1 引言

    在炼钢转炉的生产过程中需要消耗大量的水，用于冷却和除尘等，用水量达到数千立方米每小时。通常采用循环供水系统来向转炉供水。为了更有效地处理使用过的水，将生产用水分为净环水和浊环水。净环水包括氧枪、副枪、炉体、风机、烟罩等的冷却水；浊环水包括除尘用水和风机冲洗水。攀钢6、7#转炉水处理自动化控制系统采用目前在水处理自动化领域所广泛使用的PLC+通信网络+工业级微机的组合形式。

2 工艺概况

    2.1 净环水工艺流程

    见图1.净环水包括氧枪冷却供水泵、副枪冷却供水泵、中压供水泵、旁滤供水泵、旁通过滤器、转炉氧枪和副枪管道自清洗过滤器、电子式离子水处理器、补水管电动蝶阀、回水箱、冷却塔、净环水池等设备。其中供水泵由水泵和出水管电动阀组成。

    净环水池中的水通过氧枪冷却供水泵、副枪冷却供水泵、中压供水泵向2座转炉的氧枪、副枪、转炉炉体、风机轴承、烟罩等设备供水，使用后的水通过净环回水管道，经回水箱流回净环水池。净环水池中的水同时被抽往冷却塔顶部进行冷却，冷却后回到净环水池。

    同时净环水通过旁滤供水泵被送往旁通过滤器，过滤后流回净环水池。


    2.2浊环水工艺流程

    见图2.浊环水包括浊环供水泵、粗颗粒分离机、斜管沉淀罐、泥浆池、卧螺离心机、干燥机、滤液池、热水池、补水管电动蝶阀、冷却塔、浊环水池等设备。其中浊环供水泵由水泵和出水管电动阀组成。
 
    浊环水池的水通过浊环供水泵向转炉除尘设备供水。除尘后的污水由粗颗粒分离机分离出粗渣，然后进入斜管沉淀罐沉淀。沉淀后的水进入热水池；沉淀下来的泥浆流入泥浆池，通过泥浆泵送至卧螺离心机、干燥机将污泥和水分离，分离后的水进入滤液池进行加药处理后再经斜管沉淀罐进入热水池。最后热水池的水流回浊环水池，同时送往冷却塔顶冷却。

3 控制方案 

    转炉氧枪供水泵和浊环供水泵均有3台，1、3#泵分别向新1、新2号转炉供水，2#泵为备用泵。

    各供水泵与出水管电动阀的连锁关系为：启泵时先开泵，5秒后开阀；停泵时先关阀，阀全关5秒后停泵。

    净环水池、浊环水池、热水池水位检测采用超声波液位计。其中热水池水位只用于报警。

    净环水池水位范围-1.5m~2.5m，当水位高于1.0m时，氧枪、副枪、中压、旁滤供水泵才允许启泵；水位低于-0.7m时各供水泵强制停泵；水位低于1.7m时补水阀开；水位低于1.5m时发出低水位声光报警；水位涨至高于2.0m时补水阀关水阀关；水位高于2.1m时发出高水位声光报警。

    净环水池有3台冷却塔，每台冷却塔有一台风机。当水温≤32℃时，1台风机停；≤31.5℃时，2台风机停；≤31℃时，3台风机停。当水温升高时逐台风机开启。

    浊环水池水位范围-1.5m~2.5m，当水位高于1.4m时，浊环供水泵才允许启泵；水位低于-0.7m时各供水泵强制停泵；水位低于1.7m时补水阀开；水位低于1.5m时发出低水位声光报警；水位涨至高于2.0m时补水阀关水阀关；水位高于2.1m时发出高水位声光报警。

    浊环水池有2台冷却塔，每台冷却塔有一台风机。当水温≤40℃时，1台风机停；≤39.5℃时，2台风机停。当水温升高时逐台风机开启。

    各水泵、电动阀、补水阀、回水阀均设远程和就地操作方式。就地是在现场操作箱操作；远程是在HMI画面上操作，又分为手动和自动两种方式。

    转炉氧枪供水泵和副枪供水泵的电机采用变频电机，由变频器驱动，根据转炉控制系统传来的下枪信号改变转速：当有下枪信号时以额定转速运行；当没有下枪信号时以额定转速的50%运行。由于在转炉生产周期中，不下枪的状态占很大比例，因此采用变频调速可以节省大量电能。

4 控制系统实现 

    见图3，控制系统硬件采用ROCKWELL公司的1756系列PLC。控制器为1756-L62，以态网通讯模块采用1756-ENBT，可以为该模块设置IP地址，也可以通过BOOTP方式连到以态网上。本控制系统通过以态网与转炉控制系统交换数据。

    数字量IO采用32位的数字量输入模块1756-IB32和32位的数字量输出模块1756-OB32；模拟量IO采用16位模拟量输入模块1756-IF16和8位模拟量输出模块1756-OF8。

    HMI为2台工控机，分别用于净环和浊环水系统的人机界面。人机界面用INTOUCH 9.0开发，便于操作人员操作各设备，监视各种参数和设备状态，并有完善的报警、历史趋势查看功能。

5 结束语

    攀钢新转炉水处理自动控制系统2005年初投运至今一年，应用效果极好，起到了节水、节能、环保的作用。总用水量3082立方米/小时，补充新水量平均99立方米/小时，循环率达到97%。人机界面操作方便，易于掌握，改善了操作人员的工作环境，降低了劳动强度。

参考文献

[1]邱书玉，孟亚男，陈英哲。计算机控制在水处理中应用与实现。吉林化工学院学报，2006，23（3）；47—49。

[2]陈运珍。变频器在水行业节能将耗中的巨大作用。电气技术，2006，（4）；38—42。

[3]张生文。水处理系统方案的选择。甘肃科技，2006，22（8）；189—190。