黃 景

（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

1 引言

氣力輸送是利用空氣（或者氣體）作為輸送動(dòng)力，在管道中搬運(yùn)粉粒狀固體物料的一種輸送方法，倉式泵作為一種常見氣力輸送裝置，由于其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、布置靈活、維修方便、對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在水泥、冶金、化工、電力等行業(yè)的粉狀物料輸送中得到廣泛的應(yīng)用［1］。目前大多數(shù)工廠的氣力輸送系統(tǒng)由PLC控制，通過觸摸屏在現(xiàn)場操作，特殊工況下送料效率低、自控設(shè)備故障等問題難以發(fā)現(xiàn)，很大程度上影響輸送的效率，鉛鋅公司基夫賽特爐爐料輸送系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)全過程監(jiān)視和自動(dòng)化控制，彌補(bǔ)了PLC控制的不足。

2 倉式泵的結(jié)構(gòu)

圖1 上引式流態(tài)化倉式泵結(jié)構(gòu)

鉛鋅公司氣力輸送控制系統(tǒng)由3套倉式泵組成，3套倉式泵均為上引式流態(tài)化倉式泵［2］。所謂上引式，就是進(jìn)料從倉式泵頂部進(jìn)，出料從接近頂部出，所謂流態(tài)化，就是氣源從底部裝置多孔流化板進(jìn)倉，使?fàn)t料流態(tài)化而有利于爐料的輸送，這樣改善了輸送的條件，降低了輸送氣源的速度，進(jìn)而降低了能耗和管道磨損［3］。圖1為上引式流態(tài)化倉式泵泵體結(jié)構(gòu)。

3 氣流輸送系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 氣流輸送系統(tǒng)流程介紹

鉛鋅公司鉛冶煉工序中將干燥篩分后合格的混合爐料采用兩套倉式泵輸送裝置壓送至基夫賽特熔煉廠房備料系統(tǒng)的2個(gè)上料倉或送φ10m的中間儲(chǔ)倉中儲(chǔ)存，中間儲(chǔ)倉倉底下也設(shè)有一套倉式泵輸送裝置，也可將倉內(nèi)物料送基夫賽特爐備料系統(tǒng)的上料倉。氣流輸送系統(tǒng)如圖2［5］：

圖2 氣流輸送系統(tǒng)流程

3.2 管道切換閥的設(shè)置

因系統(tǒng)中倉泵輸送目標(biāo)倉以及輸送管道的不同（見系統(tǒng)流程圖），其中2#倉泵既可以向中間儲(chǔ)倉輸送物料也可向基夫賽特爐目標(biāo)料倉輸送物料（與3#倉泵共用一根輸送管道），因此須在管道切換處設(shè)置2臺(tái)氣動(dòng)雙插板切換閥（1#切換閥和2#切換閥），通過3只閥門的啟閉可實(shí)現(xiàn)2#倉泵向2個(gè)料倉輸送的切換。

另由于2#倉泵與3#倉泵共用一根輸送管道，因此須在并管處設(shè)置3#、4#管道切換隔離閥（閥門布置應(yīng)盡量靠近并管三通位置）。避免當(dāng)2#倉泵工作時(shí)，物料返料至并管處與3#倉泵出料閥之間的管道，易形成堵管，影響3#倉泵的運(yùn)行；或當(dāng)3#倉泵工作時(shí)，物料返料至并管處與2#倉泵出料閥之間的管道，易形成堵管，影響2#倉泵的運(yùn)行。

4 倉式泵自控設(shè)備配置

控制系統(tǒng)主要由ABB DCS上位系統(tǒng)和倉泵就地操作箱組成［4］。每套倉泵就地處均設(shè)置就地控制箱,就地箱采用雙層門結(jié)構(gòu)（控制箱箱體為304不銹鋼材質(zhì)），可對(duì)相應(yīng)倉泵系統(tǒng)或單個(gè)設(shè)備進(jìn)行就地操作；在就地控制箱上留有遠(yuǎn)方控制接口并設(shè)遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)（并留DCS遠(yuǎn)控接口）。倉泵上稱重傳感器、壓力變送器、各個(gè)閥門的狀態(tài)等信號(hào)均通過設(shè)置在箱體上的二次儀表或指示燈顯示。1#、2#電動(dòng)給料機(jī)設(shè)置1面就地操作箱、3#電動(dòng)給料機(jī)設(shè)置1面就地操作箱。2面操作箱上均設(shè)置啟停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、遠(yuǎn)程/就地等操作開關(guān)，且每臺(tái)給料機(jī)的操作均須納入相應(yīng)的倉泵操作系統(tǒng)中，可由相應(yīng)的倉泵現(xiàn)場控制箱集中操作。倉式泵自控設(shè)備配置圖如圖3。

圖3 倉式泵自控設(shè)備配置

5 控制方案

不考慮切換閥的作用，三臺(tái)倉式泵自動(dòng)控制方案是完全相同的，倉式泵自動(dòng)運(yùn)行前必須切到遠(yuǎn)程控制，DCS程序是采用順控功能塊做的控制邏輯。單套倉泵控制方案如表1。

控制方案中，倉重上下限、加料時(shí)間、灰管壓力下限、助吹閥吹掃時(shí)間，都是可以直接在操作畫面設(shè)定參數(shù)。工藝操作人員可以根據(jù)不同工況調(diào)整和優(yōu)化控制參數(shù)。進(jìn)料閥開關(guān)動(dòng)作三次的目的是防止閥芯和密封墊之間結(jié)礦，影響進(jìn)料閥的密封效果,正常送料時(shí)排堵閥為常閉狀態(tài)。

表1 倉式泵順控方案

基夫賽特爐混合料氣力輸送控制系統(tǒng)的實(shí)施，符合工藝要求的順序控制，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)3臺(tái)倉泵組成的輸送系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)，測量相關(guān)的工藝參數(shù)，并根據(jù)測量結(jié)果，系統(tǒng)對(duì)倉泵進(jìn)行閉環(huán)控制。系統(tǒng)設(shè)有稱重料位、定時(shí)料位、手動(dòng)料位三種料位方式，以稱重料位方式為主，同時(shí)輔以定時(shí)料位方式和手動(dòng)料位方式。確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。系統(tǒng)測量3套倉泵輸送管道的工作壓力，根據(jù)工藝的要求對(duì)系統(tǒng)中各倉泵閥門、管道閥門進(jìn)行聯(lián)鎖控制。3套倉泵運(yùn)行方式相對(duì)獨(dú)立，可實(shí)現(xiàn)對(duì)每套倉泵的單點(diǎn)控制。

在正常情況下，本系統(tǒng)工作在自動(dòng)方式下運(yùn)行（DCS上實(shí)現(xiàn)），根據(jù)設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行各臺(tái)倉泵。手動(dòng)操作方式是在復(fù)雜工況或者調(diào)試時(shí)使用的方式。對(duì)倉泵系統(tǒng)中設(shè)備的操作是在現(xiàn)場的操作箱上通過主令電器進(jìn)行的，可具體到對(duì)倉泵的每個(gè)閥門進(jìn)行操作而不受其它狀態(tài)的影響。

6 結(jié)束語

基夫賽特爐混合料氣力輸送控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后效果良好，操作方式靈活多樣，適用于各種工況，滿足了基夫賽特爐滿負(fù)荷生產(chǎn)的要求。該氣力輸送控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)合理且配置了DCS控制系統(tǒng)，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障［6］。