铁水预处理除尘的高压变频技术应用

一、炼钢厂铁水预处理除尘工艺和设备参数

某炼钢厂生产所需高炉铁水由高炉专用70吨铁水罐承装，放置在专用走行上，由火车机车牵引，从高炉经铁路线运送至其炼钢主厂房一端。厂房内设2条铁水停放线上。在厂房内使用铸造吊车从铁水罐专用走行上将高炉铁水罐吊起，将铁水折兑到铁水预处理扒渣位的炼钢厂140吨铁水包内。通常情况下，约2罐高炉铁水罐铁水可折满1个铁水包。该钢厂配备了2套双工位铁水预处理站。

在铁水预处理站可进行铁水称量、测温取样、扒前渣和铁水脱硫处理。铁水处理完毕后，通过装载铁水包的铁水车开至铁水预处理的吊罐位，再用240/65t吊车将脱硫后的铁水包吊起，吊运至转炉炉前，兑入150吨转炉。铁水在由高炉铁水罐折入炼钢厂铁水罐时，烟尘较大。每套铁水预处理站配备1套铁水预处理除尘。铁水预处理除尘负责治理相关作业过程产生的烟尘。铁水预处理除尘采用布袋式除尘方式。除尘系统将各抽风点捕集的烟气经管道送入长袋低压脉冲袋式除尘器，净化后经风机、烟囱外排。

二、控制优化

(一)除尘阀控制优化。阀门控制设置设“自动/手动”两种控制模式，在HMI(人机界面)画面上可进行模式切换。在自动模式下，预处理对应铁水车到折罐位/扒渣位后(通过铁水车定位行程开关判断)，相关信号持续10S以上，且铁水车倾翻复位信号保持，对应顶部DN2700mm电磁式切断阀自动到开到位，且电液推杆将翻板推至折罐位。当铁水车在折罐位/扒渣位，且铁水车倾翻复位信号消失持续10S，电液推杆将翻板推至扒渣位。

预处理对应铁水车离开折罐位/扒渣位后(通过铁水车定位行程开关判断)，相关信号持续10S以上，对应顶部DN2700mm电磁式切断阀自动到关到位，且电液推杆将翻板推至折罐位。当折罐位/扒渣位顶部DN2700mm电磁式切断阀自动到关到位前，需判断同一铁水预处理另一工位的顶部DN2700mm电磁式切断阀的开闭状态。如另一工位DN2700mm电磁式切断阀已在关闭位，则本工位DN2700mm电磁式切断阀不能关闭。直至另一工位DN2700mm电磁式切断阀到打开位置，本工位DN2700mm电磁式切断阀才继续执行关闭动作。即两个工位的DN2700mm电磁式切断阀开关状态互锁，至少保证一台阀门在开状态，防止除尘管道蹩压吸瘪。在手动模式下，手动操作阀门开关，在“准备好”条件下，不受生产状态连锁控制。当手动切至自动模式后，保持原手动状态前阀位，直至下个工况状态下自动调节。

(二)风机转速自动控制。风机转速控制设置设“自动/手动”两种控制模式，在HMI(人机界面)画面上可进行模式切换。在自动模式下，在铁水预处理生产时，当铁水车在折罐/扒渣位信号持续保持10S以上，且天车大车在任意一个折罐位位置信号持续保持10S以上，且其折罐位对应顶部DN2700电磁式切断阀在开状态，则除尘风机转速自动由低速20Hz提到30Hz。当两台铁水车在折罐/扒渣位信号同时持续保持10S以上，且天车大车分别在两折罐位位置信号持续保持10秒，且两折罐位对应顶部DN2700电磁式切断阀均在打开状态，则除尘风机转速自动由由30HZ提到35Hz。

当任意一个折罐/扒渣位顶部DN2700mm电磁式切断阀自动到关到位信号持续保持10S以上，且天车大车在任意一个折罐位位置信号消失30S以上，且该工位对应铁水车分别在其折罐/扒渣位信号消失保持30S以上，则除尘风机转速自动由35Hz降到30Hz。当任意一个折罐/扒渣位顶部DN2700mm电磁式切断阀自动到关到位信号持续保持10S以上，且天车大车在两个折罐位位置信号同时消失30S以上，且铁水车分别在两折罐/扒渣位信号消失保持30S以上，则除尘风机转速自动由30Hz降到20Hz。

三、效益计算

(一)电耗统计。经过现场改造和控制程序优化调试，改造前后电耗情况。

(二)降电耗效益计算。改造后的4个月中，铁水预处理除尘风机(2套)合计吨钢电耗仅为1.21度，与改造前吨钢2.63相比，吨钢电耗降低了1.42度，降幅达54%。按电价0.61元/度计算，吨钢降成本0.866元。改造后的4个月中，该炼钢厂产量为627，543吨，4个月合计降成本54.35万元。

四、结语

从以上生产数据的分析，可得出结论通过实现除尘阀门自动控制和风机转速自动控制，有效发挥了高压变频器的节能优势，实现了降低除尘系统电耗，有效降低生产成本的效果。