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炼钢厂脱硅工艺中的自动化仪表介绍

2025年02月10日 16:26:53 来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台阅读量：35

在炼钢厂脱硅处理中气力输送设备的阀组中流量调节阀、压力调节阀、至关重要，必须可以实现远程流量和压力设定，本文对炼钢厂脱硅工艺中的主要自动化仪表做介绍。

炼钢厂脱硅工艺简介
为了及时降低铁水中硅元素的质量分数，可以用载流气体把铁精矿粉和CaO粉末加入到铁水包中，其中精矿粉末量不大于70%,粒度分布为0- 0.5mm的占92.7%，0.5-2mm的占7.3%。脱硅剂堆密度约为2.2t/m3,脱硅剂中水分含量不大于1.5%。借助铁水的冲击，完成脱硅反应。但由于现场实践经验少，实际应用成功的案例并不多，这与自动化仪表控制的设计精度高低也有一定关系。

从现场应用来看，脱硅是一项新技术，脱硅过程中要严密监视铁水温度下降情况，铁水温度过低时要立即停止喷吹作业。脱硅过程中还要特别注意泡沫渣的形成，必要时应加入消泡剂。脱硅的料仓与铁水包的距离越近越好，否则难以避免粉末料的板结和堵塞。

仪表系统原理
脱硅的设计和布置有很多种，但必须坚持靠近投料现场的原则，否则容易造成堵料。图1所示为一个脱硅处理的典型流程控制图，从现场来看，可以在现有基础上继续简化。毕竟喷吹是一个单一的流程，应该尽量减少自动化复杂程度，以确保系统稳定。

图1 炼钢厂脱硅处理流程控制图

炼钢厂脱硅工艺中的自动化控制技术
在整个脱硅处理中，称重系统是基础，因为由于秤的状态不稳或者精度太低，会造成过量喷入脱硅剂，引起剧烈氧化反应，造成喷溅。料仓设置电子秤连续称量料重，实现料位检测，控制室显示料位，称量精度为±50kg。控制室的HMI上实现料仓高料位和低料位报警。喷吹罐内料量的称量设置大屏幕现场显示，并具有远传功能，称量精度为±5kg。

在脱硅工艺操作中，控制系统是关键，不但要把脱硅站气力输送设备中的压力、流量、称重等仪表信号，全部送入PLC系统，在HMI上显示和控制，还要保证料仓向喷吹罐中正常下料，同时考虑必要的电保温措施以防止脱硅剂在料仓中结块。料仓上部除尘器要求具有良好的除尘效果，排放气体含尘量标态不超过100mg/m3。除尘器为布袋式，设置脉冲电磁阀定时反吹，控制室设置反吹定时，料罐车向料仓加料时停止反吹，否则环境太差会引起操作人员无法操作而放弃。料仓下部应该设置电液动插板阀，用于设备检修，要求实现控制室HMI和现场两地控制。喷吹罐向铁水包内的加料速度一般在0.4-0.85t/min范围内，加料速度为l.Ot/min。喷吹罐向铁水包内喷吹发送脱硅剂时，在输料管道末端的气流出口速度要求控制在2m/s范围内。

炼钢厂脱硅工艺中的主要自动化仪表
在炼钢厂脱硅处理中，气力输送设备的阀组中流量调节阀、压力调节阀、压力变送器至关重要，必须可以实现远程流量和压力设定，其动作要求灵敏、可靠。选用的仪表设备要求技术、质量可靠。仪表包括所用的一次检测元件的连接件、取压管路、取压阀门、连接法兰、排污阀门等，气源部分包括过滤器、气动阀、流量调节阀、压力调节阀(带密封件、紧固件及配对法兰)。脱硅的主要仪表设备与功能见表1,脱硅的主要PLC设备与安装位置见表2。

表1 炼钢厂脱硅的主要仪表设备与功能

设备名称与功能型号规格数量附件厂商

一体化孔板流量计       YR-ER010 PN1.6MPa        4台        三阀组              昌晖仪表制造有限公司
直连式压力变送器       YR-ER102-BFA1N21NNC 0-1.0MPa           4台        取压件              昌晖仪表制造有限公司
不锈钢压力表              G1/2B                               14台       取压管              GREATWALL
金属转子流量计          DN25 PN1.6MPa               4台        法兰组              KROHNE
振动式料位开关          VIB43 G1 - LI200               2台        法兰组              VEGA
气动调节阀                 501T DN25                      4台        法兰组              KOSO
气动切断球阀             310K DN25                        4台        法兰组               KOSO
气动切断蝶阀             710E DN200                      2台        法兰组              KOSO
耐磨衬气动切断球阀   DN100 PN1.6MPa             4台         法兰组              合资
称量装置                    PR5610/PR6211                4套        U形架               PHILIPS
上料仪表控制盘          W600×H2200×D400     1套         数显表              昌晖仪表制造有限公司
电气配电控制盘          W800×H2200×D600     1套         电气件              昌晖仪表制造有限公司
现场操作箱                 W400×H500×D300          2套         按钮                 昌晖仪表制造有限公司
阀站机械阀门              DN50及以下                      2套         配管                 RITTAL

表2 脱硅的主要PLC设备与安装位置

名称型号及规格数量安装位置

数字量输入模块            6ES7 321-1BL00-0AA0    4块        仪表盘
数字量输出模块            6ES7 322-1BL00-0AA0    2块        仪表盘
模拟最输入模块            6ES7 331-7KF00-0AA0    1块        仪表盘
模拟星输出模块            6ES7 332-4BH00-0AA0   1块       仪表盘
CPU                             CPU315                         1块      仪表盘
电源                             PS307 5A                       1块        电气盘
操作员画面                   HMI/PC                            2台     操作台
40针前端连接器            softlink                            6个        电气盘
20针前端连接器          softlink                            2个       电气盘
适配器                         softlink                           1个      电气盘
编程电缆                      softlink                           1根        仪表盘
编程软件                       Step7(开发版和运行版)   1套       PLC
工控软件                       WinCC(开发版和运行版) 1套        HMI

昌晖仪表网将陆续分享炼钢厂自动化仪表技术的专业技术文章，期待您的关注。

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