PAN基碳纤维生产电气方面问题思考

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1、PAN基碳纤维生产电气方面问题思考引言PAN基碳纤维生产自2009年3月开车投产以来，整套电气自动化控制系统已运行了五年多的时间。期间我们针对生产过程中发现的多处控制系统不合理项及设计阶段未考虑项进行了多次的控制改造，现电气控制系统已基本可以保障碳纤维的正常生产。但客观的讲，电气控制系统依然存在着严重制约和影响纤维质量的技术难关。以下为我个人对纤维生产中存在的电气控制问题的思考。1原丝部分1.1聚合液上料控制1.1.1技术要点由于我们公司采用连续聚合的生产方式，故聚合上料控制系统决定着第一聚合釜聚合液反应温度的控制精度及第一聚合釜的液位控制。1

2、.1.2存在问题目前聚合上料控制系统依靠T110聚合液贮槽每小时的液位差来进行上料量的控制，该控制方法控制精度很差，原因有如下三点①由于T110聚合液贮槽不是标准的圆柱体，所以单位时间内的液位降的进料量不同。②该控制方法受到T110聚合液贮槽内聚合液液位影响较大，液位高压力大则进料量大，液位低压力小则进料量小。③该控制方法受到聚合上料泵自身运行状态的影响较大。1.1.3改进措施采用质量流量计配合调节阀的控制方式，可以准确控制进料量。为避免再次发生质量流量计堵塞现象，将T110聚合液贮槽从聚合1楼迁移到聚合5楼，采用压缩空气压料的方式进行上料，上

3、料管道做好保冷措施。这样可以准确有效的确保进料量的稳定性。1.2第一聚合釜反应控温1.2.1技术要点第一聚合釜作为原丝生产中最关键的设备，其运行状态的好坏直接决定着原丝品质，其控制关键点就是聚合液在发生聚合反应后的温度，工艺要求±0.25℃。1.2.2存在问题目前第一聚合釜反应控温系统虽然可以满足工艺要求，但对人的依赖性较大。很早就想将目前的控制方法改为串级控制，一直未实施的原因如下：①由于目前控制水槽温度的温控仪没有AI输入端口且温度值小数点只有一位，而第一聚合釜温度要求到小数点后两位，现有电气元器件不具备改造要求，更换元器件的话费用又较大。

4、②由于第一聚合釜控制精度要求±0.25℃，温度串级控制最大的问题就是控制的延时性，无法确保改造后就完全可以满足控制要求。除上述控制方法问题外，第一聚合釜控温系统还存在有测温点位置不佳的问题，目前测温点在第一聚合釜最下端，无法准确反映釜中物料的真实温度。1.2.3建议管理措施综上所述，对于第一聚合釜控温系统不建议进行串级控制的改造，因目前控制已经完全可以实现控温要求，而且操作人员也不需要频繁操作即可轻松完成工作要求。建议进一步加强第一聚合釜控温数据的监控，保证温度值在工艺要求范围内。另在第一聚合釜中间位置加装一个测温点，可以有效地监控第一聚合釜的

5、真实温度。1.3第一聚合釜、脱单塔液位监控1.3.1技术要点可自动监控到第一聚合釜、脱单塔内物料的液位，以免发生物料打冒溢出、物料过高过低导致的温度控制难度加大，脱单效果不好等问题。1.3.2存在问题目前第一聚合釜、脱单塔的液位监控采用差压变送器作为监测元器件。但由于使用的膜片为平面式，因此膜片安装位置与釜内垂直面有一段易存物料的死区。这段死区在生产过程中因为物料流动困难极易产生凝胶而导致膜片堵死的现象，因此发生了多次开车越往后液位越不准确的现象。1.3.3改造措施将目前使用的平面膜压力变送器更换为凸面膜压力变送器。这样将不会有存物料的死区，可

6、有效地避免因物料发生凝胶而导致膜片堵死现象。1.4机头纺丝液套管保温控制1.4.1技术要点机头纺丝液套管保温控制关系到纺丝液温度，控制不好或者失去控制将会造成纺丝困难，机头压力过高无法正常纺丝等问题。1.4.2存在问题目前我们机头纺丝液保温控制采用加热带外缠于纺丝液套管上，采温热电阻夹在加热带与套管之间。该控制存在一下问题①套管外保温温度因加热带分布在套管上不均匀而导致的温度不均匀，采集温度热电阻位置不同而导致的套管之间温度不一致等问题。②在使用过程中，经常发生因物料管道泄漏导致的加热带被污染发生加热带烧坏损毁的现象。③该控制方法因加热带直接缠

7、于套管上，一旦发生漏电事故而漏电保护器不动作的话，会有一定的安全隐患。1.4.3整改措施将目前使用的8根纺丝液套管全部更换为带有热水循环夹套的纺丝液套管。单独对夹套内热水进行温度控制。该控制方法控制精度高，不会存在安全隐患。1.5蒸汽牵伸箱蒸汽状态控制1.5.1技术要点蒸汽牵伸箱蒸汽状态控制主要包括蒸汽含水量，蒸汽压力的控制。针对电气控制方面，以下主要说明对蒸汽压力的控制。1.5.2存在问题目前蒸汽牵伸箱内蒸汽压力依靠操作人员手动调节阀门进行控制，该控制方法可控性差，对人的依赖性较重，且容易造成蒸汽压力波动。1.5.3改造措施目前市场上有蒸汽压

8、力管道自动调节阀出售，可考虑将手动截止阀更换为自动调节阀，若要实施，需对现场蒸汽牵伸箱蒸汽管路进行改造。2碳化部分碳化电气控制系统大部分设备都是随设备