冷軋酸再生氧化鐵粉裝車自動控制系統的優化改進

王國棟

摘要：鋼鐵工業是該市經濟重要產業，高能耗、高污染是該行業的顯著特征?，F代社會中，環保理念越來越受到重視，環保部門對企業要求日益嚴格，企業面臨的環保形勢越發嚴重。在這種背景下鋼鐵企業需要作出一定的改變。某冷軋廠酸再生機組副產品氧化鐵粉收集裝袋設備結構簡單、設備老化，在回收時會產生煙粉塵，存在嚴重的環境污染隱患。本文根據實際現狀，對該系統的自動化設計進行了概述，分析了優化改進過后的效果影響，對該系統的設計進行了概述，分析了優化改進過后的效果影響。

關鍵詞：氧化鐵粉自動裝車系統;改進;優化

近年來，隨著社會經濟的迅速發展，越來越多的人關注環境及生態。環保意識已植根于人們心中。同時，國家各級環保部門對污染企業提出了更高的要求。為了實現可持續發展，鋼鐵企業在今后的發展過程中，會面臨著較大的節能環保形勢的壓力。因此，鋼鐵企業需要制定一系列的應對措施，以響應國家所提出的節能環保的政策。

一、總體概況

某冷軋廠酸洗機組生產過程中會產生廢酸。廢酸經過酸再生機組利用再生成游離酸返回酸洗機組，同時可以產生一種副產品氧化鐵粉。氧化鐵粉由旋轉閥排出到鐵粉倉內，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，旋轉閥將氧化鐵粉排放進裝袋機中。目前使用的散裝設備普遍存在設備簡陋、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，氧化鐵粉散裝揚塵污染不但影響全廠安全文明生產，同時也會對相關工作崗位的職工造成嚴重的職業安全隱患。若使用PLC控制直接裝入罐車的生產過程，可有效提高效率，并顯著增加控制系統的可靠性和柔性，杜絕氧化鐵粉塵的飄散。以PLC作為控制核心，工作效率高，可實現自動控制的同時減少環境污染。

二、整體設計

（一）設計概述

氧化鐵粉裝車自動控制系統中，除了必要的散裝改造外還需要對PLC控制系統進行充分應用，在原有設備基礎上增加一套電氣控制柜和現場檢測傳感器。該系統具有較強的抗干擾能力，在結構方面，在耐熱、防塵以及抗震等方面都具有積極作用。固定式散裝機由內外進行伸縮以及套筒、卷揚系統裝置、除塵器、電控柜等組成。首先，過程控制，PLC技術在裝載過程中，提供了一種程序控制，鎖定和解鎖的控制方法，由PLC控制，在除灰系統的基本運行良好的控制。在整個裝袋過程中，PLC在系統中發揮著協調控制各監測值如壓力、極限信號、料位儀等的工作，同時PLC直接控制各切換閥，確保裝車及除塵穩定和準確進行，同時PLC具備預警作用，當整個系統有風險時，會及時發出預警。

（二）設計內容

1.系統升級改進

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閥轉動，鐵粉下落至編織袋內。在鐵紅下落過程中及換袋過程中，由管道內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，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，輪胎及貨倉內有鐵粉沾附。在原有設備基礎上增加一套升降落料裝置及相應的除塵管道，同時配備相應的PLC電控系統。鐵粉除塵器用于裝料過程中產生的鐵粉粉塵自動回收避免環境污染。由原來人工裝袋改為直接裝車，罐車開至鐵粉倉下方時，啟動升降裝置使內外伸縮套筒落入罐車頂部開口內部，由行程控制管理機構可以自動切斷電源，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。當運輸車裝滿時，料滿檢測器檢測并轉換為控制信號使對應的支氣動卸料閥關閉停止卸料，散裝機單元卷揚機工作提升卸料頭復位，確保運輸罐車料滿安全移位。

2.PLC控制系統

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;接近開關，用于檢測卸灰閥的運行狀態傳。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，實現對采集的所有信號處理和控制的，保證了現場設備的操作的穩定性和控制精度。經過分析原廠電器系統配置，可以讓PLC系統準確控制起升機構、在PLC模塊中設置了備用輸入接口、輸出接口，不需額外設置PLC模塊以及中間繼電器插槽，可見，PLC系統可以有效彌補傳統控制模式的不足。

主要生產工藝設計過程進行參數，即壓力和流量在操作室中都由數字數據顯示出來，而重要的操作技術參數都由PLC系統可以自動控制;設備的啟動、停止都可在現場質量控制。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室檢查設備的操作狀態。再生機組的自動化管理控制制度設計使操作進行簡化，同時可確保操作人員安全，聯鎖系統分析可以有效防止在設備失效或未預料技術故障。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

當上述的優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。此外由于整個裝車過程氧化鐵粉在一個密閉空間內運行，所以不會有粉塵飄散，將極大的改善鐵粉間的作業環境，整個裝料過程中幾乎無環境污染。并且由于取消了裝袋人員，大多數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。

四、結束語

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