冷軋酸再生氧化鐵粉裝車自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化改進

王國棟

摘要：鋼鐵工業(yè)是該市經(jīng)濟重要產(chǎn)業(yè)，高能耗、高污染是該行業(yè)的顯著特征。現(xiàn)代社會中，環(huán)保理念越來越受到重視，環(huán)保部門對企業(yè)要求日益嚴格，企業(yè)面臨的環(huán)保形勢越發(fā)嚴重。在這種背景下鋼鐵企業(yè)需要作出一定的改變。某冷軋廠酸再生機組副產(chǎn)品氧化鐵粉收集裝袋設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備老化，在回收時會產(chǎn)生煙粉塵，存在嚴重的環(huán)境污染隱患。本文根據(jù)實際現(xiàn)狀，對該系統(tǒng)的自動化設(shè)計進行了概述，分析了優(yōu)化改進過后的效果影響，對該系統(tǒng)的設(shè)計進行了概述，分析了優(yōu)化改進過后的效果影響。

關(guān)鍵詞：氧化鐵粉自動裝車系統(tǒng);改進;優(yōu)化

近年來，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，越來越多的人關(guān)注環(huán)境及生態(tài)。環(huán)保意識已植根于人們心中。同時，國家各級環(huán)保部門對污染企業(yè)提出了更高的要求。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，鋼鐵企業(yè)在今后的發(fā)展過程中，會面臨著較大的節(jié)能環(huán)保形勢的壓力。因此，鋼鐵企業(yè)需要制定一系列的應(yīng)對措施，以響應(yīng)國家所提出的節(jié)能環(huán)保的政策。

一、總體概況

某冷軋廠酸洗機組生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生廢酸。廢酸經(jīng)過酸再生機組利用再生成游離酸返回酸洗機組，同時可以產(chǎn)生一種副產(chǎn)品氧化鐵粉。氧化鐵粉由旋轉(zhuǎn)閥排出到鐵粉倉內(nèi)，鐵粉倉是個圓柱形鋼制罐，下部帶圓錐體，用于儲存氧化鐵粉。料倉底部，旋轉(zhuǎn)閥將氧化鐵粉排放進裝袋機中。目前使用的散裝設(shè)備普遍存在設(shè)備簡陋、密封效果差、粉塵飛揚、料滿控制裝置效果差、自動化程度偏低等問題，會造成部分氧化鐵粉逃逸四散到廠房內(nèi)，氧化鐵粉散裝揚塵污染不但影響全廠安全文明生產(chǎn)，同時也會對相關(guān)工作崗位的職工造成嚴重的職業(yè)安全隱患。若使用PLC控制直接裝入罐車的生產(chǎn)過程，可有效提高效率，并顯著增加控制系統(tǒng)的可靠性和柔性，杜絕氧化鐵粉塵的飄散。以PLC作為控制核心，工作效率高，可實現(xiàn)自動控制的同時減少環(huán)境污染。

二、整體設(shè)計

（一）設(shè)計概述

氧化鐵粉裝車自動控制系統(tǒng)中，除了必要的散裝改造外還需要對PLC控制系統(tǒng)進行充分應(yīng)用，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一套電氣控制柜和現(xiàn)場檢測傳感器。該系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，在結(jié)構(gòu)方面，在耐熱、防塵以及抗震等方面都具有積極作用。固定式散裝機由內(nèi)外進行伸縮以及套筒、卷揚系統(tǒng)裝置、除塵器、電控柜等組成。首先，過程控制，PLC技術(shù)在裝載過程中，提供了一種程序控制，鎖定和解鎖的控制方法，由PLC控制，在除灰系統(tǒng)的基本運行良好的控制。在整個裝袋過程中，PLC在系統(tǒng)中發(fā)揮著協(xié)調(diào)控制各監(jiān)測值如壓力、極限信號、料位儀等的工作，同時PLC直接控制各切換閥，確保裝車及除塵穩(wěn)定和準(zhǔn)確進行，同時PLC具備預(yù)警作用，當(dāng)整個系統(tǒng)有風(fēng)險時，會及時發(fā)出預(yù)警。

（二）設(shè)計內(nèi)容

1.系統(tǒng)升級改進

目前氧化鐵粉裝袋過程中，由人工操作將裝袋機打開鐵粉倉旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動，鐵粉下落至編織袋內(nèi)。在鐵紅下落過程中及換袋過程中，由管道內(nèi)下落的鐵粉會有少量漂出編織袋。編織袋存放于鐵粉倉廠房內(nèi)，造成編織袋表面有一層鐵粉。在鐵紅外運過程中，運輸車輛進入鐵粉倉，輪胎及貨倉內(nèi)有鐵粉沾附。在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加一套升降落料裝置及相應(yīng)的除塵管道，同時配備相應(yīng)的PLC電控系統(tǒng)。鐵粉除塵器用于裝料過程中產(chǎn)生的鐵粉粉塵自動回收避免環(huán)境污染。由原來人工裝袋改為直接裝車，罐車開至鐵粉倉下方時，啟動升降裝置使內(nèi)外伸縮套筒落入罐車頂部開口內(nèi)部，由行程控制管理機構(gòu)可以自動切斷電源，完成定位。如果散料頭不在倉裝進料口，也就是說，當(dāng)散料頭不在倉裝位置時，按下其它裝載按鈕不起作用，則不允許進行裝卸。當(dāng)運輸車裝滿時，料滿檢測器檢測并轉(zhuǎn)換為控制信號使對應(yīng)的支氣動卸料閥關(guān)閉停止卸料，散裝機單元卷揚機工作提升卸料頭復(fù)位，確保運輸罐車料滿安全移位。

2.PLC控制系統(tǒng)

信號采集部分安裝于伸縮下料管前端、除塵器等不同位置，不同類型的傳感器，包括氣體壓力傳感器，用于檢測布袋的壓差和壓力;電磁閥行程傳感器，用于檢測電磁閥狀態(tài);接近開關(guān)，用于檢測卸灰閥的運行狀態(tài)傳。安裝的傳感器用于檢測鐵粉是否裝滿，同時自動控制。站點控制器使用PLC中央控制單元，實現(xiàn)對采集的所有信號處理和控制的，保證了現(xiàn)場設(shè)備的操作的穩(wěn)定性和控制精度。經(jīng)過分析原廠電器系統(tǒng)配置，可以讓PLC系統(tǒng)準(zhǔn)確控制起升機構(gòu)、在PLC模塊中設(shè)置了備用輸入接口、輸出接口，不需額外設(shè)置PLC模塊以及中間繼電器插槽，可見，PLC系統(tǒng)可以有效彌補傳統(tǒng)控制模式的不足。

主要生產(chǎn)工藝設(shè)計過程進行參數(shù)，即壓力和流量在操作室中都由數(shù)字數(shù)據(jù)顯示出來，而重要的操作技術(shù)參數(shù)都由PLC系統(tǒng)可以自動控制;設(shè)備的啟動、停止都可在現(xiàn)場質(zhì)量控制。報警，并通過一個單獨的備忘錄報警錯誤記錄，因此，操作者很容易從手術(shù)室檢查設(shè)備的操作狀態(tài)。再生機組的自動化管理控制制度設(shè)計使操作進行簡化，同時可確保操作人員安全，聯(lián)鎖系統(tǒng)分析可以有效防止在設(shè)備失效或未預(yù)料技術(shù)故障。緊急情況下，整個裝置可以自動停止工作。有全自動和手動兩種控制方式。本裝置的啟動和停止均可在現(xiàn)場操作完成，也可選擇自動模式進行自動裝車。

三、效果影響

當(dāng)上述的優(yōu)化措施被全面落實之后。鐵粉裝車過程將會很大程度的減少人員勞動量，鐵粉間不再需要額外的鐵粉裝袋工人，由罐車司機操作按鈕即可完成全部裝車作業(yè)。此外由于整個裝車過程氧化鐵粉在一個密閉空間內(nèi)運行，所以不會有粉塵飄散，將極大的改善鐵粉間的作業(yè)環(huán)境，整個裝料過程中幾乎無環(huán)境污染。并且由于取消了裝袋人員，大多數(shù)時間鐵粉間無需人值守，進而提高鐵粉裝卸工作的安全系數(shù)。

四、結(jié)束語

卸料裝置及除塵器控制系統(tǒng)的自動化水平直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行效率及穩(wěn)定性，因此在具體作業(yè)過程中廠礦應(yīng)結(jié)合實際情況并通過PLC控制技術(shù)提升整個系統(tǒng)的自動化程度，以此保證酸再生系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能最大程度發(fā)揮其再生循環(huán)利用作用。取得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。PLC技術(shù)在再生氧化鐵粉裝車及收塵系統(tǒng)中，表現(xiàn)出了信息化、自動化的特征，其可維護系統(tǒng)的穩(wěn)定度，提高裝卸氧化鐵粉效率。且該系統(tǒng)性能安全可靠、改善了工人的作業(yè)環(huán)境，而且極大提高了裝袋過程的自動化程度。