提高转炉煤气回收率

　　为提高转炉煤气回收率，降低转炉烟尘对环境的影响，并满足我厂转炉自动化改造中/炉气定碳系统0的需要，于2001年8月先后对3台转炉安装并投入运行了由北京钢铁设计研究总院设计的炉口微差压控制系统。

　　1系统硬件配置该炉口微差压控制系统主要由微差压调节装置和液压伺服装置两部分构成，完成炉口微差压的控制和操作。

　　（1）微差压调节装置是炉口微差压自动调节系统的自动控制单元。它由以下内容组成：a）微差压自动调节控制柜多通道智能调节器、角位移传感器、操作按钮、指示灯、计时器、中间继电器、供配电等。b）微差压变送器柜微差压变送器、采样及反吹气动球阀、现场操作按钮、电接点压力表、取样及反吹管路。c）二文喉口角位移传感器。

　　（2）液压伺服装置是炉口微差压自动调节系统的执行机构，液压伺服油缸与二文R-D阀相连，控制喉口翻板动作。它由以下内容组成：a）液压伺服控制柜伺服放大器、中间继电器、供配电等。b）执行部分双出头液压伺服缸、安装支座、位移传感器2.c）液压控制泵站电机-液压泵单元及各种液压控制阀（包括手动操纵换向阀）、过滤器、蓄能器、温控表、压力表等。

　　2工作原理该控制系统是由微差压调节器和液压伺服位置控制单元组成的一个单回路调节系统。

　　（1）在转炉吹炼过程中，风机高速运行，风机入口吸力相对稳定，由转炉炉口活动烟罩处的取压孔连续取出炉口内的压力PV，经导压管输送到附近微差压变送器，与现场的大气压比较后的差压信号被微差压变送器转换为420mA电信号DV，输入到电气室内控制柜的调节器。该测量值与设定值SV比较后产生偏差信号vE，调节仪表的安装和维护。

　　经验交流根据该偏差信号输出420mA电信号MV到现场的液压伺服装置控制柜，通过液压伺服机构调节R-D阀的开度，控制烟道内烟气流量，从而控制炉口内压力与炉外大气压的差值DV始终稳定在设定值SV，消除设定值SV与测量值DV的偏差。通过角位移传感器1，在微差压控制柜远程显示二文R-D阀的开度值。为了便于集中操作和数据管理，该系统所有控制参数及运行状态均传输到上位机PLC中。这样，该系统不仅可独立进行自动控制和操作R-D阀及相关设备，而且可以在转炉控制室内的操作站画面上进行设备状态显示、设备的自动控制和手动操作。

　　（2）它将调节器输出的420mA远程控制信号MV通过电液转换，液压伺服放大，按输入信号大小，成比例地转换为位移的输出，通过转动臂驱动喉口翻板，同时摇臂把伺服缸的直线位移转换为角位移，通过与伺服缸相连的传感器2把位置信号反馈到液压伺服控制柜的放大器，并与MV比较，成为一个独立的闭环控制系统。在现场液压伺服控制柜内可选择远程、就地两种控制方式，就地控制又分为电动操作和应急手动操作.

　　3主要功能及实现微差压自动调节装置的核心采用功能强大的富士CC-M型0多通道智能调节器，具有软逻辑PID调节、数据记录及趋势显示、报警故障监视、状态显示、计时器、前面板编程器、硬手操作（HMV）等功能，具有10个模拟量输入、4个模拟量输出、10个数字量输入、10个数字量输出，并拥有独立的三通道调节功能。各种调节组态及参数设定，均可在调节器前面板上对着相应的模块进行设置，输入、输出模块与接线端子成固定编址形式，使用极其方便，并结合液压伺服装置及其成套的继电器联锁控制，实现了该系统对二文R-D阀的自动、手动控制。

　　（1）喉口定开度控制当调节器控制方式选择自动状态时，在转炉下氧枪吹炼期间，微差压自动调节系统根据调节器给定值对喉口开度进行自动调整；其它期间，调节器输出一个固定的MV值，使二文R-D阀处于固定开度。此MV值可以由操作人员在非自动运行期间，根据转炉运转情况，在调节器面板和控制室操作员画面上进行设定。

　　（2）微差压取样孔的自动反吹由于转炉在吹炼期间产生大量的粉尘和喷溅，活动烟罩处的微差压取样孔极其容易堵塞，导致系统无法自动运行，所以转炉每炼一个炉次，该系统对取样孔进行一次自动反吹控制。

　　（3）液压油泵远程控制作为液压伺服装置的动力来源，对油泵的控制显得尤为重要。在现场液压伺服控制柜具备就地操作油泵的同时，分别设置了微差压控制柜和控制室操作画面的远程操作。

　　（4）液压伺服控制柜的远程就地控制当液压伺服控制柜选择远程控制时，液压伺服油缸的二位三通电磁换向阀得电，切断了伺服装置的手动泵油路及蓄能器通向辅助油路的高压油通道，此时通向就地电动和应急手动换向阀的油路关闭，这时操纵就地电动或应急手动换向阀不起作用。当液压伺服控制柜选择就地控制时，二位三通电磁换向阀失电，应急手动油路及蓄能器与辅助油路接通，同时放大器电路失电，使电液阀复位，液控单向阀闭锁，切断了主回路。这时可通过现场就地操作控制喉口开度（含执行机构应急手动和液压伺服控制柜电控手动），此时油源由蓄能器或手动泵提供。

　　（5）系统运行状态显示该控制系统对主要运行参数给予显示。通过调节器前面板显示调节器的微差压给定值、调节器的手动操作值、炉口微差压测量值、R-D阀开度、调节器输出的MV值、R-D阀定开度设定值，以及上位机PLC微差压给定值、R-D阀定开度设定值和手动操作值等模拟信号；利用微差压自动调节控制柜前面板的信号灯显示吹炼中、转炉出钢、上位机手动、调节器异常，自动吹扫、机旁吹扫、取压阀可开、取压管堵、取压阀开、取压阀关、吹扫球阀开、吹扫球阀关、吹扫氮气正常，液压远程控制、经验交流液压就地控制、主油泵故障以及油泵设备的压力、温度、油位的报警等状态信号。

　　4结束语本套控制系统自2001年投入运行后，除在吹炼前期的加料期间或冶炼发生喷溅等异常情况时，炉口烟气反应比较强烈，需要人工干预，其他在正常稳定的炼钢过程中，可完全投入自动运行，微差压控制精度为20Pa.通过该系统的自动运行，可以降低炉内烟气的外泄，防止炉口外空气吸入烟道，保证烟气的品质，既提高了转炉煤气回收率，又降低了烟气对环境的危害，为本钢炼钢厂即将投入运行的转炉炉气定碳自动化炼钢新技术打下良好的基础。