自动喷雾系统自动喷雾降温系统 自动喷雾除尘系统 喷雾消毒系统
莫梅
[摘 要]钢渣处理热闷自动化喷雾系统是钢渣热闷处理工艺中的关键自动化控制系统.根据生产实践，介绍了钢渣处理热闷自动化喷雾系统存在的不足、缺陷，对生产效率及安全的影响，提出了通过技术改造较大地提高产品产量及质量、生产安全高效的方案。
[关键词]钢渣；热闷；自动化；喷雾系统；改造
中图分类号：TS20 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0077-01
0 前言
随着我国钢铁产量的迅速增长，钢铁企业产生的主要固体废弃物--钢渣的总量也在急剧增加，钢渣的回收利用已成为影响钢铁生产与环境的重要因素之一。钢渣的综合利用是钢铁企业发展循环经济、实现可持续发展的必然趋势。
热闷法是近年来在钢渣处理领域发展迅速的钢渣处理工艺，具有节能、高效和安全等特点。宝钢集团广东韶关钢铁有限公司（以下简称“韶钢”）50万吨/年钢渣热闷处理生产线实现了韶钢钢渣快速高效处理的目标，保证了炼钢生产安全、稳定、顺行。热闷处理使钢渣中的渣、铁分离充分、f-CaO和f-MgO充分消解，为尾渣资源化、产品化应用于水泥建材行业创造了良好条件。
钢渣热闷自动化喷雾系统是热闷工艺中的关键控制系统，对钢渣处理起着至关重要的作用。韶钢对如何提高产品产量及质量，降低设备故障率、流量准确可控，生产安全高效不断进行探索和研究，通过技术改造，实现过程监控，操作方便，电磁流量计计量准确、可控，降低操作工的劳动强度，使钢渣处理的产品产量及质量得到显著提高。
1 原设计热闷自动化喷雾系统
1.1 现状
韶钢50万吨/年钢渣热闷处理生产线自动化程度高，其中热闷装置自动化喷雾系统采用西门子S7-300系列PLC实现生产过程自动化，而该自动化喷雾系统能否可靠运行、流量是否准确可控，这些对热闷装置的安全、高效生产及闷渣效果起到非常重要的作用。
现设計热闷自动化喷雾系统设备电动阀、电动调节阀及电磁流量计等均安装在热闷装置旁的阀门井中，周围环境温度高，并且在闷渣过程中生产的蒸汽和水封槽高温溢流水窜入阀门井中，造成阀门井内温度高、湿度大，设备故障频繁，流量计流量不准确，难以实现水量自动调节，不能反应实际流量，易造成罐内蒸气压力过大，存在爆炸危险，严重影响闷渣效果及生产安全。生产时，闷罐入装入适量高温（300～800℃）热态钢渣，盖上闷盖后，通过自动化喷雾系统进行多次间歇喷水冷却，从而使钢渣达到粉化效果。
1.2 存在问题
钢渣热闷自动化喷雾系统由电动调节阀、电磁流量计、手动阀及供水管路构成，整套系统在中控室集中监控，但由于设计存在缺陷，热闷现场环境无法满足自动化控制系统的需要，主要问题如下：
1）电动调节阀及电磁流量计等设备均安装在闷炉旁的阀门井内，阀门井内温度高、湿度大，设备故障频繁，造成设施使用寿命缩短，经常烧毁电动调节阀控制电路板及电动机，设备故障频繁，工人劳动强度大，维修难度大，维修时间长，严重影响正常生产。
2）阀门井底部排水管管径（DN50）小易堵塞，造成电磁流量计传感器、控制电缆及数据传输电缆浸泡在高温水中，测量数据波动大，计量不准确，甚至无法计量，难以实现流量自动调节，不能反应实际流量，水量难以实现定时、定量控制，易造成炉内蒸气压力过大，存在爆炸危险，严重影响闷渣效果及生产安全。
3）PLC控制系统由一个主站及16个子站组成，DP总线电缆接近500米网络线路长，部分总线电缆敷设在比较潮湿及高温的地方，系统网络通讯不稳定，皮带运输线与热闷控制信号相互干扰。
4）现场手动阀门安装在阀门井内，阀门井内温度高、井内充满高温蒸汽，当电动调节阀出现故障时无法关闭时，需操作工手动关阀，操作工进入阀门井操作存在安全隐患。
原设计的热闷自动化喷雾系统在投产使用后开始出现设备故障频繁，流量计流量不准确，难以实现水量自动调节，不能反应实际流量，易造成热闷装置内蒸气压力过大，存在爆炸危险，严重影响闷渣效果及生产安全。
2 技术改造的方案
针对原设计热闷自动化喷雾系统在使用过程中出现的问题，韶钢对热闷自动化喷雾系统进行了改造，将电动调节阀及电磁流量计等设备集中在泵房安装，及对原有的控制方式及供水管路进行优化主要技术方案如下：
1）新建一个仪表房，将电动调节阀、电磁流量计及变送器等设备集中安装在仪表房内。
2）改变原有供水方式，拆除原有的供水总管，每一个闷炉供水管从泵房独立敷设并在进水管安装快速切断阀，在进入闷盖前安装一个不锈钢球阀，当电动调节阀出现故障时方便操作工现场操作，及时切断水源，避免发生安全事故。
3）重新敷设控制电缆及信号电缆，将原有普通屏蔽电缆改为耐高温、耐腐蚀的屏蔽电缆。
4）对DP网络重新优化配制，尽量缩短网络线，且DP总线电缆独立配线，在DP总线电缆间增加西门子中继器，从主站CPU总线DP接口引出两个支路分别接一个西门子中继器，一路经中继器接皮带运输线各子站，一路经中继器接热闷自动化喷雾系统各子站，在热闷自动化喷雾系统13#站与21#站加一个图尔克中继器，26#站与27#站间加一个图尔克中继器。
5）改变热闷泵变频调速方式，由原来事先设定三段速度，改为采用摸拟量连续调节，根据现场需要自动选择所需转速。
3 改造效果
1）设备利用率提高。实施改造后，电动调节阀、电磁流量计使用寿命延长，电动调节阀、电磁流量计原三个月更换一次，电动调节阀电路板原每一个月换一次，电动调节阀电机原每四个月更换一次，现使用半年后均无需更换，预计可延长至二年更换一次，设备利用率明显提高。
2）实施改造后，设备故障明显降低，提高了闷炉的作业率，闷渣能力及效果进一步提高，产量明显增加，生产成本下降明显，取得较好的经济效益。
3）实施改造后，网络信号稳定，全部操作均在中控室集中操作并在中控室实现过程监控，操作方便，电磁流量计计量准确、可控，避免炉内蒸汽压力过大造成爆炸的危险，同时也降低操作工的劳动强度。
4 结论
通过此次技术改造，理顺了钢渣热闷水循环工艺，显著提高了钢渣处理的产品产量及质量，设备利用率明显提高、降低维修费用，有效提高了生产效率，钢渣处理能力进一步提高，生产成本明显下降，生产更加安全可控。endprint
