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1   前言

    上海寶鋼集團(tuán)一鋼公司的不銹鋼精品基地建設(shè)，需要高品質(zhì)的活性石灰（活性度≥350ml），它是煉鋼必不可少的原料，用它代替普通冶金石灰用于煉鋼，能達(dá)到節(jié)能降耗、提高鋼材質(zhì)量的目的。套筒豎窯是德國貝肯巴赫爐窯公司發(fā)明的活性石灰生產(chǎn)的先進(jìn)工藝，它實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)窯身內(nèi)存在并流煅燒。因此該廠新建了一座500t/d套筒豎窯，總投資約1億元，它的建成投產(chǎn)能夠基本滿足冶煉的需要。

2  工藝流程簡(jiǎn)介

    工藝流程如圖1所示。

圖1  工藝流程圖

    單斗提升機(jī)將石灰石運(yùn)至窯頂，經(jīng)料斗、密封閘門及旋轉(zhuǎn)布料器進(jìn)入環(huán)形套筒內(nèi)。套筒豎窯有上、下兩層燒嘴并均勻錯(cuò)開布置，將套筒豎窯分成兩個(gè)煅燒帶，上煅燒帶為逆流，下煅燒帶為并流。并流帶下部為冷卻帶，石灰在冷卻帶的底部通過出料裝置排出。冷卻空氣預(yù)熱后匯集到冷卻空氣環(huán)管中，作為助燃空氣送到各個(gè)燒嘴。預(yù)熱的驅(qū)動(dòng)空氣從換熱器出來后進(jìn)入驅(qū)動(dòng)空氣環(huán)管，并被送到噴射器，作為噴射器的動(dòng)力氣體。上層燃燒室中為不完全燃燒，不完全燃燒的氣體進(jìn)入下料層時(shí)與來自下方的含過?？諝獾臍饬飨嘤觯共煌耆紵臍怏w得到完全燃燒。下層燃燒室中為完全燃燒。窯內(nèi)所有的廢氣都經(jīng)廢氣風(fēng)機(jī)引出，然后經(jīng)冷風(fēng)閥混入冷風(fēng)進(jìn)入除塵器除塵后排入大氣。

3  控制系統(tǒng)概述

3.1  系統(tǒng)的組成及其功能

    套筒豎窯控制系統(tǒng)主要由原料（PLC1）、套筒豎窯煅燒（PLC2）、成品（PLC3）三個(gè)子系統(tǒng)，與三個(gè)子系統(tǒng)相配套的除塵系統(tǒng)（PLC4）以及公輔系統(tǒng)（PLC5）組成。

    與以往儀電分開控制，即電氣控制采用PLC、儀表控制采用DCS不同，該工程實(shí)現(xiàn)了儀電一體化控制，即由PLC統(tǒng)一完成數(shù)據(jù)的采集、處理和控制。

    模擬量信號(hào)先經(jīng)變送器進(jìn)行變換,再經(jīng)隔離器進(jìn)行隔離，最后生成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流信號(hào)進(jìn)入PLC模擬量輸入模塊；開關(guān)量信號(hào)則經(jīng)中間繼電器隔離后進(jìn)入PLC開關(guān)量輸入模塊。

    PLC完成的控制功能包括模擬量調(diào)節(jié)和開關(guān)量控制，其中模擬量調(diào)節(jié)包括冷卻空氣、驅(qū)動(dòng)空氣、廢氣、燃?xì)獾淖詣?dòng)調(diào)節(jié)，由PID運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，其輸出控制調(diào)節(jié)閥的開度以及變頻器的給定；開關(guān)量控制包括控制加料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、廢氣系統(tǒng)以及燃?xì)庀到y(tǒng)等的自動(dòng)啟/停。

3.2  系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分層

    該控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次如下：

    第