摘要：在电炉炼钢生产中对烟气粉尘进行排除和净化，采用电气自动化控制技术，不仅可以使生产作业人员劳动强度减少，还能有效确保钢铁冶炼和生产的质量与效率，并减少对外界环境的污染，电气自动化控制技术在电炉炼钢生产烟气除尘中的应用具有重要的现实意义。为此，在接下来的文章中，将围绕电炉炼钢生产烟气除尘的电气自动化控制方面进行详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：电炉炼钢；生产烟气排尘；电气自动化控制
引言
钢铁工业在工业生产中发挥着重要的作用，在现代工业生产中主要是采用电炉炼钢，本文就对电炉电钢生产中烟气除尘的电气自动化控制问题进行探析。
1.烟气除尘自动化控制内容
烟气除尘自动化控制中主要内容包括过滤、排灰和清灰，其中过滤主要是对于在炼钢生产中空气所产生的粉尘进行过滤，排灰则是对于烟气除尘系统中将过滤的粉尘排除系统，清灰则主要是对于除尘器表面的灰尘进行轻抚，在除尘器作业中对灰尘进行清理。设备在工作时所产生的负压主要是由设备主风机提供，煤尘通过吸尘口吸入，并根据过滤沙袋将气流中所含有的粉尘过滤掉，经过螺旋输送机将粉尘输送到卸灰阀管道进行排除。除此之外，在烟气除尘器作业中清灰系统具有重要作用，清灰系统主要是由导气管、空压机和脉冲阀所组成，在作业过程中会形成一股脉冲气流，并对滤尘布袋中所累积的灰尘进行喷吹，使布袋中的煤尘及粉尘进入到排灰系统中去，从而提高布袋过滤效果，有效对设备中所堆积的粉尘进行过滤。电炉融化温度通常在1250-1500℃，烟气成分主要有；硫化物、锰、氧化铁、硅粉尘和一氧化碳，烟气浓度约为8-13g/m3，烟气林格曼黑度为3-5级，粉尘比分布状态约占70-85%，小于15µm.在烟气处理后，应确保烟气林格曼黑度＜1级，粉尘＜50mg/m3，岗位粉尘＜10mg/m3。
2.电气自动化控制技术在电炉炼钢生产烟气除尘中的应用
2.1主风机
烟气除尘系统中应用电气自动化控制技术，其最为主要的是主风机，主风机主要是对流通空气中对烟尘运行进行推动，在电气自动化控制除尘系统中主风机主要是在线路中间部位，通过电能，并将电力转换成风力，在主风机运作时，风机内的螺旋桨会产生旋转，在电炉炼钢中带动生产烟气粉尘系统的运转，并将粉尘输送到净化系统中去。总体来说，主风机的主要作用是中转动力系统，如缺乏主风机运作，当在电气冶炼中所产生的烟气和粉尘则不能被聚拢，而后期烟气粉尘的净化也不能有效实施。为了便于对烟气粉尘聚拢，主风机的设置通常为管道式，在管道中将炼钢中所产生的粉尘聚集到一起，并通过净化系统将所堆积的废气进行净化，并通过主风机运行所产生的动力将其排放到大气中去，而所堆积的废气粉尘也会通过螺旋输送机将其输送到仓储部门，并进行包装和排放。其中主风机功率与烟尘输送功率是密切相关的，通常来说，主风机功率越大，则输送烟尘速率和总量越大，在电炉炼钢生产中烟气除尘的电气自动化控制效率越高。但在电能消耗中也会产生一定的成本，因此对于电机功率并不能盲目扩大，要和现有设备匹配，保持协调。
2.2净化系统
净化系统则主要是根据主风机所提供的动力将烟气和粉尘输送到电炉炼钢中的布袋除尘系统中，并将所收集到的粉尘和煤尘进行统一处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于在烟气粉尘处理中含有一些有毒气体，并将其与粉尘混合在一起，为了确保其安全性，则主要是通过两个半封闭式的烟尘收集罩对烟尘进行收集，最后主风机在电力推动下由管道将烟尘输送到除尘器中，而根据除尘器自身的规格大小和滤网的规格不同，将不同颗粒大小的粉尘收集到相应规格大小的过滤网中，并由粉尘收集袋对其进行统一处理，经过管道运输将灰尘收集到统一包装中进行统一排放。对于过滤的粉尘烟气则通过过滤网将含毒烟气中的有毒物质充分吸收，将其转变为清洁气体，最后由主风机将气体抽到烟囱中去，最后排到大气中。而布袋除尘系统则是在电力自动控制技术的重要环节，其中的任何一个部件出错都会使电路炼钢生产中烟气除尘系统出现问题，最终导致烟尘处理不合格，因此需要对布袋进行定期更换，避免对粉尘清除不彻底[1]。
2.3控制系统
在电炉炼钢生产烟气除尘中，对电气自动化控制进程产生重要作用的是控制系统，而主风机运行与否，以及除尘系统净化功能与效率都是通过控制系统来进行统一调配的。其中控制系统主要是通过PLC技术对相关数据进行采集，在经过计算后通过高压变频来对主风机运作功率进行全面掌握，由于烟尘较多，因此在灰尘清除工作较为繁杂时，电功率较大，主风机功率高，烟尘输送速度快，在除尘系统中对烟尘的运送速度和运送量都显著增加，同时也提高了过滤网中对粉尘过滤的速度和过滤量。在电炉炼钢生产过程中如果所产生的烟尘量较小，控制系统则会使主风机运作效率和功率适度降低，从而降低整体的烟气除尘系统的工作效率。如某厂中采用的是高压变频器驱动式高压除尘机，在风道母管进口处安装烟尘监视仪，对烟尘排放和清洁工作进行监测，同时将烟气的浓度信号传输到PLC系统中去，通过变频调速系统，将变频器的下线频率设置为40Hz，同时对其进行闭环控制，在烟尘浓度较高时则增加其功率，当烟尘浓度较低时则使其输出功率降低，本厂采用的是激光烟气分析仪，其测量误差较小，测量范围广，对烟气最高温度的检测通常可以达到700度左右，安装环境温度则在零下50℃到零上80℃左右，与现场安装条件完全满足。此外，还要对烟尘器的故障问题进行考虑，除了闭环控制外，对其进行手动控制和开环控制，在烟尘仪存在故障时，操作人员可以对其运行频率进行设定，同时对除尘运行工作实行人为干预。
2.4噪声
对电炉冶炼、LF炉冶炼噪声，炉侧烟气导流罩和屋顶罩可以起到隔声作用，并且冶炼设备均设置在厂房内，利用建筑隔声并设隔声门窗。此外，有专家指出，Consteel炼钢电弧炉采用废钢预热和连续加料方式，相比传统炼钢电弧炉，噪声影响会小很多[2]。石墨电极的端部插在泡沫渣中，电弧始终被包围在熔池钢液表面的泡沫渣内对钢液实施埋弧加热，而不直接接触固体废钢。因此，熔池工况十分平稳，电弧比较稳定，电压波动非常小，噪音也相对较低（95dB），工作环境明显改善。
2.5废水
电炉炼钢厂通常采用干法除尘，产生的废水主要包括间接冷却循环水和直接冷却循环水。电炉、LF炉、连铸机、空压机、氧压机和各种除尘风机等设备间接冷却为净环水，使用后仅水温升高，水质未受污染，经冷却后循环使用，为保持水质稳定，产生的少量排水补入浊环水系统。连铸坯二次冷却水含有氧化铁皮和少量油，经旋流沉淀池沉淀、化学除油器加药沉淀去除油及悬浮物后，泵至高速过滤器过滤，出水经冷却后循环使用，系统少量排污水可作为钢渣冷却用水，不外排。
结论
文章主要针对烟气除尘自动化控制内容，重点阐述了电气自动化控制技术在电炉炼钢生产烟气除尘中的应用方面，希望能给相关人士提供重要的参考价值[3]。
参考文献：
[1]谈春，李黎，何春来.100t电炉冶炼噪声控制技术[J].噪声与振动控制，2018，34（4）：223-226.
[2]张苏，董慧芹，王文利.钢铁行业二噁英减排技术分析[J].能源与环境，2016，（6）：70-71.
[3]张文怡.Consteel电弧炉连续炼钢设备[J].工业加热，2017，34（2）：50-52.
论文作者:石楠楠
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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