镍冶炼厂鼓风炉控制系统设计
发布时间：2021-09-17 点击数：4831
镍冶炼厂鼓风炉控制系统设计
介绍了某镍冶炼厂鼓风炉控制系统。以Simatic S7-300PLC为核心，采用工业以太网和Profibus DP技术，控制物料的供给及全厂工艺参数和设备的监测。运行实践表明，系统稳定可靠，具有较高的控制精度。
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关键字：镍冶炼 布料控制
镍冶炼厂在炼镍过程中，鼓风炉的生产管理是整个冶炼厂的核心，通过各种物料的平衡供给，保证鼓风炉内的化学反应正常进行，再通过调节鼓人的风量，促进镍精矿反应更加完全，以得到较高品位的高冰镍。以鼓风炉生产为中心进行控制，设计了一套基于现场总线技术的全厂自动化系统。
1 工艺要求
整个镍冶炼厂的工艺过程如图1所示。品位较高的镍精矿，与焦炭、石灰石、石英石和转炉渣，在大量空气的作用下发生氧化还原反应，生成更高镍含量的低冰镍，之后从鼓风炉内慢慢的流到电热前床中，等待进入下一道工序转炉中继续熔炼；通过冰铜包将低冰镍送人到转炉中，在转炉中继续添加石英石，通过鼓人高压空气，促使炉内进一步产生氧化还原反应，将高冰镍(铜和镍含量超过45％)和炉渣进行分离，之后隔一段时间倒一次渣，再加入低冰镍，如此循环往复多次，直到最后的高冰镍出炉。出炉的高冰镍温度较高，需要通过水淬冷却，到此整个冶炼过程结束，产出的高冰镍送到下一级工序电解厂进一步提纯制成镍板。
为保证冶炼过程的高效运行，要求控制系统对风机、变频器和高温引风机等设备运行情况进行实时监控；在人机界面上模拟显示整个工艺过程和重要工艺数据，设定修改各工艺参数。根据工艺的要求，通过设定所需物料及对应加料量，自动完成物料的布料过程。
2 控制系统硬件设计
根据以上工艺及控制要求，针对各控制点分布距离较远的特点，采用现场总线技术，设计了以s7—300PLC为核心的控制系统，其硬件结构如图2所示。
