專利名稱：轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)爐煤氣的回收系統(tǒng)，特別是一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景[0002]轉(zhuǎn)爐煤氣的回收系統(tǒng)是國家倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目之一，是 實(shí)現(xiàn)“負(fù)能”煉鋼的主要措施。在鋼鐵行業(yè)獲得普遍重視和開發(fā)應(yīng)用。這也是冶金工業(yè)可 持續(xù)發(fā)展的要求。[0003]轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程就是當(dāng)煉鋼氧槍吹煉信號(hào)到位后，經(jīng)過短時(shí)間的延遲，在確保 轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入管道后，自動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)爐煤氣分析設(shè)備，經(jīng)過I分多鐘的取樣和自動(dòng)分析，當(dāng)在 煤氣CO含量一氧化碳濃度小于35%時(shí)，分析儀始終在不停連續(xù)分析，當(dāng)CO含量一氧化碳濃 度> 35%，氧氣含量< 1.5%時(shí)，其他其他回收條件也滿足要求的情況下，三通閥由放散側(cè)切 換到回收側(cè)，在切換的過程中需20秒鐘時(shí)間，等切換到位后在開始回收煤氣，在轉(zhuǎn)爐煤氣 經(jīng)過回收中，當(dāng)CO含量一氧化碳濃度小于35%，系統(tǒng)停止回收，三通閥由回收側(cè)切換到放散 偵牝一般轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間是12分鐘。[0004]整個(gè)回收過程中由于煤氣分析設(shè)備從采樣、分析整個(gè)過程需要I分鐘，三通閥由 放散側(cè)到回收側(cè)需20秒鐘，因此就有流動(dòng)80秒的合格煤氣被白白的放散，據(jù)測算每噸鋼少 回收8-10立方米的煤氣，目前由于分析儀和機(jī)械設(shè)備滯后問題導(dǎo)致回收量的浪費(fèi)在全國 比較普遍，沒有好的辦法解決這個(gè)問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型為了解決在轉(zhuǎn)爐煤氣回收中由于分析儀和機(jī)械設(shè)備滯后問題帶來的 煤氣回收量減少的問題，提供一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，通過采用雙限法對(duì)整個(gè)回 收過程進(jìn)行改進(jìn)，滿足了工藝要求。[0006]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:[0007]轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，包括與轉(zhuǎn)爐煤氣管線相連的一氧化碳、氧氣濃度在 線監(jiān)測儀，一氧化碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀與配電器相連，配電器分別連接一氧化碳濃度斜 率計(jì)算器和可編程控制器，可編程控制器連接電腦。[0008]進(jìn)一步地，所述可編程控制器包括相互連接的PS307電源模塊、CPU中央處理器模 塊和輸入/輸出模塊。[0009]進(jìn)一步地，所述一氧化碳濃度斜率計(jì)算器包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸 入負(fù)端接一電容C，運(yùn)算放大器的輸入正端接地；所述運(yùn)算放大器的輸入/輸出端并聯(lián)連接 一電阻R。[0010]進(jìn)一步地，所述運(yùn)算放大器采用LM-741運(yùn)算放大器。[0011]經(jīng)過對(duì)CO濃度的曲線分析，通過計(jì)算斜率的小電路計(jì)算曲線的斜率就可以知道 CO濃度的變化趨勢，將原CO濃度分析儀變送輸出的4-20MA經(jīng)配電器一分為二，一路進(jìn)原來 的控制器的模擬量輸入模塊不變，一路進(jìn)自制的斜率計(jì)算器后再進(jìn)入可編程控制器的模擬量輸入模塊，經(jīng)過電腦重新編程，滿足要求。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)的有益效果在于每噸鋼多回收轉(zhuǎn)爐煤氣10-15立方，按 每年600萬噸的鋼的規(guī)模，多收轉(zhuǎn)爐煤氣600*10=6000萬立方的煤氣，每立方按0.2元計(jì) 算，每年創(chuàng)效6000*0.2=1200萬的利潤。


[0013]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2為計(jì)算一氧化碳濃度曲線的斜率計(jì)算器的電路圖。
具體實(shí)施方式
[0015]如圖1所示，該轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，包括與轉(zhuǎn)爐煤氣管線相連的一氧化 碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀1，一氧化碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀I與配電器2相連，配電器2分 別連接一氧化碳濃度斜率計(jì)算器3和可編程控制器4，可編程控制器4連接電腦5。其中， 可編程控制器4包括相互連接的PS307電源模塊、CPU中央處理器模塊和輸入/輸出模塊。[0016]如圖2所示，本系統(tǒng)的一氧化碳濃度斜率計(jì)算器3包括運(yùn)算放大器，在運(yùn)算放大器 的輸入負(fù)端接一電容C，運(yùn)算放大器的輸入正端接地；在運(yùn)算放大器的輸入/輸出端并聯(lián)連 接一電阻R。[0017]斜率計(jì)算器通過下式計(jì)算曲線的斜率:[0018]U0=-RC*du/dt[0019]將CO分析儀的4-20MA輸出經(jīng)并250歐姆后送入制作好的斜率計(jì)算器，并將計(jì)算 結(jié)果送PLC。運(yùn)算放大器選用LM-741。配電器選用川儀的DFP-2100。[0020]在三通閥的西門子的S7-300控制系統(tǒng)內(nèi)修改允許回收聯(lián)鎖程序，當(dāng)斜率小于零 時(shí)并且CO的濃度大于15%時(shí)與斜率大于零與原系統(tǒng)的濃度大于35%并聯(lián)后，滿足回收要 求。[0021]本實(shí)用新型的原理是，由于在轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程中由于時(shí)間的滯后影響到轉(zhuǎn)爐煤 氣量的回收，在煤氣濃度到達(dá)35%之前給控制系統(tǒng)一個(gè)超調(diào)量，以彌補(bǔ)由于時(shí)間滯后引起 的少回收問題，通過改變煤氣回收濃度的方式來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣在吹煉的過程中，分析儀 分析煤氣濃度在上升的過程中，在分析儀顯示到10-15%時(shí)，流動(dòng)的煤氣已經(jīng)達(dá)到35% ;因此 在三通閥控制程序內(nèi)將分析儀分析煤氣濃度在上升過程中的允許回收的聯(lián)鎖條件更改為 CO濃度大于15%，在轉(zhuǎn)爐煤氣濃度在下降的過程允許回收的聯(lián)鎖條件為CO濃度大于35%不 變，這樣既保證了煤氣在CO濃度上升過程中煤氣量的放散損失，又保證了在煤氣在CO濃度 下降過程中煤氣濃度含量的要求。一般情況下，轉(zhuǎn)爐煤氣三通閥控制系統(tǒng)允許聯(lián)鎖只有一 個(gè)煤氣CO濃度。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有的控制系統(tǒng)的PLC程序的改進(jìn)，很容易實(shí)現(xiàn)上述要求。[0022]上述實(shí)施例給出了一個(gè)有限范圍的實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作出了詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本實(shí)用新型的實(shí)施方式僅限于此，對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，凡 根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的任何簡單修改及等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均屬于本實(shí)用新型 所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，其特征在于:包括與轉(zhuǎn)爐煤氣管線相連的一氧化碳、 氧氣濃度在線監(jiān)測儀，一氧化碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀與配電器相連，配電器分別連接一氧 化碳濃度斜率計(jì)算器和可編程控制器，可編程控制器連接電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程控制 器包括相互連接的PS307電源模塊、CPU模塊和輸入/輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，其特征在于:所述一氧化碳濃 度斜率計(jì)算器包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸入負(fù)端接一電容C，運(yùn)算放大器的輸入 正端接地；所述運(yùn)算放大器的輸入/輸出端并聯(lián)連接一電阻R。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運(yùn)算放大器 采用LM-741運(yùn)算放大器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收雙限控制系統(tǒng)，包括與轉(zhuǎn)爐煤氣管線相連的一氧化碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀，一氧化碳、氧氣濃度在線監(jiān)測儀與配電器相連，配電器分別連接一氧化碳濃度斜率計(jì)算器和可編程控制器，可編程控制器連接電腦。該系統(tǒng)解決了在轉(zhuǎn)爐煤氣回收中由于分析儀和機(jī)械設(shè)備滯后問題帶來的煤氣回收量減少的問題，通過采用雙限法對(duì)整個(gè)回收過程進(jìn)行改進(jìn)，滿足了工藝要求。
文檔編號(hào)C21C5/40GK202968595SQ20122067214
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者佘小龍, 呂永剛 申請(qǐng)人:陜西鋼鐵集團(tuán)有限公司