【正文】 持負壓狀態(tài)。主要是煤氣中的 CO 和空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應放熱，加熱經 第 6 頁 過預熱帶預熱過的礦石。 第 4 頁 2 鐵礦豎爐焙燒 系統概論 變量列表 選礦廠新上的 4 臺豎爐系統部分要控制的包括很多的設備和變量，系統需要監(jiān)控的開關量詳細列表如表 ，需要監(jiān)控的模擬量詳細列表如表 。增加的主要設備有： 4 臺 100 立方米雙層燃燒室豎爐； 4 臺 3235 球磨機； 9 臺SLON2020 型高梯度強磁選機； 6臺旋流器組； 2座 25米高效濃縮大井等。在這里我們選用高爐煤氣和 CO的混合氣體作為還原劑。還原焙燒是在還原氣氛中焙燒礦石。 第 2 頁 為排出還原焙燒過程中產生的廢氣，豎爐還裝有一臺抽煙機。它的轉速可以根據還原 的 礦石質量進行調節(jié)。爐體從上到下分為預熱帶、加熱帶和還原帶三部分。 進行礦石 焙燒的設備就是豎爐， 可以說焙燒效果的好壞直接由豎爐決定，所以我們很有必要對它進行 比較 詳細的了解 。 The second part is an iron ore vertical furnace system studies roast control system, introducing this overall control principles involved, giving maps and system diagrams,which is the full text of the omnibus。 第 i 頁 鐵礦豎爐焙燒控制系統設計 摘要 本文題目為鐵礦豎爐焙燒控制系統，即是進行鐵礦選礦廠的豎爐焙燒部分的設計，使其可以基本實現工業(yè)的要求。 Part three is about the choice of the equipments which are used in the design, which also analyzed the work of the various principles and measurement equipment principles, and their selection。 豎爐的基本知識 豎爐的主要作用 是提高鐵礦石的品味。 預熱帶是利用上升的氣流 （廢氣） 預熱需要加熱的礦石，這一部分的溫度大約為 150200 攝氏度；加熱帶是爐體的核心，高度約 9001000 毫米，由鼓風機向里面 按一定 比例通入加熱煤氣和壓縮空氣，保 證 燃燒室 有足夠 高 的溫度對礦石進行焙燒，這一部分的溫度在 1100 攝氏度左右；還原帶 從上 向下呈逐漸變寬的放射狀，目的是使礦石和還原煤氣充分接觸，還原煤氣由鼓風機從下向上吹 入。在排礦輥的下面裝有搬出機，用來搬出已還原的礦石 ，然后把礦石送如下一個環(huán)節(jié)。抽煙機通過廢氣管道直接和爐內想通。通常要向物料中添加還原劑。 圖 豎爐焙燒工藝過程 本設計的工業(yè)背景 2020 年，酒鋼選礦廠欲進行系統擴能改造。由于本次新增的設備比較多，原有控制系統預留部分已不能滿足此次擴能改造的要求，需增加相應的網絡及控制站。 表 豎爐焙燒系統監(jiān)控的開關量列表 序號 設備名 臺數 監(jiān)控點取自 DI 點數（臺數 *單臺點數） DI點說 明 DO 點數（臺數 *單臺點數） DO說明 1 鼓風機 4 低壓配電柜 4*3 運行、過載 6*1 啟停 2 抽煙機 4 低壓配電柜 4*2 運行、過載 4*1 啟停 3 錕式排礦機 16 低壓配電柜 16*2 運行、過載 4 斗式搬出機 8 低壓配電柜 8*2 運行、過載 8*1 啟停 5 手 /自動予切換 2 主控室 4*1 手動、自動 6 還原煤氣切斷閥 4 現場 4*2 開到位、關到位 4*1 開關閥門 表 序號 測控模擬量 測控儀表數量 監(jiān)控點取自 AI 點數（臺數 *單臺點數） AI點數 說明 AO 點數（臺數 *單臺點數） AO 點數說明 1 燃燒室溫度 8 現場紅外測溫儀 4*2 溫度檢測 2 還原帶溫度 16 現場熱電偶 4*4 溫度檢測 3 廢氣溫度 4 熱電阻 4*1 溫度檢測 第 5 頁 續(xù)表 序號 測控模擬量 測控儀表數量 監(jiān)控點取自 AI 點數（臺數 *單臺點數） AI點數 說明 AO 點數（臺數 *單臺點數） A 點數 說明 4 水箱梁溫度 8 熱電阻 4*2 溫度檢測 5 加熱煤氣壓力、流量 8 現場儀表 4*2 壓力流量檢測 6 還原煤氣壓力、流量 8 現場儀表 4*2 壓力流量檢測 7 壓縮空氣壓力、流量 2 現場儀表 6*2 壓力流量檢測 8 爐頂負壓檢測 1 現場儀表 差壓變送 4*1 負壓檢測 9 還原煤氣調節(jié)閥 4 現場閥 4*1 還原煤氣調節(jié) 10 加熱煤氣調節(jié)閥 4 現場閥 4*1 加熱煤氣調節(jié) 11 壓縮空氣調節(jié)閥 4 現場閥 4*1 壓縮空氣調節(jié) 12 搬出機電流 8 電流變送器 4*2 系統控制框圖及流程圖 在本系統中，最主要的是四個參量的控制，就是加熱煤氣通入量、壓縮空氣通入量、還原煤氣通入量和爐頂負壓。要讓他們充分反應燃燒，就有一個兩種氣體通入比例的問題。它的控制原理圖如圖 所示。然后礦石由排礦機排出豎爐，經過水封池，最后由搬出機把礦石運送到下一個環(huán)節(jié) —— 球磨系統。這將在第四章予以詳細介紹。第一部分是溫度檢測裝置的選擇，包括熱電偶、熱電阻和紅外測溫儀；第二部分是壓力檢測裝置的選擇，包括正壓計和負壓計的選擇；第三部分是變送器的選擇，主要包括溫度變送器、壓力 變送器、流量變送器和電流變送器；第四部分是執(zhí)行器的選擇，就是各種控制閥門的選擇；第五部分是其他設備的選擇，包括電磁流量計、光譜分析儀、超聲波料位儀、電流互感器和變頻器。如本設計所涉及的熱電偶及熱電阻就屬于接觸式儀表，而紅外測溫儀則屬于非接觸式測溫儀表。熱電偶就是利用這一效應來工作的 。常用的熱電偶從 50～ +1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到 269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達 +2800℃（如鎢 錸）。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。它的技術參數如表 。 （ 1）紅外測溫儀的工作原理 紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。 在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。但是，自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體，為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點，故稱 黑體輻射定律 。根據輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。 （ 2）選擇紅外測溫儀要注意的問題 第 12 頁 測溫范圍 ： 測溫范圍是測溫儀最重要的一個性能指標。測溫范圍過寬，會降低測溫精度。 距離系數（光學分辨率） ： 距 離系數由 D ： S 之比確定，即測溫儀探頭到目標之間的距離 D 與被測目標直徑之比。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時，要選用快速響應紅外測溫儀，否則達不到足夠 的信號響應，會降低測量精度。在確定附件時，應盡可能要求標準化服務，以降低安裝成本。 （ 3）選擇：這里我們選擇 廣州市宏誠集業(yè)電子科技有限公司生產的非接觸式DT8859 在線紅外測溫儀。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。 （ 2）熱電阻測溫系統的組成及需要注意的問題 熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。 鎧裝熱電阻：體積小，滯后小，機械性能好便于安裝，使用壽命長。 對測量爐頂廢氣溫度的熱電阻我們選擇的是沈陽傳感技術研究所的DPSWZ/T Z 系列熱電阻，它的技術指標如表 DPSWZ/T Z 熱電阻的技術規(guī)格如表 表 DPSWZ/T Z 熱電阻技術規(guī)格 技術規(guī)格 基本誤差： 177。 表 DPSWZ/T Z 型銅電阻基本技術指標 型號 測溫元件 分度號 測量范圍 (℃ ) DPSWZ/T Z 銅電阻 Cu50 0～ 100 表 DPSWZ/T Z 型鉑電阻基本技術指標 型號 測溫元件 分度號 測量范圍 (℃ ) DPSWZ/T Z 鉑電阻 Pt100 00～ 500 壓力檢測裝置的選擇 本系統涉及到許多壓力檢測裝置的選擇，主要是加熱煤氣壓力、還原煤氣壓力、壓縮空氣壓力和爐頂負壓。測量表壓力的儀表叫壓力 計 ,測量負壓的儀表叫負壓 計 或真空 計 。 U型管內充以一半高度的工作液體 (如水銀 )（標尺的零位）。反之為負壓。 p = p0 ρ gh (1) 式中， p —— 待測壓力， p0—— 環(huán)境大氣壓力， h —— 兩液面高度差，ρ —— 工作液密度， g —— 重力加速度。 2)大部分真空計是間接測量，只有壓力為 105～ lOPa 時，可直接測單位面積所受的力。所以測量時要特別注意被測量氣體種類和成分．否則會造成很大誤差。 3)能測全壓力嗎 ?可校準嗎 ?靈敏度與氣體種類有關否。 除上述應考慮的問題外，還要查閱參考書、樣本或直接向生產工廠詢問。真空計測量的是一個大氣壓以下的壓力，正壓計則測量高于一個大氣壓的壓力，故，這里不再贅述。 本系統涉及的變送器種類和數量比較多，主要有溫度變送器，差壓變送器，電流變送器和流量變送器。在工業(yè)上最常用的是力矩平衡式變送器 —— DDZⅢ 型 。它的特點是： 1）采用了線性集成電路，提高了儀表的可靠性、穩(wěn)定性及各項技術性能。 圖 DDZⅢ 型 溫度變送器結構圖 第 19 頁 可以看到， DDZⅢ 型 由量程單元和放大單元組成。 各種變送器的選擇 (1)交流變送器的選擇 我們選擇深圳圣斯爾電子技術有限公司生產的 CEIJ03 型單相交流變送器 ,它的技術參數如表 表 CEIJ03 型 單相交流變送器技術參數 型號： CEIJ03 負載能力： 電壓輸出≤ 5mA 輸入范圍： 0～ /0～ 300A AC 響應時間： 300 mS 輸出類型： 5V或 420 mA 輔助電源： +12V 或 +15V 或 +24V 或AC220V 精度等級： 級或 級 靜態(tài)功耗： 200 mW (2)壓力變送器的選擇 我們選擇 江蘇金科儀表有限公司生產的 JK1151AP 系列變送器。 對于壓縮空氣的變送器，我們選擇它的 JK1151AP3E22M3 型變送器，它的技術指標如下表 表 JK1151AP3E22M3 型變送器技術指標 型號 量程范圍(Kp) 輸出 (mA) 結構材料 顯示 JK1151AP3E22M3 117～ 890 4～ 20 316 不銹鋼 LCD 顯