CN111443679A - 用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动控制系统，尤其是公开了一种用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，属于冶金生产设备设计制造技术领域。提供一种操作简单、操作人员劳动强度低，明显提高浸出浆液指标的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统。所述的自动控制系统包括加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置，所述的自动控制系统还包括管道输送组件、流量控制组件和带有PLC模块的自动控制组件，控制线与PLC模块连接的流量控制组件串接在所述管道输送组件的相应位置处，所述的加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置通过所述的管道输送组件相应的连通。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，属于冶金生产设备设计制造技术领域。
背景技术
某钢铁集团是全国最大的钒制品生产基地，其中氧化钒生产过程中的浸出工序是将焙烧好的含钒熟料加水造浆后通过真空带式过滤机或真空槽浸系统进行固液分离，得到钒酸钠溶液，钒酸钠溶液除杂净化后作为沉淀工序沉钒原料使用。
生产实践统计表面，真空槽浸洗系统具有工作效率高、过程操作简单，得到的钒酸钠溶液浓度高、弃渣可溶钒含量低的优点。但槽浸过程的布料、加水、排水等过程均为人工操作，工人操作劳动强度大，加水量、抽滤情况依靠人工经验判断，浸洗过程的稳定性及连续性不强，经常出现工艺指标不合格的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作简单、操作人员劳动强度低，明显提高浸出浆液指标的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，包括加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置，所述的自动控制系统还包括管道输送组件、流量控制组件和带有PLC模块的自动控制组件，控制线与PLC模块连接的流量控制组件串接在所述管道输送组件的相应位置处，所述的加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置通过所述的管道输送组件相应的连通。
进一步的是，所述的自动控制系统还包括监视组件，所述监视组件的控制线与PLC模块连接，所述加液装置和所述浸出浆液回收装置中的液体的位置通过所述的监视组件监测。
上述方案的优选方式是，所述的自动控制系统还包括泵出组件，所述泵出组件的各个浆液泵的控制线分别与自动控制组件的PLC模块连接，在加液装置与浸洗装置之间的管道输送组件上串接有浆液泵，在浸出浆液回收装置内部的罐体之间的管道输送组件上串接有浆液泵。
进一步的是，所述的加液装置包括稀液罐和新水罐，所述的浸出浆液回收装置包括稀液受液罐、浓液受液罐和至少两组储液罐，所述的稀液罐和所述的新水罐分别与浸洗装置的浸出槽连通，所述稀液受液罐分别与所述的稀液罐和所述的浓液受液罐连通，各组所述的储液罐分别与所述的浓液受液罐连接，在稀液罐和新水罐的液体输出管道上串接有浆液泵，在稀液受液罐和浓液受液罐的液体输出管道上串接有浆液泵，在稀液受液罐与浓液受液罐之间的输送管道上串接有浆液泵。
上述方案的优选方式是，所述的流量控制组件包括截止阀和流量计，在浸洗装置的浸洗水输入端和浸洗浆液输出端上均安装有所述的流量计，至少在浸洗装置的各个浸出槽的浸洗水输入端和浆液泵的两端均串接有所述的截止阀，所述截止阀和所述流量计的控制线均与PLC模块连接。
进一步的是，所述的监视组件包括多组雷达液位计，各组雷达液体计的信号输出端与PLC模块连接，在稀液罐、新水罐、稀液受液罐、浓液受液罐和各个储液罐上分别至少安装有一组所述的雷达液位计。
上述方案的优选方式是，在所述稀液受液罐和所述浓液受液罐上还分别安装有放空阀，所述放空阀的控制线分别与PLC模块连接。
进一步的是，在稀液受液罐和浓液受液罐上还安装有真空表，所述真空表的控制线与PLC模块连接。
上述方案的优选方式是，在各个储液罐的底部设置有浆液输出管，在所述的浆液输出管上串接有截止阀，各根浆液输出管的末端分别同时与一台浆液泵连接。
进一步的是，所述的自动控制系统还包括布料斗，所述布料斗的物料输出端与浸出槽连接，布料斗的控制线与PLC模块连接。
本发明的有益效果是：本申请以现有的加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置为基础，通过增加设置一套包括管道输送组件、流量控制组件和带有PLC模块的自动控制组件的自动控制系统，然后使控制线与PLC模块连接的流量控制组件串接在所述管道输送组件的相应位置处，并使所述的加液装置、浸洗装置和浸出浆液回收装置通过所述的管道输送组件相应的连通。这样，便可以通过自动控制组件的PLC模块在PLC模块销售商根据客户要求提供的控制程序的控制下自动的向浸出槽中添加浸洗液，将浸洗合格的浆液输出浸洗槽沉降、分离分别输出稀浆洗液和浓浆洗液，从而解决了现有技术中加入与抽取浆洗液均需要人工进行的技术问题，同时由于整个过程是在PLC模块的控制下进行的，不管是通过浆洗液的浓度还是通过浸洗时长来控制均可以保证每一次浸洗的质量，不仅操作简单、操作人员劳动强度低，而且可以显著提高浸出浆液的指标。
附图说明
图1为本发明用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统的简化结构示意图。
图中标记为：加液装置1、浸洗装置2、浸出浆液回收装置3、管道输送组件4、流量控制组件5、带有PLC模块6、自动控制组件7、监视组件8、泵出组件9、浆液泵10、稀液罐11、新水罐12、稀液受液罐13、浓液受液罐14、至少两组储液罐15、浸出槽16、截止阀17、流量计18、雷达液位计19、放空阀20、真空表21。
具体实施方式
如图1所示是本发明提供的一种操作简单、操作人员劳动强度低，明显提高浸出浆液指标的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统。所述的自动控制系统包括加液装置1、浸洗装置2和浸出浆液回收装置3，其特征在于：所述的自动控制系统还包括管道输送组件4、流量控制组件5和带有PLC模块6的自动控制组件7，控制线与PLC模块6连接的流量控制组件5串接在所述管道输送组件4的相应位置处，所述的加液装置1、浸洗装置2和浸出浆液回收装置3通过所述的管道输送组件4相应的连通。本申请以现有的加液装置1、浸洗装置2和浸出浆液回收装置3为基础，通过增加设置一套包括管道输送组件4、流量控制组件5和带有PLC模块6的自动控制组件7的自动控制系统，然后使控制线与PLC模块6连接的流量控制组件5串接在所述管道输送组件4的相应位置处，并使所述的加液装置1、浸洗装置2和浸出浆液回收装置3通过所述的管道输送组件4相应的连通。这样，便可以通过自动控制组件7的PLC模块6在PLC模块销售商根据客户要求提供的控制程序的控制下自动的向浸出槽16中添加浸洗液，将浸洗合格的浆液输出浸洗槽16沉降、分离分别输出稀浆洗液和浓浆洗液，从而解决了现有技术中加入与抽取浆洗液均需要人工进行的技术问题，同时由于整个过程是在PLC模块的控制下进行的，不管是通过浆洗液的浓度还是通过浸洗时长来控制均可以保证每一次浸洗的质量，不仅操作简单、操作人员劳动强度低，而且可以显著提高浸出浆液的指标。
上述实施方式中，为了提高本申请所述自动控制系统的自动化程度，尽可能的降低人工操作强度，所述的自动控制系统还包括监视组件8和泵出组件9，所述监视组件8的控制线与PLC模块6连接，所述加液装置1和所述浸出浆液回收装置3中的液体的位置通过所述的监视组件8监测；所述泵出组件9的各个浆液泵10的控制线分别与自动控制组件7的PLC模块6连接，在加液装置1与浸洗装置2之间的管道输送组件4上串接有浆液泵10，在浸出浆液回收装置3内部的罐体之间的管道输送组件4上串接有浆液泵10。当然，此时的监视组件8还可以包括多组雷达液位计19，各组雷达液体计19的信号输出端与PLC模块6连接，在稀液罐11、新水罐12、稀液受液罐13、浓液受液罐14和各个储液罐15上分别至少安装有一组所述的雷达液位计19。
进一步的，结合所述的加液装置1包括稀液罐11和新水罐12，所述的浸出浆液回收装置3包括稀液受液罐13、浓液受液罐14和至少两组储液罐15的特点，所述的稀液罐11和所述的新水罐12分别与浸洗装置2的浸出槽16连通，为了使浸出浆液经过沉淀后的稀液可以重复使用，以及便于添加新液体和输出合格的浸洗浆液，所述稀液受液罐13分别与所述的稀液罐11和所述的浓液受液罐14连通，各组所述的储液罐15分别与所述的浓液受液罐14连接，在稀液罐11和新水罐12的液体输出管道上串接有浆液泵10，在稀液受液罐13和浓液受液罐14的液体输出管道上串接有浆液泵10，在稀液受液罐13与浓液受液罐14之间的输送管道上串接有浆液泵10。同时，为了便于各个部件的控制，本申请所述的流量控制组件5包括截止阀17和流量计18，在浸洗装置2的浸洗水输入端和浸洗浆液输出端上均安装有所述的流量计18，至少在浸洗装置2的各个浸出槽16的浸洗水输入端和浆液泵10的两端均串接有所述的截止阀17，所述截止阀17和所述流量计18的控制线均与PLC模块6连接。
当然，为了保证自动浸洗控制过程中的安全生产，在所述稀液受液罐13和所述浓液受液罐14上还分别安装有放空阀20；在稀液受液罐13和浓液受液罐14上还安装有真空表21，所述放空阀20的控制线分别与PLC模块6连接，所述真空表21的控制线与PLC模块6连接。而且在各个储液罐15的底部设置有浆液输出管，在所述的浆液输出管上串接有截止阀17，各根浆液输出管的末端分别同时与一台浆液泵10连接，以便于合格浸洗浆液根据输出。
同时，再结合所述的自动控制系统还包括布料斗，所述布料斗的物料输出端与浸出槽16连接，为了便于最大限度的自动控制，布料斗的控制线与PLC模块6连接。
综上所述，采用本申请提供的自动控制系统还具有以优点，实现钒渣浸洗过程的自动化，通过增设流量、液位、压力等检测装置，按浸洗工艺逻辑顺序设计控制程序，全自动控制浸洗过程的阀、泵状态，实现全流程的自动化，减少浸洗过程的人工干预操作，降低了设备运行成本及职工劳动强度，同时改善了现场环境。
实施例一
本发明的目的在于提供一种装置实现钒渣浸洗过程的自动化控制，具体结构为通过增设流量、液位、压力等检测装置，按浸洗工艺逻辑顺序设计控制程序，全自动控制浸洗过程的阀、泵状态，实现全流程的自动化。以减少浸洗过程的人工干预操作，降低了设备运行成本及职工劳动强度，同时改善了现场环境。此处的控制程序在采购PLC模块也可以叫带有PLC模块的计算机即上述的带有PLC模块的自动控制组件时，由PLC模块供应商根据客户要求提供相应的控制程序，设备到厂后经过简单的匹配即可使用。
该钒渣浸洗全流程自动装置即上述的主要装备包括布料斗、浸出槽、真空泵、真空受液罐、稀液罐、新水罐、化工流程泵、阀门、流量计、液位计、储液罐、PLC模块、计算机等。
如图1所示，是本申请提供的一套钒渣浸洗全流程自动装置的结构简化示意图，其工作设计原理如下，为了便于描述，本申请附表中标记的设备编号与简化结构示意图内示意的设备编号一致，如P01代表水罐出液泵，而本申请的技术特征则采用阿拉伯数字表示，如加液装置1等：
真空槽浸系统的浸出过程为“一浸一洗”，具体流程为：
1)浸出槽、布料斗倾翻准备到位，所有阀门处于关闭状态，全流程自动浸出流程开始，布料耗时约30min；
2)浸洗流程：
a.加稀液20m3即每个浸出槽每次法浸出的液体量为20m3，加水方式、控制方式为:打开阀门V04，启动稀液罐出料泵P02，打开阀门V05和V07后打开阀门V08，流量计LT1开始计量，LT1累积计量值差达2.0m3时，关闭阀门V08，打开阀门V09；依次循环打开、关闭浸出槽进水阀，直至关闭阀门V17，完成1#～10#浸出槽注水；关闭阀门V05、V07，泵P02停机，关闭阀门V04。加水过程大约耗时约15min。
b.利用刮板和定量斗布料至浸出槽，布料完成后开始计时，进行熟料浸泡，浸泡时间为5min。
c.熟料浸泡完成后，启动真空泵P03，依次打开阀门V24、V25、V19，开始抽滤，滤液进入浓液受液罐；监控过程参数浓液受液罐真空度PT2和抽滤产生的滤液流量LT2，PT2正常参数范围为-0.02～-0.04MPa，低于或高于此范围，报警提示，当LT2瞬时产生量≤0.1m3/h时，抽滤完成，打开阀门V26后依次关闭阀门V19、V25、V24，此过程大约耗时约15min。
d.浸洗结束后，若浓液受液罐液位检测HT2达到设定高限(1.5m)时，打开阀门V27，启动浓液受液罐出料泵P05，打开阀门V28，将浓液输送至储液罐，当HT2降低达到设定低限(0.3m)时，关闭阀门V28，P05停机，关闭阀门V27、V26。
3)浸出液计量：
将三次浸洗产生的滤液进入浓液受液罐的流量计量LT2累加，作为本次浸出流程产生的浸出液进行计量计产。
4)洗涤流程：
a.加新水20m3，向每个浸出槽中加新水2.0m3，加水方式、控制方式为:打开阀门V02，启动稀液罐出料泵P01，打开阀门V03和V06后打开阀门V08，流量计LT1开始计量，LT1累积计量值差达0.5m3时，关闭阀门V08，打开阀门V09；依次循环打开、关闭浸出槽进水阀，直至关闭阀门V17，完成1#～10#浸出槽注水；关闭阀门V03、V06，泵P01停机，关闭阀门V02。加水过程大约耗时约15min。
c.当一次洗涤浸泡完成，启动真空泵P03，依次打开阀门V24、V20、V18，开始抽滤，滤液进入稀液受液罐；监控过程参数稀液受液罐真空度PT1和抽滤产生的滤液流量LT2，PT1正常参数范围为-0.02～-0.04MPa，低于或高于此范围，报警提示，当LT2瞬时产生量≤0.1m3/h时，抽滤完成，打开阀门V21后依次关闭阀门V18、V20、V24，此过程大约耗时约15min。
d.一次洗涤结束后，若稀液受液罐液位检测HT1达到设定高限1.5m时，打开阀门V22，启动稀液受液罐出料泵P04，打开阀门V23，将浓液输送至稀液罐，当HT1降低达到设定高限0.3m时，关闭阀门V23，P04停机，关闭阀门V22、V21。
e.当“浸洗和洗涤”的浸出过程结束后，按工艺逻辑顺序，泵P01～P05、阀门V01～V28处于停机、关闭状态。浸出槽的物料就当作弃渣外发或尾渣回用至焙烧，浸出槽物料卸料完毕后，倾翻至准备工位，进行下一次浸出流程。完整的浸出流程大约耗时约65～80min。
5)液体输送：
a.浓液输送至储液罐，储液罐安装液位检测，根据液位检测自动计算各罐的剩余空间容积，通过比较，选择容量最大的储罐进液，对应储罐进液阀打开；若当前进液储罐液位达到设定高限(14.0m)时，再次比较剩余两个储罐的剩余空间容积，自动选择进容量较大的储罐；若3个储罐液位都达到高限时，浸出过程全部停止，所有阀门关闭。
b.储液罐液位高位时，由人工远程控制，打开储液罐出液阀即V36、V37或V38后打开合格液泵进口阀V39，启动合格液泵P08，望新线浸出输送合格液。
c.若新水罐液位检测HT8达到设定低限2.0m时，打开阀门V01，补充新水，当液位达到设定高限5.0m时，关闭阀门V01。
如附图1所示的一套钒渣浸洗全流程自动装置，主要由以下部件组成：
Claims (10)
1.一种用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，包括加液装置(1)、浸洗装置(2)和浸出浆液回收装置(3)，其特征在于：所述的自动控制系统还包括管道输送组件(4)、流量控制组件(5)和带有PLC模块(6)的自动控制组件(7)，控制线与PLC模块(6)连接的流量控制组件(5)串接在所述管道输送组件(4)的相应位置处，所述的加液装置(1)、浸洗装置(2)和浸出浆液回收装置(3)通过所述的管道输送组件(4)相应的连通。
2.根据权利要求1所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的自动控制系统还包括监视组件(8)，所述监视组件(8)的控制线与PLC模块(6)连接，所述加液装置(1)和所述浸出浆液回收装置(3)中的液体的位置通过所述的监视组件(8)监测。
3.根据权利要求2所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的自动控制系统还包括泵出组件(9)，所述泵出组件(9)的各个浆液泵(10)的控制线分别与自动控制组件(7)的PLC模块(6)连接，在加液装置(1)与浸洗装置(2)之间的管道输送组件(4)上串接有浆液泵(10)，在浸出浆液回收装置(3)内部的罐体之间的管道输送组件(4)上串接有浆液泵(10)。
4.根据权利要求2或3所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的加液装置(1)包括稀液罐(11)和新水罐(12)，所述的浸出浆液回收装置(3)包括稀液受液罐(13)、浓液受液罐(14)和至少两组储液罐(15)，所述的稀液罐(11)和所述的新水罐(12)分别与浸洗装置(2)的浸出槽(16)连通，所述稀液受液罐(13)分别与所述的稀液罐(11)和所述的浓液受液罐(14)连通，各组所述的储液罐(15)分别与所述的浓液受液罐(14)连接，在稀液罐(11)和新水罐(12)的液体输出管道上串接有浆液泵(10)，在稀液受液罐(13)和浓液受液罐(14)的液体输出管道上串接有浆液泵(10)，在稀液受液罐(13)与浓液受液罐(14)之间的输送管道上串接有浆液泵(10)。
5.根据权利要求4所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的流量控制组件(5)包括截止阀(17)和流量计(18)，在浸洗装置(2)的浸洗水输入端和浸洗浆液输出端上均安装有所述的流量计(18)，至少在浸洗装置(2)的各个浸出槽(16)的浸洗水输入端和浆液泵(10)的两端均串接有所述的截止阀(17)，所述截止阀(17)和所述流量计(18)的控制线均与PLC模块(6)连接。
6.根据权利要求5所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的监视组件(8)包括多组雷达液位计(19)，各组雷达液体计(19)的信号输出端与PLC模块(6)连接，在稀液罐(11)、新水罐(12)、稀液受液罐(13)、浓液受液罐(14)和各个储液罐(15)上分别至少安装有一组所述的雷达液位计(19)。
7.根据权利要求6所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：在所述稀液受液罐(13)和所述浓液受液罐(14)上还分别安装有放空阀(20)，所述放空阀(20)的控制线分别与PLC模块(6)连接。
8.根据权利要求7所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：在稀液受液罐(13)和浓液受液罐(14)上还安装有真空表(21)，所述真空表(21)的控制线与PLC模块(6)连接。
9.根据权利要求4所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：在各个储液罐(15)的底部设置有浆液输出管，在所述的浆液输出管上串接有截止阀(17)，各根浆液输出管的末端分别同时与一台浆液泵(10)连接。
10.根据权利要求1所述的用于焙烧钒渣浸洗分离的自动控制系统，其特征在于：所述的自动控制系统还包括布料斗，所述布料斗的物料输出端与浸出槽(16)连接，布料斗的控制线与PLC模块(6)连接。
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