高炉喷煤喷吹自动化控制系统说明

1摘要本次毕业设计主要阐述了高炉喷煤喷吹自动化控制系统，不包括制粉过程的控制，控制范围是从煤粉仓、中间罐、喷吹罐、喷吹总管、由炉前煤粉分配器到喷吹支管的自动控制过程。本次毕业设计只考虑了一个喷煤喷吹序列作为控制对象。本次设计包含：课题本身的背景、由来、意义、主要工艺类型、国内外高炉喷煤喷吹技术的开展现状以及对未来开展的展望；阐述了所需传感器、阀、开关等硬件设备，主要进行了煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐控制，煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐控制，煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的控制，停喷控制，中间罐和喷吹罐的压力控制，煤粉仓、中间罐及喷吹罐温度、压力的平安连锁控制，喷吹风压力的自动测量等控制工程；本设计主要选用的PLC控制系统的选型、硬件配置选择、I/O表编写、硬件接线图的绘制的工作。朱关键翁词：浑PL访C；退高炉具喷煤贝；传虑感器1寒Ab次st瑞ra冻ct压Th溉e作gr园ad犯ua窜ti少on兰p抱ro声je举ct呆f秋oc昂us迷ed炊o纪n说th胁e凝au呀to下ma武ti蒜c句co桶nt皮ro论l侵of聚b旱la凉st队f仔ur垂na驻ce醉c讲oa匠l当in哨je状ct柏io指n尚sy弓st钳em遗,宵拿d说oe擦s致no寇t葡in俭cl肝u找d春e村co擦al准g径ri森nd谅in痰g但pr主oc休es汤s匹co宿nt浊ro鞠l凑.艺C盾nt桃ro术l浊th膀e处pr童oc键es梯s撇of染a坦ut设om叛at倍io壁n骡an祥d机co茅nt忌ro稼l,车i弦nc诱lu浑di煌ng缸o脉c呆oa意l西po可wd薪er艺s腥to异ra彼ge滥w召ar劈eh排ou渐se袭,拣锅t病he户m桑id恼dl嚼e姐ta台nk帽,t躁he炼i畏nj余ec誓ti普on扰跑ta珠nk挠,牺搏i耳nj曾ec真ti译on施E蜜xp印lo旷re死r即,看剑f菌ro树nt知-e尼nd沈f平ro掠m剑th鞠e收bl帽as钳t守fu悠rn者ac爆e固co训al澡i求nj驰ec个ti希on万p舟ow膛de称r堆di瘦st市ri于bu蛛ti夺on扇d鞠ev李ic然e捎to嫌误th能e傅br槐an饲ch溉p情ip身e灰.舰友Th妻e夹gr鸟ad航ua肌ti难on营p设ro捷je导ct健,呢a拆PC嫂I夏on离ly昆c荡on携si趣de木r悬as吨a申c蒙on迫tr培ol稿le阴d缎in价je豆ct介io秀n鞋se破qu挎en牲ce丝.寿说芹Th得e养de乱si狱gn牧i犹nc喝lu朋de食s:振T汗ha冶t巴th赏e冈is灿su处e币of居b芝ac垫kg亏ro雁un峡d,搬o棉ri嘉gi蓄n,负m环ea惨ni握ng庙,秃th显e德ma敌in序t值yp汗e裕of稀t欺ec疮hn泉ol冬og肃y,穴a作t原ho牢me降a糖nd凳a咳br异oa卸d碰PC敞I藏je柏t旅te奸ch闲no禾lo探gy舍d虽ev漠el补op路me鱼nt点p炊ro可sp膜ec阳t亩s虏an烘d喜th刮e律fu例tu桌re割d歪ev散el章op使me伸nt卸o展f叹.配聚On粒t醒he遇n塌ee婆d论fo映r斑th艘e微se返ns赵or您s,投v栽al情ve国s,面s左wi公tc怠he慢s秃an筹d室ot朽he屑r侦ha办rd遍wa应re庸e强qu悲ip屿me搭nt厅.M略ai加nl裕y房ca双rr驴ie搏d鸽ou才t谨c沿oa淡l抽po苹wd槽er番f贯ro野m腰th着e腊co绝al蓄p中ow腾de装r亩po清si翼ti指on舱t脆o青co甘nt探ro宗l新th响e伴mi粪dd瓣le蛇o汇f辫th晚e彻ta舅nk扛,夫p脚ul宋ve房ri董ze申d印co庙al炼i竟nj源ec拦ti劣on登i驼n让th酱e孕mi么dd寿le草t醒an垦k彩to执t调an惩k酸ca蝴n周ba搜ck辈c网on建tr夏ol承f除ro庭m渠th坡e饮pu轨lv胁er挺iz进ed肿c侮oa筝l颂in书je欣ct虾io心n升in室to秧b刚la裙st精f施ur泊na佳ce洽t遭uy次er训e圈sp竞ra朗y劝ca企ns免o烈f世co呀nt镰ro样l,袭s捕to巴p军th芳e快in香je鸡ct樱io漠n概co刊nt乱ro骨l,假t暂he构m府id音dl西e默ta尖nk葬a指nd黄t爪he酷i怒nj掠ec参ti影on誉p峰re零ss症ur泰e领co蓄nt铸ro触l袖ta廉nk拥,筹co乓al范s略to辨re悉s,踪i元nt艺er帆me监di药at构e存an棚d乌sp瓦ra闯y伐ca戏ns岛b棵lo夫w府ta僻nk残t拼em梁pe呢ra肃tu恳re猜a组nd咽p嘉re克ss断ur业e市co笨nt鼠ro睁l粘of稳t亏he湖s头ec夕ur哑it坊y劫ch耕ai夜n,拉h赌ai喇r股sp龙ra棕y,叮s挎uc属h脱as款a轧ut晒om沟at赴ic虫m何ea角su但re深me娇nt迷o帅f获th泻e省pr惭es说su舅re套c付on江tr淡ol择p偶ro蜻je心ct缸s;之t板he登d肚es怜ig植n拖of柜t是he真m酒ai满n扑se纵le怖ct纵io盒n反of领t搏he路P丘LC老c鲜on唯tr何ol狮s另ys波te可m输se丛le爪ct拦io桐n,弱h引ar疗dw捎ar铸e绍co沃nf绒ig睡ur虹at虑io肆n眠op角ti伍on育s,配I卫/主O筋t监ab亿le辟p既re藏pa索re祸d射ma屯pp胡in臣g段ha酷rd墙wa掠re战w扩ir饿in淋g题wo菊rk控.库Ke佛yW芦or码ds宜：疾PL队C;惠b锅la闭st逗f召ur收na捧ce膊p幸ul问ve逝ri绸ze移d图co握al猎i子nj助ec座ti那on刻;视se邀ns娘or1莲详细抢摘要固高炉钉喷煤稿技术尾始于战18谷40校年稼S槽．暖M医．侧Ba斧nk轨s妈关于仅喷吹评焦炭杨和无槽烟煤歇的设监想；虫世界兴最早丽的工谈业应尾用即义是根息据这过一设醒想于替18灭40卖～话18灭45欺年间申在法启国博树洛涅劝附近麦的马误恩省匠炼铁吃厂实复现的耐。逼由此滤背景坟引出怒本次画毕业逢设计爷的题香目高倾炉喷绍煤喷匹吹技仇术的轿自动膜化控其制。敞课题胖主要叨阐述井了高减炉喷割煤系企统的气喷吹录工艺党控制衰，不碑包括吉制粉垂工艺贡。述在此巧项技强术产丛生的教一百身多年分间，订开展述却相区对缓亭慢，皱根本岭无进固展；话直至掀20膊世纪桐60片年代拦初，钩欧洲己、中鼠国、汇美国根的一辣些工汗厂才求陆续垫开始资在高拥炉上尊试验陷喷煤虚。美7O优年代集末，叶第二密次石削油危殊机的脑出现融，加浆快了独高炉鹅喷煤牺技术晶的研涂究和拜开展托，特移别是练欧洲独和日主本更榆是在把实际案应用名上取封得了庸重大资突破控。纹第一宰局部犬前言挺中阐蹄述了竹高炉右喷煤负的定凤义灵，就是是指滋从高翅炉风置口向辽炉内趁直接续喷吹例磨细弊了的照煤粉厌〔无醋烟煤霜、烟鹊煤或纠两者难的混捧合煤杜粉以翼及褐压煤〕六，以熊代替线焦炭坑向高摸炉提淡供热况量和盐复原避剂敏。然炮后由臭定义平引出雪了采怀用此翁项技葬术的客意义栋，它浮以低妨价的牲煤代验替了可日趋叠贫乏自且价泻格昂妖贵的之冶金蝶焦，睬降低哭了焦喷化，共使高露炉炼续铁的面本钱知大幅届下降栽。它录是功一种概调剂眠炉况撑的手什段矛，也夜改善自炉缸压工作恋状态除，是滑高炉逼稳定体顺行六。然睁后，意又介速绍了系此工青艺的袭常用疼根本絮流程规，趴根据容制粉许装置句到高荣炉距颈离的波远近乐、煤宏粉仓政，喷泰吹罐冠安放爸位置摩的差段异、挎喷吹鸽管路上的粗浩细、链喷吹守压力旦的高柏低、拔输送句浓度抄的大把小以董及喷疯枪形蓬式的榆不同逢，可泡以有澡直接摔喷吹洲、间勇接喷寺吹；伞串罐棚喷吹项、并剪罐喷聚吹；旷总管热喷吹屿、多酸支管扛喷吹制；高量压喷争吹、统常压龟喷吹秀；浓灵相喷昏吹、防稀相情喷吹赤和氧徒煤枪扁喷吹瑞、常惰规枪纪喷吹控等各贞种形菠式的张喷吹叹。楚简介豆描述滥了振几种锹较成双熟的钥工业临性生烫产流扑程纽：1慨、揭德国胸K易vT打T昼NE搅R闪流程判；三2盲、敞美国丰阿姆盖科唱(泉AR克MC受O滨)旅流程研；隆3愈、壤日本朱住友旱流程召；父4固、档日本昏川崎监流程宫；医5岭、我卢森肾堡扔Pa栗ul栗W棚ur乔th允流程赞；蓝6胁、此混合堆型流额程建；可7墓英钢我联粒铅煤喷昼吹流欢程扎。再懒后简孤要介浮绍了邪几种绒新喷估煤工奇艺，赞包括兵：闭1份、居富氧理大喷蜡煤量局技术吴；乓2岗、么利稼用蔽等离雕子大恭量喷粮吹煤帐粉；唉3借、鼻复合制喷吹搬技术斜；放4惑、粒辣煤喷饮吹技秆术焰。在液第一手局部杀最后夫介绍腥了我慌国喷遵煤喷午吹技歉术现都状，手进十霸几年劫这项尼技术直在国鞋内的糟进步墨和存体在的量问题骨，还签包括桌对陕我国知高炉碗开展甩前景回的展防望。惩第二魄大部碧分主鸡要阐丈述了赖高炉战喷煤呈喷吹场自动暗化控姿制整殃体方旷案。舞首先觉对哭喷吹季工艺愤及检味测点杠布置兰进行桑了讲扎解，屿其中踪包括锦了所看选用与的三纸罐梁串罐灿喷吹沃所需旗放散膏阀、际流化和阀、蒜充压杠阀、赴均压皆阀、汤灭火机氮气猫阀、扔下锥锁形阀叛、上搭锥形环阀、液给料比器和米下煤档球阀绝的分水配进收行了执比拟君细致趁的叙恼述并挤附图直对安浪装位委置进搞行说熊明，坡又对蹦各种及所需来测量汽设备浆〔如娇压力该、温歌度、坐重量尾、气蛙体含拥量等榜〕、贷所需抬数量禽、安宴装位排置进啊行了芳描述秘。然鼻后在骡附图宪的基涨础上秒进行逼喷吹楚控制肺过程南描述参。先剃介绍狐了盘根本天操作用方式列：全油自动犁操作雁、手稀动操冰作和僻检修师操作扇，然暴后是伸主要拌进行纯的操悠作过民程总蜓述〔肿包括茅煤粉丹从煤尸粉仓讨到中的间罐梦倒罐软控制厕，煤材粉从用中间杜罐到赵喷吹耍罐倒况罐控冲制，禽煤粉脊从喷室吹罐裁喷到哈高炉臂风口绞中的读控制翠，停风止向酸高炉齿喷吹窗煤粉协的控令制，品平安控连锁睛控制爆程序冤〕，滤最后强详细减说明继了具衣体操阳作过落程。侧中间遍罐加嫌料：农中间桥罐加努料前立的条栋件为炒中间防罐必践须为屑“爸空信寸号蔬〞蒙，愧计压力歇必须祝小于扩0.贿02熄MP轨a，浆放散风阀处桥于床“冷翻开什〞粘状态起，充迁压阀版、流素化阀笔、上赌锥躲阀和器下锥劫阀处肥于我“雪关闭房〞然状态食、中从间罐针与喷亦吹罐耳之搁间的话均压惊阀处虏于朱“赛关闭相〞崖状态叮；满结足上浊述条看件后圈在进汇行倒笑罐操徒作交开煤姐粉仓私下锥朴形阀蹈，开敌中间映罐上般锥形源阀，状关煤诱粉仓京放散缓阀，笛开煤氧粉仓矛流化提阀，蹦中间早罐国“那料满林〞喂信号腊发出渠时再雅进行信以下革操作肆，关泛煤粉浇仓流吵化阀程，开娘煤粉壳仓放流散阀季，关撑煤粉丝仓下歌锥形斯阀，撕关中探间罐题上锥琴形阀戏，泉煤粉真从煤个粉仓贪到中葛间罐里倒罐虏顺序妹结束即，中卷间罐史处于爱“东料满穴〞炸位置吩。喷盐吹罐样加料杜：喷纹吹罐毙内煤齿量显译示下倘限，皇自动神发出两允许俩加料椒信号种，喷章吹罐愁内压带力达街到设煎定值匹，中袭间罐届“盟料满琴〞绕；泪厅倒罐亲，关岛中间睛罐放种散阀果，开怜中间绑罐充持压阀屈，中割间罐抄与喷开吹罐废压差敌小于累设定锅值时酒，关乞闭充誓压阀渴，打拦开两蜡罐间昂均压俭阀，捕开中要间罐凳下锥短形阀久，开久喷吹可罐上迷锥形值阀，惜开中璃间罐择流化纯阀，阴中间园罐注“倚料空奥〞害信号助来后横，进胁行下畅列操醒作，胞关中驻间罐稠流化渡阀，四关中艺间罐欺下锥练形阀哭，关产喷吹菜罐上眠锥形腊阀，冰关中体间罐史充压田阀，似关中沸间罐祸与喷格吹罐扮间均坚压阀洋，开谢中间霸罐放墓散阀市，煤旺粉从黎中间捧罐到伶喷吹以罐倒趁罐顺藏序完邻成。丛喷吹丢控制菊：前区提条律件得复到高神炉既“康允许禾喷吹沿〞贵信号需，喷义吹罐红内料脏位不递低于诚下限粗，满科足安雀全连膨锁要糟求，葱检查方喷煤冷管路算上手吗动阀猎门的限状态掘，人材工输涂入正交常；犯喷吹汽控制晶，开予喷吹危风阀拌，开圈平安熊阀，饺开喷湿吹罐葡下煤境球阀金，开这喷吹永罐流泳化阀据，启情动给霸料器效。挪最后许是停城喷控钩制〔仗发出桑停喷艇指令估终止香各听“嗽倒罐汤〞昏操作张，关评喷吹玩罐下片煤球构阀，后停给粘料器存，关回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Inthetechnologiesusedtoproducemorethanonehundredyears,thedevelopmentisrelativelyslow,thebasiclackofprogress;the20thcenturyuntiltheearly60's,Europe,China,theUnitedStatesbeforesomeofthefactorystartedintheblastfurnacepulverizedcoalinjectiononthetest.7Oattheendofthesecondoilcrisisintheemergenceoftheblastfurnacepulverizedcoalinjectiontechnologytospeedupresearchanddevelopment,especiallyinEuropeandJapanisinthepracticalapplicationhasbeenmadeamajorbreakthrough.Forewordtothefirstpartofthedefinitionofablastfurnacepulverizedcoalinjectionisfromtheblastfurnacetuyeredirectinjectiontothegroundofthecoal(anthracite,bituminouscoal,orboth,aswellasamixtureofpulverizedlignite),toreplacethecoketotheblastfurnacetoprovideheatandreducingagent.Ledbythedefinitionofthemeaningoftheuseofthistechnology,itreplacesthelow-costcoalandincreasinglyscarceexpensivemetallurgicalcoke,cokingreducedsothatthecostofblastfurnacesubstantiallyreduced.Itisameansofregulatingthestatusoffurnace,butalsoworktoimprovethehearth,andisstableantegradeblast.Andthenintroducedthebasicprocesstechnologyused,underthemillingdevicetothedistancefromtheblastfurnace,coalstores,injectiontankplacementdifferencesinthethicknesspipelineinjection,injectionpressureishighorlowconcentrationsofthesizeoftransmissionaswellasdifferentformsofspray,youcanhaveadirectinjection,indirectinjection;stringinjectioncansandcansofinjection;Explorerinjection,multi-branchinjection;high-pressureinjection,pressureinjection;densephaseinjection,dilutecoalinjectionandoxygeninjectionmachine,injectionmachineandotherconventionalformsofinjection.Profiledescribessomeofthemorematureindustrialproductionprocesses:1,GermanyKvTTNERprocess;2,theUnitedStatesarmco(ARMCO)process;3,Japan'sSumitomoprocesses;4,flowKawasaki,Japan;5,LuxembourgPaulWurthprocess;6,mixed-typeprocess;7BritishSteelUnionCoalparticleinjectionprocess.Againafterabriefintroductionofseveralnewcoaltechnology,including:1,thevolumeofoxygen-richlargecoaltechnology;2,theuseofalargenumberofplasmapulverizedcoalinjection;3,compoundinjectiontechniques;4,tabletscoalinjectiontechnology.Finally,inthefirstpartofthestatusquoofChina'scoalinjectiontechnology,morethantenyearsintothetechnologyprogressinChinaandproblems,butalsothedevelopmentprospectsofChina'soutlookforblastfurnace.

Thesecondmostofthemajorcoalinjectiononblastfurnaceautomationcontrolpackage.Firstpointofinjectionanddetectionprocesscarriedoutonthelayout,includingthechoiceofthreecansofstringemissionrequirementscaninjectionvalve,fluidvalve,chargepressurevalvearepressurevalves,firenitrogenvalve,conicalvalveunder,theconevalve,underthecoalfeederandthedistributionoftheballvalvewerecomparedanddescribedindetailontheinstallationdrawingsindicatethelocation,butalsoallthenecessarymeasuringequipment(suchaspressure,temperature,weight,gascontent,etc.),therequirednumber,adescriptionoftheinstallationlocation.Andtheninthegraphonthebasisofthecontrolprocessdescribedinjection.Firstintroducedthebasicmodeofoperation:fullyautomaticoperation,manualoperation,andmaintenanceoperations,andthenisamajoroperationcarriedoutbyOverview(includingcoalfromthecoalinvertedpositiontotheintermediatetankcancontrol,tothepulverizedcoalinjectioninthemiddletankcanscansbackcontrolfromtheinjectionofpulverizedcoaltoblastfurnacetuyerespraycansofcontrol,stoptheblastfurnacepulverizedcoalinjectioncontrol,securitycontrolproceduresforthechain),andfinallyadetaileddescriptionofthespecificoperation.Tankfeedingthemiddle:themiddleofthepre-conditionscanfeedtankforthemiddlemustbean"emptysignal",thepressuremustbelessthan0.02MPa,emissionvalvesinthe"open"status,fillingpressurevalve,fluidvalve,conevalveandthevalveundertheconeinthe"off"state,intermediatebetweenthecansandthecansareinjectionvalveinthe"off"state;tomeettheaboveconditionscanoperateinopencoalwasundertheconevalveposition,openthemiddleofthecone-shapedtankvalve,Bleedingvalveclearancewarehousecoal,thecoalflowpositionofvalve,themiddletank"fullfeed"signalwhenthefollowingclosingofcoalflowvalveposition,thevalveemissioncoalwarehouse,customswarehouseundertheconeofpulverizedcoalvalveoffthemiddleofthecone-shapedtankvalve,coalfromthecoalwarehousecansdowntothemiddleoftheorderoftheendcans,cansinthemiddleof"fullfeed"position.Feedtankinjection:injectionvolumeofthetankshowedthatthelowerlimitofcoal,toallowautomaticfeedingsignalinjectiontankpressuresettingstoreachthemiddletank"fullfeed";invertedcans,BleedingTundishvalveclearance,thetankfillingthemiddlepressurevalve,intermediatepressuretankand借t尚he搏i胁nj项ec犯ti弊on侍t悉an馆k染is握l尖es花s虚th奉an很s杜et结v萄al伤ue盟,在th贷e席fi鞭ll壶in舱g各va遥lv吓e厅sh地ut雾d卵ow造n,厌o浪pe潜n乐th季e衡tw批o心ca怨ns伶w辉er阔e涌pr邻es扭su诞re胶b航et勉we腥en艘t霜he介v泊al访ve宋a软nd漫o雁pe月n冈th端e订ne忠xt桂a够mo涝ng讲t拔he剥t替an册k哈va描lv刻e搜co榴ne阀,童th瘦e灭co件ne铸-j其et劈o笨n贫th候e汽ta职nk烘v雕al舌ve壤,谱op论en晓t损he辉m勾id尚dl野e惠fl环ui坟d端ta辅nk参v区al虽ve辨,嚷th榜e熊mi反dd邀le亚t润an遮k侨"f葵ee与d煎ai头r"鞠s藏ig互na关ls尼,姑th吼e数fo姿ll渔ow跟in动g死op豪er鞠at誉io们ns后,舱cl闯ea辉ra饿nc僻e池of衣m文id倡dl魂e-览ta纽nk喊f杆lo猴w蜘va足lv驰e,愉c紫le顿ar浩an案ce援u脑nd锡er臣t把he车m婆id盆dl炊e职of耻t两an假k犬va杜lv军e鉴co镜ne啦,申th慕e调co那么ne途-s千ha奇pe会d理ta适nk忍c葱le渐ar献an福ce惩i酬nj竹ec丑ti传on婚v辅al搭ve夹,耐fi屈ll歼in爷g仪ta算nk票c虫le捎ar或an饺ce捞i套nt俩er水me宇di命at殖e某pr条es室su朱re土v昨al腿ve刑,伍in微te也rm诱ed凶ia毙te哈c佣le烘ar容an孙ce领b踩et朴we搭en登t遮an深k松an喊d漏ta专nk反-p轧re睁ss链ur诉e员in育je召ct叹io春n煎va月lv忆e,砍t攀he律v四al肆ve购e浊mi疤ss甲io身n另Tu轿nd淘is闻h,察p希ul付ve嘉ri雁ze会d找co尚al夕i勾nj百ec按ti登on掌i兆n淋th要e税mi孩dd盟le沉t雄an妇k滋to困t核an让k医do废wn叹t敢he滴o渐rd犯er访c冶an普b煎e蛇co鸭mp膜le宿te棵d.睁I蝇nj务ec樱ti疲on弹c虾on肯tr裕ol洗:看a俯pr匠er退eq酸ui锈si顺te趋f师or写b喷la敢st心f诱ur蛛na终ce算t抖o稀be浮"叫al凯lo璃w锻in惭je谜ct计io史n"歇s爬ig很na锦l怨in壤je牢ct煌io拿n戒ta凤nk跃o帜f培no灾t宰le累ss荣t球ha乔n冈th蚀e灰mi避ni极mu昆m烂le棋ve疮l骑to随m燕ee将t蒙th荣e奏se揭cu很ri扶ty章r常eq湾ui播re幻me纪nt介s久of笑t曲he始c接ha盆in脚,捎ch缩ec择k筒th岛e朋PC船I减ma瓣nu麻al损c龟on私tr宿ol侦v改al项ve仔s庙on黎t泄he脸r凝oa裕d,槽a兵nd俯e且nt你er惹ed岗i柜nt尤o苍th含e更no祸rm暗al献;滔in肌je尘ct练io答n裂co门nt厚ro袜l仗,遣th蝇e域in夫je洋ct暴io富n交va只lv著e,灰t没he新s歇af陕et诵y岭va灿lv您e,视t厚he次i罗nj搁ec衫ti贷on咏o捞f优co算al唐u京nd缠er餐t列he欢t蜓an聋k玩ba增ll据v戚al竭ve励,浆op坦en谁v盾al蠢ve餐i笛nj浴ec蒜ti哲on玉f弓lu共id哗c假an编s慎ta逆rt遣t刃o管fe搜ed钳.绞Fi征na承ll帝y,目t演he挨re翻i迷s迅ce缸ss我at迈io妻n佛of乐i午nj慧ec匪ti后on将c洲on弯tr颂ol拥(敬in帐je类ct描io报n过in脖st遥ru柱ct弓io超ns用i及ss宵ue抖d元to仙s眠to剃p谋th铸e信te兰rm艰in远at汁io吸n浴of宾t巧he挨"团an疫ti测-t粒an伤k"晕t只o共op欲er县at队e,资c革le梦ar附an毕ce瓜u抖nd就er真t边he窄c吃oa摇l疫in怕je朽ct斑io些n携ta燕nk蕉b务al面l厘va育lv刚e,谋s拴to瑞p屑fe梨ed讽er滚o家ff王s哀af柔et醒y药va寸lv舱e,乘i后nj币ec氧ti磁on授v复al峰ve荒c敢le富ar遭an虫ce您)宾an熟d帐th床e顿th匆re隔e持ca梁ns乒a免nd扒t觉he弓i习nj荷ec亲ti农on搂p台ip谈e骑pr练es笼su继re深,瑞te宋mp忧er该at龄ur砍e懂co她nt水ro染l轨of科t兼he散s断ec辛ur僚it显y拉ch紧ai细n.垄

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丙段腥酷Ke活yw夫or炼ds车:肺PL旬C;裙b遵la逐st透f帆ur盼na疗ce悲p桨ul毕ve累ri裳ze估d忠co犯al令i腐nj称ec彻ti蛮on换;怪se贯ns摄or1目录TOC\o"1-6"\h\z11前言1.1高炉喷煤技术背景高炉喷煤技术始于1840年S．M．Banks关于喷吹焦炭和无烟煤的设想；世界最早的工业应用即是根据这一设想于1840～1845年间在法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂实现的。但此后的一百多年，开展却相对缓慢，根本无进展；直至20世纪60年代初，欧洲、中国、美国的一些工厂才陆续开始在高炉上试验喷煤。7O年代末，第二次石油危机的出现，加快了高炉喷煤技术的研究和开展，特别是欧洲和日本更是在实际应用上取得了重大突破。到90年代初，欧洲和日本已有小局部高炉月均吨铁喷煤超过了200kg大关，如：1991年l0月英国钢铁公司斯肯索普工厂维多利亚女王号高炉201kg(粒煤)，1992年11月德国蒂森公司施韦尔根1号高炉200．6kg，1992年11月荷兰霍戈文公司艾莫依登厂6号高炉205kg，1993年11月日本新日铁君津厂3号高炉200kg、1994年l0月NKK公司福山厂4号高炉218kg等指标均已是当时的世界一流水平。1.2高炉喷煤的意义高炉喷煤对现在高炉炼铁技术来说是一项重要的技术革命。所谓高炉喷煤，就是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉〔无烟煤、烟煤或两者的混合煤粉以及褐煤〕，以代替焦炭向高炉提供热量和复原剂。它的意义在于：1.以低价的煤代替了日趋贫乏且价格昂贵的冶金焦，降低了焦化，使高炉炼铁的本钱大幅下降。2.高炉喷煤可以作为一种调剂炉况的手段。3.高炉喷煤可以改善炉缸工作状态，是高炉稳定顺行。4.为高炉提高风温和富氧鼓风创造条件。因为喷吹煤粉会使风口前理论燃烧温度降低，导致理论燃烧温度降低的主要原因有：高炉喷吹煤粉后煤气量增加，加热煤气需要消耗热量；喷吹煤粉带入的热量少，而焦炭进入风口区时已被充分加热，温度高达1450~1500℃，而喷吹的煤粉温度不超过100℃；煤粉中的碳氢化合物分解需要热量。5.喷吹煤粉中的氢含量比焦炭带入的多，氢气提高了煤气的复原能力和穿透扩散能力，有利于矿石的复原和高炉操作指标的改善。6.喷吹煤粉代替了局部焦炭，不仅缓解了焦煤的供需紧张状况，也减少了对炼焦设施的投资和建设，更降低了炼焦生产对环境的污染。1.3高炉喷煤根本流程根据制粉装置到高炉距离的远近、煤粉仓，喷吹罐安放位置的差异、喷吹管路的粗细、喷吹压力的上下、输送浓度的大小以及喷枪形式的不同，可以有直接喷吹、间接喷吹；串罐喷吹、并罐喷吹；总管喷吹、多支管喷吹；高压喷吹、常压喷吹；浓相喷吹、稀相喷吹和氧煤枪喷吹、常规枪喷吹等各种形式的喷吹。不同的设备结构和组合可以产生以下几种较成熟的工业性生产流程。1．德国KvTTNER流程煤粉罐、中间罐、喷吹罐三罐串接→流化小罐→喷吹支管→喷枪；支管上装有流量计和二次风入口，安装位置前者靠近喷吹罐出口，后者靠近高炉。近十多年来，KvTTNER公司又推出了一种新流程：煤粉仓→并列喷吹罐→流化小罐→总管一分配器一支管一氧煤喷枪，并得到了更多的推广。新流程为双罐、双总管和双分配器形式，仍然使用氮气加压、流化，采用浓相输送。上钢一厂2500m3高炉喷煤选用的即是KvTTNER新流程，但是未用氧煤喷枪。此外，重钢高炉喷煤也选用了KvTTNER新流程(常规喷枪)，所不同的是该厂3、4、5号三座高炉共用一套喷吹装置，这套装置已于2001年11月投产，运行正常。2.美国阿姆科(ARMCO)流程煤粉仓→并列喷吹罐→总管→分配器→支管→常规喷枪。与新KuTrNER流程不同的是ARMCO流程使用3个喷吹罐，一根总管、一个分配器；总管既变径，局部还要变形，为确保足够的分配精度，分配器必须置于高炉炉顶，所有支管也必须等径、等长、等形状。加压、流化使用氮气，因为是稀相输送，所以还需添加压缩空气。宝钢1高炉喷煤即属阿姆科流程。3．日本住友流程煤粉仓→并列喷吹罐→旋转给料器→喷吹小罐→总管→第一分配器→第二分配器→支管→喷枪。住友流程总管上装有压差式流量计与旋转给料器共同调节喷煤总量，控制和设备组成均较复杂，和歌山4、5高炉喷煤即为这种流程。4．日本川崎流程煤粉罐、中间罐、喷吹罐三罐串接→多支管→喷枪；喷吹罐上出料，底部设有搅拌器并在支管出口处接人二次风(压缩空气)稀释。宝钢2高炉喷煤即属川崎流程。5．卢森堡PaulWurth流程历史上PW公司与KvTTNER公司曾有过一段较长时间的合作，因此无论新流程还是老流程，两家的差异都不大，根本上大同小异，仅在个别设备的选用上有出入。如老流程中PW用旋转给料器代替了KvTTNER的流化小罐；新流程中用声纳管代替了阻损管、用流化喷嘴代替了流化罐、增设泄压气回收装置等。武钢4、5号高炉喷煤选用的即是PW流程，已于2002年投产。6．混合型流程煤粉罐、中间罐、喷吹罐三罐串接→总管→分配器→支管→喷枪；这是在上述多支管流程根底之上的一种改进流程。也可以称作混合流程。宝钢3号高炉喷煤用的即是该种流程。7．英钢联粒煤喷吹流程煤粉仓、中间罐、喷煤泵三罐串接→总管→分配器→支管→喷枪；主要特点是用喷煤泵代替了传统的喷吹罐，中间罐与喷煤泵之间使用圆顶阀联接，同样条件下，喷煤泵工作压力通常小于传统喷吹罐工作压力，喷煤泵出口设有由变频电机驱动的旋转给料阀。斯肯索普安娜女王号高炉及克里夫兰4号高炉采用的即是典型的粒煤喷吹流程；其中，克里夫兰4号高炉的设计喷煤比竞高达匪夷所思的400kg／t，是迄今为止煤比最高的设计。以上各流程均有吨铁喷吹200kg的能力和生产实绩，但无论是浓相或稀相，无论使用氧煤喷枪与否，抑或喷吹粉煤粒煤，近十年来新建喷煤装置采用较多的流程当属并罐、总管加分配器流程。1.4喷吹技术的开展本世纪60年代高炉喷煤技术开始开展和应用，至8O年代得到广泛应用。最近10年，世界高炉喷煤技术开展很快，普及率、喷吹量、计量及自动控制水平在不断提高，喷吹技术也有创新，主要表现在以下几个方面。富氧大喷煤量技术高炉鼓风中含氧每增加1％，可增产3％，可多喷煤8～lOkg／t。原苏联是世界上富氧率最高的国家，鼓风中含氧一般在3O％左右。西欧、日本由于钢铁限产，鼓风含氧一般只有22％～23％〔有的高炉不富氧鼓风)。我国鞍钢2号高炉在“七五〞期间进行富氧大喷煤量试验，鼓风含氧由21％增至28.59％，喷煤量由73kg／t提高到170kg／t，取得了利用系数2.4t／m3·d、焦比428kg／t的好成绩。高炉富氧大喷煤量操作与常规的富氧鼓风不同，是用煤氧喷枪提高煤粉燃烧区局部氧气浓度，以促进煤粉在风口区的燃烧和气化。国内外理论和实践都证明在相同富氧量条件下，采用高炉直吹管及风口区局部富氧的方式出提高整个鼓风含氧量更合理。富氧大喷畋是投资少、增铁节焦有效且简单易行的措施，已成为当今世界炼铁技术开展的趋势。利用等离子大量喷吹煤粉比利时和法国等国的炼铁工作者正在研究和开发等离子加热器促进煤粉燃烧的技术，以提高喷煤数量。复合喷吹技术利用高炉喷煤设施开发复合喷吹技术，除喷吹煤粉外，可根据高炉冶炼的需要同时喷吹铁矿粉或熔剂。如日本住友金属工业公司利用停炉的和歌山3号高炉，在一个风口进行了超复合鼓风法的试验。从风口同时大量喷吹煤粉(200kg／t)和矿粉(200kg／t)，在煤粉的燃烧性、矿粉的熔融复原性方面得到了有益的经验。日本川崎钢铁公司开发了多功能喷煤装置。除喷吹煤粉外，还可喷吹矿粉和石灰粉。该装置已应用于千叶厂5号、水岛厂4号高炉上，效果良好。粒煤喷吹技术英国钢铁公司的斯肯索普厂、雷文斯克雷格厂首先采用粒煤喷吹技术并获成功。斯肯索普厂喷吹的粒煤粒度95％虽小于2mm，但只有10％～3O％小于74μm，其三座高炉通常喷煤量为150kg／t。在1991年1O月到1992年2月进行的l8周试验期间，维多利亚女王号高炉平均喷煤量为196kg／t，最后4周的平均喷煤量达207kg／t，焦比降至289kg／t，到达世界领先水平。原西德的克勒克纳钢铁公司，瑞典的律勒欧钢铁厂、德国的洛尔丰特钢铁厂的高炉也相继采用了粒煤喷吹技术，美国伯利恒钢铁公司也正在伯恩斯港厂C、D两座高炉上安装粒煤制备和喷吹系统。1.5我国喷煤喷吹技术1.5.1我国喷煤喷吹技术现状高炉应用喷煤技术始于6O年代，进入9O年代后，西欧、美国和日本的一批焦炉开始老化，由于焦煤资源日益短缺，加上环保及投资等原因，很难新建和改造焦炉，必须大幅度降低焦炭消耗。因此，喷煤成为弥补焦炭缺口的有效措施，并成为高炉技术开展的必然趋势。目前，这些国家的高炉喷煤已较普遍，喷煤量和用氧量不断提高，喷煤工艺与配套技术日臻完善。日本、西欧国家约2/3的高炉喷煤，一些高炉的平均喷煤量已达140～l8O千克／吨铁，日本钢管公司福山厂4号高炉自l994年10月创造和保持了218千克／吨铁的喷煤记录。英国、意大利、荷兰在联营公司的支持下，准备投资600万英镑，在一座炉缸直径为6米的高炉上进行富氧喷煤炼铁试验，其目标喷煤量为300～400千克／吨铁，国外大喷煤量高炉用氧量到达40～70m3／吨铁，喷吹的煤种已向烟煤或烟煤加无烟煤开展。我国由于优质炼焦煤资源和运输供给日益紧张，冶金企业近1/3的焦炉接近老化，优质焦炭的生产供给已成为钢铁工业开展的限制的限制之一。但我国非炼焦煤资源丰富，并且分布较广，用这些煤局部替代焦炭已成为保证钢铁工业开展的必要措施和炼铁系统结构优化的中心环节。高炉大量喷煤粉可以大幅度降低本钱和消耗，利于提高钢铁产品的竞争力。我国现在1000m3以上的高炉有38座，假设喷煤量增加到100千克／吨铁，就可节约焦炭130万吨，生铁本钱降低约4元／吨，年经济效益为1.24亿元，喷煤时富氧量增加1％，可增产铁3～5％。开展煤氧强化炼铁工艺可以改造现有高炉，从而少建新高炉、新焦炉，节约大量投资，还有利于环保。因此，开展和采用高炉氧煤强化炼铁新工艺意义十分重大。1.5.2我国高炉喷煤技术的进步我国是世界上高炉采用喷煤技术较早的国家之一，近年来冶金部大力推动喷煤技术的开展和应用，取得了重大效果。全国喷煤量从l990年的218万吨，到1995年将近翻一番，1996年方案到达450万吨。喷煤比也持续上升，重点企业平均喷煤比大于60千克／吨铁。目前，重点企业有喷煤装置的高炉已占全部高炉的90％。从l990年到l993年，喷煤代替的焦炭可多生产铁160万吨，少建焦炉节约投资约l0亿多元，我国的喷煤工艺技术也有很大提高。1995年在鞍钢3号高炉所进行的工业试验连续个月喷煤量到达203千克／吨铁，成为世界上高喷煤量连续操作时间最长的高炉。焦比降到367千克／吨铁，利用系数到达2.185吨／天·立方米，各项技术经济指标良好，到达了国际先进水平。这标志着我国已掌握了高炉富氧喷煤时高炉操作调剂、喷吹设备和相关条件等全套技术，使我国氧煤炼铁技术总体水平有很大提高。开发的新工艺如烟煤喷吹工艺、喷吹系统新流程、制粉系统新流程、高浓度输送、分配、检测和控制新技术都到达很高水平，高炉氧枪及平安技术、高炉的一些特殊检测设备、氧煤燃烧等一些应用理论研究已跃居世界领先水平。喷煤技术还给包钢复合矿的强化冶炼提供了新途径，高炉利用系数由原来的1.472提高到近1.7，“八五〞前，我国高炉仅能喷吹无烟煤，现在鞍钢、宝钢、酒钢、唐钢、苏钢、石家庄钢铁厂都可喷烟煤，烟煤喷吹平安技术也在实际中得到应用。可以说我国高炉喷吹烟煤的关键技术已经过关。高炉氧煤强化炼铁新工艺的推广应用不仅给钢铁企业带来很大的经济效益，还促进了钢铁工业的结构优化，很好地引导了基建和技术改造的投资。1.5.3我国高炉喷煤存在的问题尽管我国高炉喷煤技术有了长足的进步和开展，但还存在以下问题：1〕喷煤量增长速度不能满足要求统计说明，从l990年到l994年问平均年增喷煤量28万吨，年增喷煤总量最多的1995年到达55万吨。据预测，“九五〞末期我国高炉喷煤量将努力争取到达l000万吨，需要年均增加100万吨以上，显然，目前的增长速度不能满足要求，需要大力普及，加快开展。2〕喷煤整体水平较低因为我国绝大局部高炉喷煤设备是在70～80年代建设的，工艺流程已经落后，设备陈旧，仅鞍钢等少数企业对喷煤系统进行了现代化改造。虽然近年一些新建的现代化高炉新建了喷煤设备，但大多数却依然采用老流程这些老流程存在以下共性问题：制粉设备陈旧、不配套，制约了制粉能力，限制了喷煤量的增加；热风炉风温普遍呈下降趋势，在这种条件下要扩大喷煤量是困难的，甚至是不可能的。改造热风炉提高风温迫在眉捷；喷煤量要提高到120千克／吨铁上，富氧是必不可少的工艺条件。但我国高炉尚无专用氧气机，使用炼钢亲氧常常得不到保证，致使喷煤量不可能到达150～200千克／吨铁；原燃精条件差，不利于改善料往透气性，从而阻碍喷煤量的增加。统计说明，生铁产量约占5％的重点钢铁企业喷煤量占全国喷煤总量的80％，其余为生铁产量约占27％的地方骨干企业的喷煤量；从喷煤设施的建设来看，18家重点企业中还有1家没有喷煤设备，36家地方骨干企业中有15家没有喷煤设备，地县乡镇企业的高炉，全无喷煤设备。可见，高炉喷煤普及不够。1.5.4我国高炉开展前景1．喷煤目标综合考虑焦炭平衡能力、原燃料质量、高怕设备状况以及其它条件，我国高炉喷煤技术将形成分层次开展的格局。在“九五〞末期，我国重点企业和地方骨干企业根本上都要喷煤，多数高炉在不富氧条件下喷煤80～100千克／吨铁，在富氧2～4％时喷谋量到达150千克／吨铁，有条件的企业，可进一步提高富氧率，喷煤量到达150～200千克／吨铁，少数大型高炉吨铁喷煤量将超过200千克。2．超高喷煤量吨铁250千克工业试验目前，西欧、日本的一些高炉实现了200千克／吨铁的目标后，正在向350千克／吨铁的目标努力；我国天津铁厂也将于1996年进行250千克／吨铁的超高喷煤量工业试验。目前，各项技术准备工作正在按方案进行。3．喷煤设备的现代化改造目前，鞍钢完成了全国10座高炉的l3套喷煤设备的现代化改造，形成了150万吨／年的喷吹能力，并在制粉能力80万吨的根底上，方案新扩建80万吨制粉能力的车间，现已进人施工设计、设备订贷阶段，1996年底可望投产。宝钢、首钢、武钢等企业亦已着手改造喷煤设备和扩大喷煤能力，这些企业的高炉喷煤量将有太幅度的提高.4．建设一批新的高炉喷煤设施目前，重点企业中的重庆钢铁公司高炉喷煤工程已完成初步设计，宣化钢铁公司1260m3高炉喷谋已完成可行性研究；地方骨干企业中的成都钢铁厂等一批新的高炉喷煤设施将着手建设。可以预见，随着焦炭价格的进一步上涨和供给短缺加剧，喷煤经济效益将越来越好，有一大批地方骨干企业中尚未建设喷煤设施的高炉和地方炼铁厂100m3级的小高炉将在“九五〞期间建设喷煤设施。5．高炉喷煤技术的完善和进一步开展为了满足高炉大幅度提高喷谋量，以下技术将会得到进一步的开展和完善：高炉氧煤枪富喷煤技术；高炉喷煤计算机控制技术；高炉喷吹粒煤技术；高炉大喷煤量的冶炼操作技术等。此外，还要着手试验煤、矿粉复合喷吹技术等。12高炉喷煤喷吹自动化控制整体方案2.1喷吹工艺及检测点布置按煤粉喷吹过程的流向分，喷吹设备的最上方是煤粉仓。在煤粉仓上是布袋收粉装置。煤粉仓是常压罐体，在设计方案中需设置3点热电阻测量煤粉仓温度；设置1台料位测量雷达来测量料位；设置1个压力测量装置；设置2个氧含量测量装置和1个一氧化碳测量装置。在煤粉仓中设置1个煤粉仓放散阀；设置1个煤粉仓流化阀；设置1个煤粉仓下锥形阀。煤粉仓下接中间罐，煤粉仓与中间罐之间采用软连接，设置1中间罐上锥形阀。中间罐设置2点热电阻测量中间罐温度；设置1台电子称重传感器测量中间罐煤粉重量；设置1个压力传感器测量中间罐压力；设置1中间罐料空信号测量点。罐中设置1个中间罐充压阀，1个中间罐流化阀，1个放散阀。中间罐下方设置喷吹罐，中间罐与喷吹罐之间采用由气动锥形阀组成的软连接。喷吹罐设置两点温度传感器测量罐中温度；设置1个压力传感器测量喷吹罐压力；设置1台电子称重传感器测量喷吹罐煤粉重量；设置1喷吹罐料满信号测量点。设置1个喷吹罐流化阀；1个中间罐与喷吹罐的均压阀；设置1个喷吹罐放散阀；设置1个喷吹罐压力调节阀。喷吹罐下方设置1下煤球阀，并设置可以连续调节的给煤器用于调节喷煤量。煤粉仓、中间罐、喷吹罐的放散阀均接入不袋式除尘器。各管冲压、流化用氮气从氮气包引出，喷吹用压缩空气从空气包引出。为防止冷气直接接触煤粉时，造成罐壁和管道粘连，氮气和脱水、脱油的压缩空气经蒸气加热到60℃~~70℃，气体温度通过调节蒸气量进行自动控制。喷吹用的压缩空气总管上设置喷吹阀，设置有压力、流量检测，并有流量调节阀，用于调整喷吹风的流量，给煤器后设置平安阀用于平安切断。喷吹总管上设置2个喷吹总管压力测试点。喷吹总管延伸到炉前的喷吹总管分配器。从分配器上分配出16根喷吹支管。每根喷吹支管上安装一台喷吹支管压力变送器。2.2工艺流程示意图图1工艺流程示意图1.煤粉仓2.中间罐3.喷吹罐4.氮气贮罐5.灭火氮气阀6.煤粉仓放散阀7.煤粉仓流化阀8.煤粉仓下锥形阀9.中间罐上锥形阀10.中间罐放散阀11.中间罐充压阀12.中间罐流化阀13.中间罐下锥形阀14.喷吹罐上锥形阀15.两罐均压阀16.喷吹罐充压阀17.喷吹罐放散阀18.喷吹罐流化阀19.喷吹罐卸粉阀20.喷吹罐补气阀21.空气储罐22.给料器23.喷吹罐下煤球阀24.喷枪25.电子秤2.3喷吹控制过程描述2.3.1喷吹系统操作方式根本操作方式分为：全自动操作、手动操作和检修操作1．全自动操作：是在控制室人员通过键盘或鼠标发出“启动〞命令后，按规定的程序自动完成自动计量、自动倒罐等。2．手动操作：出必要的平安操作外，还可以人工的对个单体设备进行手动操作。3．检修操作：检修操作是在手动操作之下的一种操作，是进行完全的人工手动操作个单体设备。在喷吹控制中，主要进行一下操作过程：1．中间罐加料，既将煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐控制。2．喷吹罐加料，既将煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐控制。3．喷吹控制，既煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的控制。4．停喷控制，既停止向高炉喷吹煤粉的控制。5．平安连锁控制程序。2.3.2喷吹过程描述1．中间罐加料〔既将煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐顺序〕：中间罐加料前的条件：中间罐必须为“空信号〞。中间罐压力必须小于0.02MPa。中间罐放散阀处于“翻开〞状态。中间罐充压阀和流化阀处于“关闭〞状态。中间罐上锥阀和下锥阀处于“关闭〞状态。中间罐与喷吹罐之间的均压阀处于“关闭〞状态。煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐顺序：假设上述条件没有全部满足，那么先调整满足上述条件后在进行以下操作开煤粉仓下锥形阀开中间罐上锥形阀关煤粉仓放散阀开煤粉仓流化阀中间罐“料满〞信号发出时再进行以下操作关煤粉仓流化阀开煤粉仓放散阀关煤粉仓下锥形阀关中间罐上锥形阀煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐顺序结束，中间罐处于“料满〞位置备注：中间罐的加料同时受时间控制，倒罐开始计时，假设在规定的时间〔如5分钟〕内，没有到达“料满〞，那么说明出现“故障〞，发出报警信号，提示操作工人手动控制或检修。连续生产时，中间罐的每次加料，均来自“料空〞信号，且满足上述条件时，即自动倒罐。2．喷吹罐加料〔既将煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐程序〕：喷吹罐加料前的条件：1〕喷吹罐内煤量显示下限，自动发出允许加料信号。2〕喷吹罐内压力到达设定值。假设未到达，那么首先开充压阀和自动调节阀，使其到达设定值。3〕中间罐“料满〞。煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐顺序：关中间罐放散阀开中间罐充压阀中间罐与喷吹罐压差小于设定值时，关闭充压阀，翻开两罐间均压阀。开中间罐下锥形阀开喷吹罐上锥形阀开中间罐流化阀中间罐“料空〞信号来后，进行以下操作关中间罐流化阀关中间罐下锥形阀关喷吹罐上锥形阀关中间罐充压阀关中间罐与喷吹罐间均压阀开中间罐放散阀煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐顺序完成3．喷吹控制向高炉喷吹的前提条件：得到高炉“允许喷吹〞信号喷吹罐内料位不低于下限满足平安连锁要求检查喷煤管路上手动阀门的状态，人工输入正常煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的顺序：1〕开喷吹风阀2〕开平安阀3〕开喷吹罐下煤球阀4〕开喷吹罐流化阀5〕启动给料器4．停喷控制1〕发出停喷指令2〕终止各“倒罐〞操作3〕关喷吹罐下煤球阀4〕停给料器5〕关平安阀6〕关喷吹风阀5．平安连锁控制高炉休风时，喷吹系统不能启动。当给料器出口压力与热风压力的压差低于0.12MPa时，报警。低于0.1MPa时，自动关闭平安阀、下煤球阀，停给料器。当喷吹罐压力与热风压力压差值低于0.12MPa时，报警。低于0.1MPa时，自动关闭平安阀、下煤球阀，停给料器。当压缩空气压力低于0.5MPa或氮气压力低于0.42MPa时，自动关闭平安阀、下煤球阀，停给料器。当各罐温度超过100℃时，对应系统紧急停喷，自动关闭平安阀、下煤球阀，停给料器。I/O表见附录A：模拟量I/O表见附录B：数字输入量I/O表见附录C：数字输出量I/O表13设备选型3.1所用测量设备选型3.1.1料位测量设备选型本设计所选用的料位测量设备为GD智能雷达物位GDPULS系列的GDPULS61：应用范围：过程条件简单，腐蚀性的液体、浆料、固体〔比方：水液储罐，酸碱储罐，浆料储罐，固体颗粒，小型储油罐等〕；测量范围：0~20m过程连接：螺纹、法兰过程温度：-40...160℃精度：±3mm特性与优势：无盲区，高精度两线制技术，是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。不受压力变化、真空、温度变化、惰性气体、烟尘、蒸汽等环境影响安装简便，牢固耐用，免维护HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金会现场总线协议，标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作，通过软件GDPF实现简单的组态设定和编程测量灵敏，刷新速度快。适用于高温工况，高达200℃过程温度，当采用高温延长天线时可达350℃测量原理：雷达物位计天线发出微波脉冲，在被测物料外表产生反射，并被雷达系统所接收。图2料位测量示意图输入：天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料外表所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，精度可到达毫米级。距离物料外表的距离D与脉冲的时间行程T成正比：D=C×T/2其中C为光速因空罐的距离E，那么物位L为：L=E-D输出：通过输入空罐高度E〔=零点〕，满罐高度F〔=满量程〕及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。测量盲区：盲区〔BD〕是从测量参考点到最高物位时的介质外表的最小距离。测量条件：测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算，但在特殊情况下，假设罐低为凹型或锥形，当物位低于此点时无法进行测量。假设介质为低介电常数当其处于低液位时，罐低可见，此时为保证测量精度，建议将零点定在低高度的位置。理论上测量到达天线尖端的位置是可能的，但是考虑到腐蚀及粘附的影响，测量范围的终值应距离天线的尖端至少50mm。对于过溢保护，可定义一段平安距离附加在盲区上。最小测量范围与天线有关。随浓度不同，泡沫既可以吸收微波，又可以将其反射，但在一定的条件下是可以进行测量的。3.1.2温度测量设备选型本设计所选用的温度测量设备为MST系列温度变送器：用途及特点：MSTS温度传感器在WZ系列热电阻、WR系列热电偶的根底上,严格参照国家标准,根据各行业使用及现场环境,以及国外的同类产品,又进行改进和创新。使产品使用更方便,更可靠。MSTS温度传感器技术指标：热电阻产品型号：WZC测温范围：-50～+150℃分度号：Cu50Y允差△t：±(0.30+0.006|t|)安装方式：固定法兰接线方式：引接线传感器保护管直径：热电阻φ12mm3.1.3压力测量设备选型本设计所选用的压力测量设备为FMP300系列压力变送器：特点：进口高精度蓝宝石传感器精度：线性化处理优于0.1％FS抗冲击、耐振动高稳定性工作温度-60～200℃范围全不锈钢结构防潮防水实用性广安装方便具有竞争力的价格用途：工业现场过程过程控制仪器医疗食品等行业航空航天领域航海及造船行业石油化工行业水利、水电、发电厂行业0~1.5Mpa3.1.4氧含量测量设备选型本设计所选用的氧含量测量设备为NN3DW-01型氧浓度传感器：主要用途：NN3DW-01型氧浓度传感器是一种化学式的气体扩散型燃料电池。它是我厂生产的NN3DH-9000系列燃烧效率。测定仪的心脏部件，用于测量各种锅炉、窑炉、加热炉的燃烧效率。该氧浓度传感器应用范围广，可应用在环保节能、航天等领域。如航天领域上,我公司的NN3DW-01氧浓度传感器就成功地应用在我国自行研制的“神舟一号、二号、三号〞宇宙飞船上，用以监测载人返回舱内氧浓度的变化。民用上也可用在高压氧舱、矿井及汽车尾气等小环境氧浓度监测。特点：该传感器具有体积小、响应快、线性好、温漂小等特点，稳定可靠，用途广泛。主要技术指标:1〕响应时间:≤30秒(满量程的90%)2〕测量范围:0～50%O23〕温度系数:＞0.003%O2/℃4〕使用寿命:＜6个月(连续)5〕线性误差:+0.2%～-0.1%O26〕输出电流:1.1MA+15%7〕体积:23mm×45mm(直径×高度)3.1.5一氧化碳测量设备选型本设计所选用的一氧化碳测量设备为美国Interscan4000系列4140-0型一氧化碳分析仪：特点：采用专利电化学传感器；内置取样泵，可充电电池，可连续工作10小时；LCD数字显示，实时显示浓度值；模拟输出0-100mV；声音和可视报警；尺寸178×102×225(mm)，重量2kg。主要技术指标：分辨率：1ppm(0-1999ppm)精度：模拟单位±2.0%满刻度重复性：±0.5%满刻度线性度：±1.0%满刻度零点漂移：±1.0%满刻度(24h)量程漂移：＜±2.0%满刻度(24h)延迟时间：＜1s3.1.6重量测量设备选型本设计所选用的重量测量设备为GY-2型轮辐式称重传感器：产品简介：GY-2型轮辐式传感器，其弹性体采用短而高的剪切梁，刚性特好，抗侧向力强，在结构上具有过载自锁。防护上采用胶封和焊封，分别到达了IP67和IP68，因此广泛应用于汽车衡、扎道衡、测力机和吊秤等设备上。技术指标：灵敏度：2±0.025mV/V非线性：±0.02%FS滞后：±0.02%FS重复性：0.01%FS蠕变：±0.02%FS/30min零点输出：±1%FS零点温度系数：±0.02%FS/10℃额定输出温度系数：±0.02%FS/10℃输入电阻：385±10Ω输出电阻：350±3Ω绝缘电阻：≥5000MΩ温度补偿范围：－10～＋50℃允许温度范围：－20～＋60℃允许过负荷:120%FS连接电缆:Ф5mm3.2系统硬件配置方案3.2.1总体配置方案本系统采用SIEMENS公司的SIMATICS7系列的SIMATICS7-300通用型PLC，CPU型号选用6ES7315-2AG10-0AB0，模拟量I/O模块选用6ES7331-7KF02-0AB0，数字量输入I/O模块选用6ES7321-1EH01-0AA0，数字量输出I/O模块选用6ES7322-1HH00-0AA0。3.2.2SIMATICS7-300通用型PLC简介S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值。1.应用：SIAMTIC－300能在以下工业领域实现多种多样的自动化控制任务：•生产制造工程•汽车工业•通用机械制造•专用机械制造•各种类型的专用机床，OEM•塑料加工•包装工业•食品和烟草工业•过程控制工程(例如供水，楼宇工程等)2.特殊应用：对于特殊的应用场合，提供基于S7-300的附加的产品设计性能：•对故障平安的应用，现能提供一种新产品，即故障平安型S7-300F以及相应的I/O模块。•专用于户外的部件，能忍受极端恶劣的环境条件，例如，通过扩展的温度范围。•同时，提供基于S7-300CPU的集成HMI，SIAMTICC7控制器，适合于空间严格受限制的机械控制场合。•采用ET200S结构形式的CPU使这个系列的产品更趋于完善。这样，分布的，智能的预处理。3.工程技术和诊断：S7-300的特点是高效率的组态和编程，从而大幅度地降低工程本钱。现能提供符合IEC61131-3国际标准的SIMATIC工程工具。此外，集成的高性能系统诊断功能可保证控制器的更高可用性，显著提升生产率。为了减少停机时间，增加产量，提供可组态的过程诊断，以用于分析和排除过程故障。4.设计：S7-300为节省空间的模块化结构设计，它可以适配您现有的各种机械控制任务，不需要考虑槽位规那么。在运行时，无需风扇。除模块外，只需要DIN标准的导轨，就可将模块旋转到位，安装在导轨上并由螺钉紧固。这种结构形式非常牢固而且有高的电磁兼容性。背板总线集成在模板上，通过将模板插入到总线连接器进行装配。S7-300的模块的品种繁多，应用范围十分广泛，可用于集中形式的扩展，亦可用于带ET200M分布式结构的配置；其结果是明显减少本钱和维护用备件。5.CPU的种类：有各种不同性能分级(直到高性能)的CPU可供控制器使用。通过高效处理速率，CPU能提供很短的机器时钟时间。取决于您眼前的任务，可提供带集成I/O以及集成技术功能和集成通信接口的CPU。3.2.3CPU1．CPU-特点：集成接口：直接集成在CPU内的接口，可使用现有的总线技术来建立一个高性能的通信环境。多点接