摘要针对高炉生产过程中风机停机事故，结合唐钢450m³高炉风机特点，增设一套拨风装置，实现了3座高炉同时安全生产。

关键词  高炉 灌渣 鼓风机 拨风

1  问题提出

    唐钢炼铁厂(南区)现有2台D2250—370／98离心式鼓风机、1台D1850—370／98离心式鼓风机，负责为2座450m³高炉和l座400m³高炉鼓风。自2003年新建、改造投产以来，由于种种原因造成的非计划停机问题一直是高炉正常生产的主要难题。由于原设计是母管制单机对单炉供风，所以不管是什么原因造成风机停机，都将使正在生产的高炉中断冶炼，有时风口灌渣，造成重大事故，因此必须及时解决风机故障造成的断风事故。

2  方案论证

2．1  对原供风系统的调研分析

    由于单机对单炉进行送风，三条送风母管之间没有任何联系，因此，一旦运行机组出现故障中断供风，只能眼睁睁地看着高炉被灌渣。解决的办法只能是充分挖掘另一台机组的潜能，让其完成为断风高炉的送风任务。

2．2双向拨风系统的可行性研究

    组织技术人员对有关技术资料进行搜集、查阅、检索，并进行讨论，得出以下结论：在某一台风机出现故障时，完全可以及时地从另一台风机的送风母管中拨出一定量的风，填充到故障风机的送风母管中，既能保证断风高炉不被灌渣，又不至于对另一座高炉产生太大影响。

2．3现场施工条件分析

    3台风机集中于一厂房内，送风管道临近，施工安装阀门间距合适，且管道架设较少，仅3 m左右，场地便于吊车吊装。

    通过可行性研究和实际勘察，不难看出，增设拨风系统不但理论上可行，而且实际运作起来也没有什么难题，切实可行。

3  方案设计

    通过大量调查分析和工艺指标的核算，确定了设计方案。即：在1号和2号、2号和3号送风母管之间各加装一段联络母管，并且在这段联络母管上串接2台电动阀和1台气动阀。在正常情况下，电动阀打开至某一开度，气动阀关闭，拨风系统对整个送风系统没有任何影响。气动阀只有在风机发生故障，中断送风时才能打开进行拨风工作。电动阀的作用是用来调节拨风量大小和拨风阀检修。拨风控制系统主要是用来控制气动阀门的打开和关闭。 

3．1拨风主体设备的选择及来源   

    拨风主体设备主要包括联络母管、电动阀门及气动阀门。由于电动阀门平时只是打开至某一固定的开度，只要求它能手动打开及关闭，并能满足拨风量的需要就行了，因此选用带阀门位置反馈的电动隔离阀。对于气动阀门，由于它直接影响到拨风系统的运行效果，必须在条件满足时能快速打开，因此选用带位置反馈且得电阀门全开<3s的气动阀门。

3．2控制系统选用   

    拨风系统能否正常投运并达到设计要求，采用可靠的控制系统是关键。该系统的关键是必须要工作可靠，不能由于拨风系统自身的问题而影响到主体设备的正常运行。根据实际使用经验，认为美国AB公司产品比较可靠，并且功能完备，完全能满足拨风系统要求，所以最终决定采用AB公司的可编程逻辑控制器。

3．3  控制原理

    南区拨风系统由AB—PLC和上位工控机组成，接收3台风机的停机信号、出口压力信号以及仪表气源压力信号，进行逻辑判断后控制4台电动隔离阀和2台气动拨风阀动作，实现拨风功能。

  除拨风允许／禁止选择开关外，其他选择开关和按钮均设计为计算机画面操作，包括：高炉运行／休风状态选择开关、拨风自动／手动选择开关、电动隔离阀和气动拨风阀的开、关、停操作按钮；各个高炉的运行／休风状态、各个风机的运行／停机状态、拨风允许／禁止状态、各个阀门的实际开度均设计为计算机画面显示；所有信号状态的改变和操作均设计有声响报警和历史记录，历史记录可按月、年设置存储周期。

  在正常运行时，各个电动隔离阀均处于打开位置，具体开度视工艺要求的拨风量而定。检修时，可关闭相应电动隔离阀进行工艺介质的隔离。各个风机的事故停机信号暂取在拨风阀允许／禁止选择开关处于允许位置时各自出口压力低信号。各个风机正常停机时，先将拨风阀允许／禁止选择开关置于禁止位置，再进行停机操作。此拨风系统实现1号高炉和2号高炉之间双向拨风，2号高炉与3号高炉之间双向拨风(拨风系统的风机供风流程如图1所示)。

  操作流程如下：

  (1)1号风机事故停机情况：2号高炉向l号高炉拨风。①将1号拨风阀自动／手动开关置于自动位置；②将1号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；③将2号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；④当1号风机停机信号成立，并且2号风机出口压力大于l号风机出口压力时，l号拨风阀动作，声响报警发出，同时将各个信号状态和阀门动作信息记人历史记录备查；⑤用鼠标点击“报警确认”按钮可消除声响报警；⑥拨风阀关闭必须使用手动操作。

    (2)3号机事故停机情况：2号高炉向3号高炉拨风。①将2号拨风阀自动／手动开关置于自动位置；②将2号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；③将3号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；④当3号机停机信号成立，并且2号机出口压力大于3号机出口压力时，2号拨风阀动作，声响报警发出，同时将各个信号状态和阀门动作信息记入历史记录备查；⑤用鼠标点击“报警确认”按钮可消除声响报警；⑥拨风阀关闭必须使用手动操作。

    (3)2号风机事故停机情况：1号高炉或3号高炉向2号高炉拨风。分三种情况：即3座高炉同时运行；1号、2号高炉运行，3号高炉休风；2号、3号高炉运行，1号高炉休风(1号高炉和3号高炉之间不拨风)。

    3座高炉同时运行：①将1、2号拨风阀允许／禁止开关置于允许位置；②将1、2号拨风阀自动／手动开关置于自动位置；③将l号高炉运行／休风开关置于运行位置；④将2号高炉运行／休风开关置于运行位置；⑤将3号高炉运行／休风开关置于运行位置；⑥当2号风机停机信号成立，并且l号风机出口压力>3号风机出口压力>2号风机出口压力，l号拨风阀动作，2号拨风阀不动作；如果3号风机出口压力>1号风机出口压力>2号风机出口压力，2号拨风阀动作，声响报警发出，同时将各个信号状态和阀门动作信息记入历史记录备查；⑦用鼠标点击“报警确认”按钮可消除声响报警；⑧拨风阀关闭必须使用手动操作。

    1号高炉和2号高炉运行，3号高炉休风：①将1号拨风阀自动／手动开关置于自动位置；②将1号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；③将2号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；④将3号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；⑤当2号风机停机信号成立，并且1号风机出口压力>2号风机出口压力时，l号拨风阀动作，声响报警发出，同时将各个信号状态和阀门动作信息记入历史记录备查；⑥用鼠标点击“报警确认”按钮可消除声响报警；⑦拨风阀关闭必须使用手动操作。

    2号高炉和3号高炉运行，1号高炉休风：①将2号拨风阀自动／手动开关置于自动位置；②将1号高炉拔风允Ⅳ禁止开关置于允许位置；③将2号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；④将3号高炉拨风允许／禁止开关置于允许位置；⑤当2号风机停机信号成立，并且3号风机出口压力大于2号风机出口压力时，2号拨风阀动作，声响报警发出，同时

将各个信号状态和阀门动作信息记人历史记录备查；⑥用鼠标点击“报警确认”按钮可消除声响报警.

4  使用效果

    系统投入运行以后，2005年6月25日03：43由于动力厂2、3号主变掉闸，3号1850风机供电624线路停电，风机停机，03：36，2号高炉2250风机向3号高炉拨风，拨风后高炉风压173 kPa；8月2日13：18，1号2250风机供电5303线路停电，风机停，2号风机向l号高炉拨风，拨风后高炉风压133 kPa；9月1日09：48，3号1850风机供电624线路停电，风机停机，2号高炉2250风机向3号高炉拨风，拨风后高炉风压150 kPa。3次停机事故中，拨风系统均可靠动作，高炉保持足够的风压，未造成高炉灌渣事故，简单恢复操作，即可正常生产。