【正文】 ...................................................... 61 致謝 .............................................................. 62 參考文獻 .......................................................... 62 第 1 頁 1 緒論 豎爐焙燒是選礦廠選礦的第一步工藝流程，豎爐焙燒效果的好壞直接關系到以后各個 生產 環(huán)節(jié)的工作 運行 情況，所以這一部分 在整個生產環(huán)節(jié)中是 非常重要和關鍵的。 爐子的最下部兩側裝有四個排礦輥，用來排 出 已經還原的礦石。 豎爐焙燒的工藝過程如圖 豎爐內的加熱過程為還原焙燒過程。 本擴能改造方案設計處理鐵礦石為 650 萬噸 ，年生產鐵精礦為 333 萬噸。 在實際系統(tǒng)運行時，要 向燃燒室同時通入壓縮空氣和加熱煤氣。 還原煤氣通入量控制原理圖如圖 溫 度 檢 測 機 構P I D還 原 煤 氣 控 制 閥 豎 爐+溫 度溫 度 給 定 圖 還原帶溫度控制系統(tǒng)框圖 鐵礦豎爐焙燒控制系統(tǒng)工藝流程圖 經過上面的介紹，大家可能大概已經知道了豎爐系統(tǒng)的工藝流程。這將在第五章予以詳細介紹。 （ 1）熱電偶的測溫原理：將兩種不同材料的導體或半導體 A 和 B焊接起來，構成一個閉合回路。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。 ℃或177。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎。 當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段范圍內的紅外輻射量，然后由測溫儀計算出被測目標的溫度。 你 距離目標越遠，光點尺寸就越大。當環(huán)境溫度高，存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。 % 分辯率 ℃ /℉ 響應時間 1秒 發(fā)射率可調 ～ （步長 ) 光譜響應 8～ 14um 相對濕度 1095%RH（不結露，環(huán)境測溫 30℃ ) 激 光瞄準 1mW 650nm激光等級 Ⅱ 級 預熱帶和水箱梁熱電阻的選擇 預熱帶的溫度大約在 100120 攝氏度之間，而水箱梁的溫度在 100 攝氏度以內，都是比較的的溫度，用熱電阻測量他們的溫度比較合適。 2）為了消除連接導線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。 10％，最高 30V。這種 儀表在實驗室和生產上被廣泛地用于測量氣體和液柱的低壓力和負壓表壓。若管徑一致 ,由為一側刻度的兩倍。 3)多采用非電量電測技術。 5)穩(wěn)定性、復現(xiàn)性、可靠性和壽命如何。 第 17 頁 表 YXC 系列磁助電接點壓力表的技術指標 類型 型號 名稱 (含全稱或簡稱 ) 標度范圍MPa 精 確度等級 接頭螺 紋尺寸 指示 設定值 接通 斷開 普通型 YXC100 磁助電接點壓力表 0～ 5 4 M20 對壓縮空氣壓力表我們選擇 無錫市廣順石化儀表廠生產的 YXC 系列磁助電接點壓力表，它的技術指標如表 。 變送器的工作原理 DDZⅢ 型 溫度 變送器有熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器、支流毫伏變送器三個品種，其線路結構基本相同，下面就以熱電偶溫度變送器為例來進行說明。 其他類型的變送器原理與此相類，只是輸入信號不同。 表 JK10 系列溫度變送器的技術指標 輸出： 420mA，極限 28mA 輸入范圍：熱電阻： Pt100,200～ 500℃ 。 3VDC； +24VDC177。 電動執(zhí)行器有直行程和角行程兩類，其電器原理相同，只減速器不一樣。 2）根據(jù)工藝對象的特點，選擇控制閥的流量特性。 (2)確定的閥型，其泄漏量滿足工藝要求。 (9)優(yōu)選秩序。傳感器的工作原理是基于 法拉第的 電磁感應定律?，F(xiàn)在，一般工業(yè)用的都是交流磁場的電磁流量計。| 電磁流量計集變送器和轉換器兩部分組成，二者之間用連接線（包括勵磁線、信號線）相互連接。向不同的定態(tài)躍遷時，可以形成不同譜系。1% 測量范圍 量程漂移 ≤2% 測量范圍（在一個維護周期內） 預熱時間 1 小時 繼電器輸出 3路輸出（繼電器規(guī)格： 220V， ） , 隔離 模擬量輸入 420mA 測量環(huán)境氣體溫度、壓力輸入（可選） , 隔離 工作條件 環(huán)境溫度 0℃ — 40℃( 用戶可 選 20℃ — 50℃) 電源電壓 220 VAC,50Hz,30W 注：紅外線氣體分析儀也是一種分析氣體成分的儀表，他的原理是利用某些氣體對紅外線輻射能具有選擇性吸收來分析氣體成分，也廣泛用于工業(yè)生產，我們這里不選擇他，是因為紅外線氣體分析儀不能檢測各種惰性氣體以及相同原子組成的雙原子氣體（如氧，氫等），因為這些氣體不能吸收紅外輻射能。 電 源： AC220V177。電流互感器運行時，副邊不允許開路。它的技術參數(shù)如表 。 （２）電流互感器的工作原理：電流互感器的工作原理、等值電路與一般變壓器相同， 也是根據(jù)電磁感應原理工作 ， 只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負載，近似短路。 （３）選擇： 我們選擇唐山市惠斯特科技有限公司生產的 LU 系列超聲波物位計。 它 用于鋼鐵冶金、石油化工、生化制藥、環(huán)境保護、航空航天及其他需要進行氣體檢測分析的場合。 （ 1）光譜分析原理：對不同的原子，由于原子結構不同，各能級間能量差是不同的，所以不同的原子在躍遷時發(fā)出或吸收的光的波長是不一樣的，從而形成和原子結構相對應的明線光譜或吸收光譜，這就是形成原子光譜的原因。A 3)被測液 體是非磁性的； fud0 第 26 頁 4)被測液體的電導率均勻且各向同性。 因為這種液體圓盤是連續(xù)不斷地通過磁場，所以就能產生連續(xù)的感應電動勢。 （ 1）電磁流量計（簡稱 EMF）的測量原理： 電磁流量計的結構圖如圖 。 (8)綜合經濟效果考慮的性能、價格比。否則，可能當工藝上出現(xiàn)異常情況時，控制閥前后的實際壓差較大，會發(fā)生關不上或打不開的危險。因此，通常把電動執(zhí)行機構看作是一個比例環(huán)節(jié)。在一個控制系統(tǒng)中，它接受調節(jié)器輸出的控制信號，并轉換成直線位移或角位移，來改變閥芯與乏座間的流通截面積以控制流入或流出被控過程的流體介質的流量，從而實現(xiàn)對過程參數(shù)的控制。具有 轉換器為脈沖輸出信號的傳感器及 420mADC 模擬信號輸出的送變器，并按轉換器與傳感器的一體及分開為組合型與分離型兩種。 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 顯示表 第 20 頁 對于還原煤氣和加熱煤氣的變送器，我們選擇的型號為 JK1151AP4S22M3，它的技術指標如表 。 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。在工業(yè)上最常用的是力矩平衡式變送器 —— DDZⅢ 型 。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。 3)能測全壓力嗎 ?可校準嗎 ?靈敏度與氣體種類有關否。 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。反之為負壓。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 。 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。 （ 2）熱電阻測溫系統(tǒng)的組成及需要注意的問題 熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。 （ 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。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。測溫范圍過寬，會降低測溫精度。根據(jù)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。 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。它的技術參數(shù)如表 。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）。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。這將在第四章予以詳細介紹。它的控制原理圖如圖 所示。 表 豎爐焙燒系統(tǒng)監(jiān)控的開關量列表 序號 設備名 臺數(shù) 監(jiān)控點取自 DI 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） DI點說 明 DO 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） 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(xiàn)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(shù)量 監(jiān)控點取自 AI 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） AI點數(shù) 說明 AO 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） AO 點數(shù)說明 1 燃燒室溫度 8 現(xiàn)場紅外測溫儀 4*2 溫度檢測 2 還原帶溫度 16 現(xiàn)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(shù)量 監(jiān)控點取自 AI 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） AI點數(shù) 說明 AO 點數(shù)（臺數(shù) *單臺點數(shù)） A 點數(shù) 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(xiàn)場儀表 4*2 壓力流量檢測 6 還原煤氣壓力、流量 8 現(xiàn)場儀表 4*2 壓力流量檢測 7 壓縮空氣壓力、流量 2 現(xiàn)場儀表 6*2 壓力流量檢測 8 爐頂負壓檢測 1 現(xiàn)場儀表 差壓變送 4*1 負壓檢測 9 還原煤氣調節(jié)閥 4 現(xiàn)場閥 4*1 還原煤氣調節(jié) 10 加熱煤氣調節(jié)閥 4 現(xiàn)場閥 4*1 加熱煤氣調節(jié) 11 壓縮空氣調節(jié)閥 4 現(xiàn)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(tǒng)控制框圖及流程圖 在本系統(tǒng)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。 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