可编程序控制器在高炉上料系统中的应用-江西理工大学学报.PDF

第 卷第 期 Vol.26,No.3 #1 ) 南方冶金学院学报 年 月 23456+% 3( 734’8956 :67’:’4’9 3( ;9’+%%45= Jun.2005 # , , 0 1 可编程序控制器在高炉上料系统中的应用 !# # # 揭 晓 ， 谢 辉 ， 胡育刚 （1.东南大学机械系，江苏 南京210096；2.新余钢铁公司，江西 新余338028） 摘 要：介绍高炉上料的工艺情况和特点； 控制系统的结构和控制功能；并通过数 $% 学模型对节流阀的开度进行了控制.该系统能够实现上料自动化，并使布料均匀，经实 践应用，能够满足各项经济技术指标和控制要求，达到均匀布料，改善料粒的透气性, 降低燃料比. 关键词： $% ； 高炉； 上料系统； 数学模型 ’()# !*) + !,,-.!##/ #,,0 ,).,, !).,) 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ! 引 言 在高炉冶炼生产中，需要将矿石、焦炭等按一定比例配好，送入高炉进行高温冶炼，因此布 # 料的均匀性将直接影响高炉顺行，料粒透气性，还会对生铁产量产生一定影响.新钢7高炉原来 仅有600m3容积，工艺设备均落后，原料利用效率很低.设备缺陷是： （1）料钟的加工备件庞大笨重且要精密加工，同时安装维修困难，寿命短. （2）布料不理想，采用机械调速控制布料器，不能做到无级调速，因此布料不均匀. （3）没有采用计算机操作，对设备运行状况以及炉內状态不能及时监控. # 3 为此，新钢公司决定对7高炉进行改造，高炉容积扩充到1200m，采用先进的无料钟上料 系统.设置上位机进行上料自动控制、建立上料模型、统计打印，下位机采用PLC对电机、阀门、 探尺、布料器进行控制.其中探尺、布料器采用变频器驱动控制. 工艺要求 从工艺角度看，无料钟布料系统对控制要求较高.本高炉炉顶采用串罐式无料钟炉顶，上料 采用斜桥式双料车上料.上料小车将槽下配好的炉料拉到炉顶并倒入固定受料斗中，当一批料 的最后一车料装完后，一旦受料斗下的料罐发出料空，关闭下料闸、下密阀，打开选中工作的均 压放散阀，当罐中压力等于大气压时，打开上密阀和上料闸就可使受料斗中的炉料卸到料罐中. 在炉料完全倒入料罐后，延时3s关闭上料闸、上密阀和均压放散阀，打开一次均压阀通过半净 煤气给料罐充压，充压至设定值时，打开二次均压阀，同时关闭一次均压阀，改用氮气充压，使料 罐压力略大于炉内压力且等待料线和探尺提到位，根据料线值和选择的相应布料方式,启动布 料器，按预定 γ角打开下料闸向炉内布料.待料罐同位素料位计发出料空时全开下料闸，延时 3s关闭下料闸、下密阀,停布料溜槽,下放探尺探料.同时打开均压放散阀，使料罐中的压力降至 大气压的水平，料罐又准备接受下一次装料,准备下一次布料. 收稿日期：2004-12-07 作者简介：揭 晓（1968- ），男，讲师. 14 南方冶金学院学报 2005年6月 ! 上料控制系统硬件配置 # 7高炉上料系统，根据工艺要求和所控制设备的数量，上位机采用美国戴尔计算机进行监控， 下位机PLC可编程序控制器采用MODICON公司的QUANTUN系列，CPU模块为CPU43412；电 源模块为 CPS11410，网络联接用 NOE77100同 Ethernet网络适配器 ，CRP