实现贵冶阳极炉重油阀组自动控制

夏少华

摘 要：随着自动控制技术的不断发展，智能化操作将逐步替代人工操作，使操作规范化、标准化。“一键操作”意在规范操作步骤，简化操作流程，减轻操作工劳动强度，提高生产自动化水平[1]。

关键词：一键操作;DCS系统;控制方式;环保

1 引言

阳极炉作为火法冶炼的最后一道工序，冶炼过程中使用重油作为燃料。如果入炉重油的流量控制不好，将导致燃烧不充分，炉口冒大量黑烟。随着环保、节能降耗意识的增强，精细化操作的要求必然提升，传统的手动操作方式不能满足控制需求。因此，改变控制方式，实现重油燃烧精准控制减少环境污染势在必行[2]。

2 重油阀组原理图

重油阀组的压力测点、温度测点、流量测点引入DCS系统监控，重油流量调节阀引入DCS系统控制，自动跟踪设定值进行流量调节。重油通断阀、吹扫蒸汽通断阀、雾化蒸汽通断阀通过现场开关盒上的开关手动控制。

在常温下重油的粘度很大，温度越高，则粘度越小，并且为了强化燃烧过程，重油燃烧时，必须先把它破碎成微小颗粒的油雾，也就是所谓的“雾化”，阀组使用高温蒸汽对重油进行雾化。

长时间停用重油时，必须用高温蒸汽对管路进行充分吹扫，使得管路中沒有剩余重油，防止重油粘结、堵塞管路。

3 手动控制方式

重油阀组的手动控制方式主要分点火手动控制方式和熄火手动控制方式，操作过程需要到现场手动开关阀组上的通断阀。

3.1 点火手动操作方式

点火前，打开吹扫蒸汽通断阀，对重油管路进行预热，同时打开雾化蒸汽通断阀。预热结束后，打开重油通断阀，设置好重油流量设定值，重油流量调节阀跟踪设定值进行调节。

3.2 熄火手动操作方式

熄火操作过程为停用重油、并对管路吹扫的过程。关闭重油通断阀，打开吹扫蒸汽通断阀，将管路中的重油吹扫干净，防止重油结垢堵塞管路。吹扫一段时间后关闭吹扫蒸汽通断阀，关闭雾化蒸汽通断阀。

3.2 手动操作方式的影响

手动操作方式使得操作人员的劳动强度大，且操作的水平不一致，没有完全按标准化作业，造成以下影响：

① 重油管路堵塞。点火时没有充分对重油管路进行预热，熄火时重油管路吹扫不干净，造成管路堵塞，重油流动不畅。

② 大量重油瞬间喷入炉内。熄火打开蒸汽吹扫通断阀时，管路中剩余的重油在高压蒸汽作用下，瞬间进入炉内，得不到充分燃烧，导致出现炉口冒黑烟的现象，造成低空环境污染。

4 自动控制方式

实现重油阀组相关设备的自动控制，首先是将4台通断阀引入DCS控制，在深入分析工况、了解操作要求后，制定出“一键操作”的流程。

4.1 一键“点火”流程

重油阀组的通断阀在自动状态下，点击画面的“点火”按钮，确认后，打开雾化蒸汽通断阀，同时打开吹扫蒸汽通断阀。60秒后，关闭吹扫蒸汽通断阀，打开重油通断阀，点火程序结束，进行正常作业。

4.2 一键“熄火”流程

重油阀组的通断阀在自动状态下，点击画面的“熄火”按钮，确认后，关闭重油通断阀，2秒钟后，打开吹扫蒸汽通断阀，吹扫2秒，关闭吹扫蒸汽通断阀10秒，再打开吹扫蒸汽通断阀吹扫2秒，再次关闭吹扫蒸汽通断阀10秒，打开吹扫蒸汽通断阀吹扫60秒，关闭吹扫蒸汽通断阀，关闭雾化蒸汽通断阀，熄火程序结束。

4.3 一键操作

重油阀组的通断阀在自动状态下，一键操作才起作用，这样设计不影响正常的手动操作。为了防止误操作，一键操作需要确认才执行，避免出错。点火时，对重油管路吹扫60秒，充分预热后通重油，预防重油堵塞管路。熄火时，停用重油2秒，待重油泄压后进行吹扫，且反复开关吹扫蒸汽通断阀，这样不会将重油瞬间吹入炉内，使得重油充分燃烧，不会冒烟，最后进行较长时间吹扫，完全将重油管路吹扫干净。

5 结束语

“一键操作”使用效果明显，减少了阳极炉炉口冒黑烟现象，环境得到有效保护。贵冶阳极炉“一键操作” 提高了工艺自动化操作水平，形成了标准化操作，减轻了作业人员的劳动强度和精神压力，是贵冶在标准化、规范化、智能化建设中取得成果的一个缩影[3]。

参考文献：

[1] 王彬. 斗轮堆取料机“一键启动”操作模式的实现[J]. 港口装卸，2015（6）：33-35. DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2015.05.013.

[2] 飞思卡尔半导体公司. 自动呼吸控制比手动方式呼吸更经济有效[J]. 世界电子元器件，2010（2）：53-55. DOI：10.3969/j.issn.1006-7604.2010. 02.017.

[3] 对话工业安全技术发展[J]. 自动化博览，2008，25（10）：18-20.