包括上升管和下降管，管內的軟
水通過與煙氣進行熱交換而汽化，產生的汽水混合
物進人汽包，汽包主要起汽水分離器的作用，對軟
苗青等 轉爐冶煉汽包水位控制方法 2015年第4期
水進行預熱并承載轉爐冶煉所需軟水的循環，保障
轉爐正常生產。
3 控制過程實施b]
在轉爐冶煉過程中根據吹氧期和停氧期兩個
不同階段，依據汽包容積和給水泵揚程大小初步計
算每分鐘的上水量，汽包的容水量是一定的，因而
每爐吹煉時的上水量也就基本固定。因此，摸索一
個冶煉周期的汽包上水量，并利用給水泵變頻控制
的特性設置可調的上水時間段，在冶煉過程中間斷
性給汽包補水，從而控制上水量，即避免了汽包液
位檢測不準給生產帶來了麻煩，又減輕了操作人員
的工作強度。
以210 t轉爐煉鋼為例，汽包額定工作壓力為
2．9 MPa(表)，汽包內徑為O3 000 mm，筒體部分長度
11 000 mm，容積為一86 m ，即容水量為一86 t，給水
泵揚程為660～540 rn，上水量為90～130 t／h，轉速為
3 000 r／min。汽包水位控制設給水切斷閥和排水切
斷閥，液位量程一750～+1 000 mm，報警水位為一650
m m ，與轉爐氧槍連鎖水位為一750 mm。轉爐冶煉周
期為35～40 min，其中吹氧時間約15 min。
為解決汽包水位不穩的問題，通過在汽化系統
煮爐時試驗各種不同方案，最終選定的最佳控制方
案是：利用給水泵變頻調速的特性，分為高速和低
速兩種速度，高速為50 rtz(可調)，即電機全速運轉，
上水為2．2 drain左右；低速為10 Hz以下(可調)，給
水泵電機在此速度下基本不上水。整體水位的控
制分為吹煉期和非吹煉期，給水泵分別設有手動、
自動兩種控制方式。
給水泵在一個吹煉周期投高頻自動補水時間
約為8～10 min左右(上水量約為l7 21 t)，水位保
持一100～300 mm左右。投低頻時間為5—7 min，此
時轉爐已吹煉13～15 min，轉爐氧槍可隨時停止吹
煉，轉入非吹煉期(氧槍提至待吹位)。
吹煉結束后，水位下降至一100～100 mm(一方
面是因為汽化煙道仍有一部分消耗，另外主要還是
因為補水時大量氣泡破裂水的體積縮小所至)，給
水泵自動轉入非吹煉期的補水控制，當水位H<一>0mm時，給水泵
低速。
一個吹煉周期結束，等下一爐煉鋼時，操作人
員可根據上一爐的吹煉補水經驗實時調節下一爐
補水時間。轉爐冶煉汽包水位流程見圖2。
控制方式為全自動控制方式，在手動控制下各
控制可解列。排水切斷閥在正常方式下，由操作人
員手動控制開啟和關閉。
圖2 轉爐汽包水位控制邏輯流程
4 結語
系統投用后，實現轉爐汽包水位控制，降低了
對汽包液位檢測值的依賴性，避免了“虛假水位”對
汽包補水的影響，提高了轉爐冶煉汽包水位控制的
準確性；汽包水位控制在一100 +350 mm，汽包壓力
控制在1．2～2．35 MPa，完全滿足煉鋼廠汽包的最佳
運行要求，吹煉過程中水位控制平穩，汽包壓力正
常，為轉爐煉鋼的正常運轉提供了有利條件。
參考文獻：
[1] 馮俊凱，沈幼庭．鍋爐原理及計算[M]．北京：科學出版社，
2003．
[2] 張承武．煉鋼學[M]．北京：冶金工業出版社，2003．
E3] 翁維勤，周慶海．過程控制系統及工程EM]．北京：化學工業出
版社．1996．
(下轉第59頁)
55
王艷芬 矯直機入出口升降輥安全連鎖控制 2015年第4期
“OFF”模式。
3 控制系統測試方案
測試時，需要電氣、機械、操作人員在現場協
助，具體步驟如下：1)將傳動電機與升降輥傳動軸
脫開。手動轉動編碼器模擬升降輥位置變化，并保
持編碼器不轉或者反方向轉。確認在有控制命令
輸出時，能否在反饋異常時及時切斷控制命令輸
出。2)若步驟1測試成功，則送電帶升降輥動作，操
作人員操作時要有電氣專業人員現場確認，一旦有
問題及時停止升降輥動作，防止造成設備損壞。3)
最好在進行第2步之前，把電機的聯軸器脫開，如果
不能脫開，更需要操作人員隨時準備關閉電機現場
電閘。
4 結語
安全連鎖控制功能優化措施實施后，寬厚板軋
線生產運行能安全穩定，系統操作維護方便，年度
人出口升降輥故障由420min降低到30rain內，避免
了設備損失。噸鋼消耗水電風氣等成本按300元／t，
小時產量按150 t／h計算，該項目實施后，每年減少
故障時間對應節約成本29．25萬元。
參考文獻：
[1] 孫本榮，王有銘，陳瑛．中厚鋼板生產[M]．北京：冶金工業出
版社，1993．
[2] 于世果，李宏圖．國外厚板軋機及軋制技術的發展[J]．軋鋼，
1999(12)：31．
[3] 陳瑛．中厚板矯直技術的發展[J]．寬厚板，2002(6)：1-5．
Safety-chain Control for the up--down Stream Rollers of Straightening M achine
WANGYanfen
(The Automation Department ofLaiwu Branch Company ofShandong Iron and Steel Co．，Ltd．，Laiwu 271104，China)
Abstract：To solve the problems of electrical wiring dislocation or encoder signal abnormalities，which often make the up-down
stream rollers header of strai【ghtening machine to take of the sh ．the method of changing the eneoder signal network for parallel
control chain was taken．Basing research on control chain defects and optimizing safety-chain control，the safe and stable operation of
straightening machine can be ensured．This feature can expand application in other similar mechanical and electrical control circuit．
Key words：straightening machine；wide-plate；up—down stream roller；safety-chain
●0 ●0 ●-0 ●0 ●◇ ●◇ ●c：》
(上接第55頁)
●<>●<> ●< > ●<> ●<> ●<> ●<> ●-：。0
Smelting Process Steam Drum W ater Level Control M ethod
MIAO Qing，ZHANG Linyun
(The Automation Inform~ion Technology Company ofJinan Company ofShandong Iron and Steel Co．，Ltd．，Jinan 250101，China)
Abstract：An advanced method for controlling smelting process steam drum water level is introduced．According to BOF steelmaking
intermittent characteristics，using the programmab le controller according to the main technical parameters of the steam drum，the
water supply system of a reasonable amount of water for steam drum can be controlled and adjusted．This enable to control the
converter steam drum water level，to improve the accuracy of the smelting steam drum water level contro1．It can meet the best
operation requirements for the steel mill steam drum．
Key words：smelting；steam drum water level；water supply system；programming 信息園地
201 5中國(北京)國際冶金工業博覽會將于9月8ml 0日在北京隆重舉行
由北京金屬學會、中國有色金屬學會、北京機械工程 領域。屆時不僅各大主流品牌紛紛聚首，展品展商呈現
學會、中國設備管理協會和北京海聞展覽有限公司聯合 多元化，展會還將融入更多“國際元素”，堪稱“國內外冶
主辦的“第十一屆中國(北京)國際冶金工業博覽會”，將 金企業的最強集結”。國內外一線品牌及權威專家將匯
于2015年9月8—10日在北京·中國國際展覽中心(新 聚一堂，綜合展示節能減排和低碳冶金新技術，演繹當今
館)隆重舉行。預計本屆展會展出規模相比上屆將有 鋼鐵產業熱點，幫助企業探尋新的發展契機。
20％的增長，吸引展商近千家。展會期間還將舉辦產業 目前，展會招展工作正在火熱進行，歡迎各大相關企
對接、高峰論壇、意向簽約、技術交流等重要活動。 業積極參觀參展。
新一屆展會展品涵蓋冶金技術、設備及產品，冶金檢 展會組委會聯系人：劉程程13241518602
測及自動化、工業窯爐及耐火材料、冶金工業環境保護技 電話：+86— 10L__68604260
術和設備、冶金熱加工、機械加工、物料輸送、動力傳動等 傳真：+86—1O一8868 0811 </一>

網友評論 more

冶金安全論文最新內容

04-26