【正文】 ............................. 35 致 謝 ......................................................................................................................... 36 附錄 A 模擬量 I/O 表 .......................................................................................... 37 附錄 B 數(shù)字輸入量 I/O 表 .................................................................................. 39 附錄 C 數(shù)字輸出量 I/O 表 .................................................................................. 41 附錄 D PLC 接線圖 ............................................................................................. 43 1 前言 1 1 前言 高爐噴煤技術(shù)背景 高爐噴煤技術(shù)始于 1840年 S． M． Banks關(guān)于噴吹焦炭和無(wú)煙煤的設(shè)想；世界最早的工業(yè)應(yīng)用即是根據(jù)這一設(shè)想于 1840～ 1845年間在法國(guó)博洛涅 附近的馬恩省煉鐵廠實(shí)現(xiàn)的。 ，是高爐穩(wěn)定順行。近十多年來(lái)， KvTTNER公司又推出了一種新流程：煤粉倉(cāng)→并列噴吹罐→流化小罐→總管一分配器一支管一氧煤噴槍?zhuān)⒌玫搅烁嗟耐茝V。 3． 日本住友流程 煤粉倉(cāng)→并列噴吹罐→旋轉(zhuǎn)給料器→噴吹小罐→總管→第一分配器→第二分配器→支管→噴槍。也可以稱(chēng)作混合流程。原蘇聯(lián)是世界上富氧率最高的國(guó)家，鼓風(fēng)中含氧一般在 3O％左右。 復(fù)合噴吹 技術(shù) 利用高爐噴煤設(shè)施開(kāi)發(fā)復(fù)合噴吹技術(shù)， 除噴吹煤 粉 外，可根據(jù)高爐冶煉的需要同時(shí)噴 吹 鐵礦 粉 或熔劑。在 1991年 1O月到 1992年 2月進(jìn)行的 l8周試驗(yàn)期1 前言 5 間，維多利亞女王號(hào)高爐平均噴煤量為 196 kg／ t，最后 4周的平均噴煤量 達(dá) 207 kg／ t，焦比降至 289kg／ t，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。 但我國(guó)非煉焦煤資源豐富 ， 并且分布較廣，用這些煤部分替代焦炭已成為保證鋼鐵工業(yè)發(fā)展的必要措施和煉 鐵 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)。目前 ， 重點(diǎn)企業(yè)有噴煤裝置的高爐已占全部高爐的 90％ ?？梢哉f(shuō)我國(guó)高爐噴吹煙煤的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)過(guò)關(guān)。 統(tǒng)計(jì)表明 ， 生鐵產(chǎn)量約占 5％ 的重點(diǎn) 鋼鐵企業(yè)噴煤量占全國(guó)噴煤總量的 80％ ， 其余為生鐵產(chǎn)量約占 27％ 的地方骨干企業(yè)的噴煤量 ； 從噴煤設(shè)施的建設(shè)來(lái)看 ， 18家重點(diǎn)企業(yè)中還有 1家沒(méi)有噴煤設(shè)備 ， 36家地方骨干企業(yè)中 有 15家沒(méi)有噴煤設(shè)備，地縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的高爐 ， 全無(wú)噴煤設(shè)備。可以預(yù)見(jiàn) ， 隨著焦炭?jī)r(jià)格的進(jìn) 一 步 上 漲和供應(yīng)短缺加 劇，噴煤經(jīng)濟(jì)效益將越 來(lái) 越好 ， 有一大批地方骨干企業(yè)中尚未建設(shè)噴煤設(shè)施的高爐和地方煉鐵 廠 100m3級(jí)的小高爐將在 “ 九五 ” 期間建設(shè)噴煤設(shè)施 。中間罐設(shè)置 2 點(diǎn)熱電阻測(cè)量中間罐溫度；設(shè)置 1 臺(tái)電子稱(chēng)重傳感器測(cè)量中間罐煤粉重量；設(shè)置 1 個(gè)壓力傳感器測(cè)量中間罐壓力；設(shè)置 1 中間罐料空信號(hào)測(cè)量點(diǎn)。為防止冷氣直接接觸煤粉時(shí)，造成罐壁和管道粘連，氮?dú)夂兔撍⒚撚偷膲嚎s空氣經(jīng)蒸氣加熱到 60℃ ~~70℃ ，氣體溫度通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量進(jìn)行自動(dòng)控制。 3． 檢修操作：檢修操作是在手動(dòng)操作之下的一種操作，是進(jìn)行完全的人工手動(dòng)操作個(gè)單體設(shè)備。 3） 中間罐放散閥處于“打開(kāi)”狀態(tài)。若未達(dá)到，則首先開(kāi)充壓閥和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使其達(dá)到設(shè)定值。 4) 當(dāng)壓縮空氣壓力低于 或氮?dú)鈮毫Φ陀? 時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉安全閥、下煤球閥，停給料器。距離物料表面的距離 D與脈沖的時(shí)間行程 T成正比： D=C179。 最小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。 溫度測(cè)量設(shè)備選型 本設(shè)計(jì)所選用的 溫度 測(cè)量設(shè)備為 MST系列溫度變送器 ： 用途及特點(diǎn) ： MSTS 溫度傳感器在 WZ 系列熱電阻、 WR 系列熱電偶的基礎(chǔ)上 ,嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ,根據(jù)各行業(yè)使用及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 ,以及國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品 ,又進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。對(duì)應(yīng)于 4－ 20mA 輸出。 I/O 表 見(jiàn)附錄 A：模擬量 I/O 表 見(jiàn)附錄 B：數(shù)字輸入量 I/O 表 見(jiàn)附錄 C：數(shù)字輸出量 I/O 表 3 設(shè)備選型 14 3 設(shè)備選型 所用測(cè)量設(shè)備選型 料位測(cè)量設(shè)備選型 本設(shè)計(jì)所選用的料位測(cè)量設(shè)備為 GD智能雷達(dá)物位 GDPULS 系列 的 GDPULS61： 應(yīng)用范圍： 過(guò)程條件簡(jiǎn)單，腐蝕性的液體、漿料、固體 （ 比如：水液儲(chǔ)罐 ， 酸堿儲(chǔ)罐 ， 漿料儲(chǔ)罐 ， 固體顆粒 ， 小型儲(chǔ)油罐 等）； 測(cè)量范圍 ： 0~20m 過(guò)程連接 ： 螺紋、法蘭 過(guò)程溫度 ： 40...160℃ 精 度 ： 177。 煤粉從中間罐到噴吹罐倒罐順序： 1） 關(guān)中間罐放散閥 2） 開(kāi)中間罐充壓閥 3） 中間罐與噴吹罐壓差小于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉充壓閥，打開(kāi)兩罐間均壓閥。 5） 中間罐上錐閥和下錐閥處于“關(guān)閉”狀態(tài)。 2． 噴吹罐加料，既將煤粉從中間罐到噴吹罐倒罐控制。 噴吹總管上設(shè)置 2 個(gè)噴吹總管壓力測(cè)試點(diǎn)。 中間罐下方設(shè)置噴吹罐，中間罐與噴吹罐之間采用由氣動(dòng)錐形閥組成的軟連接。此外 ， 還要 著手試驗(yàn)煤、礦粉復(fù)合噴 吹 技術(shù)等。 我國(guó)高爐發(fā)展前景 1． 噴煤目標(biāo) 綜合考慮焦炭平衡能力、原燃料質(zhì)量、高怕設(shè)備狀況 以 及其它條件 ， 我國(guó)高爐噴煤技術(shù)將形成分層次發(fā)展的格局。 我國(guó)高爐噴煤存在的問(wèn)題 盡管我國(guó)高爐噴煤技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，但還存在下列問(wèn)題： 1） 噴煤量增長(zhǎng)速度不能滿足要求 統(tǒng)計(jì)表明 ， 從 l990年到 l994年問(wèn)平均年增噴煤量 28萬(wàn)噸 ， 年增噴煤總量最多的1995年達(dá)到 55萬(wàn)噸。 1995年在鞍鋼 3號(hào)高爐所進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)連續(xù)個(gè)月噴煤量達(dá)到 203千克／噸鐵，成為世界上高噴煤量連續(xù)操作時(shí)間最長(zhǎng)的高爐。 我國(guó)現(xiàn)在 1000m3 以上的高爐有 38 座 ， 若噴煤量增加到 100 千 克／噸鐵 ， 就可節(jié)約焦炭 130萬(wàn)噸，生鐵成本降低約 4元／噸 ， 年經(jīng)濟(jì)效益為 ， 噴煤時(shí)富氧量增加 1％ ， 可增產(chǎn)鐵 3～ 5％ 。 我國(guó)噴煤噴吹技術(shù) 我國(guó)噴煤噴吹技術(shù)現(xiàn) 狀 高爐應(yīng)用噴煤技術(shù)始于 6O年代，進(jìn) 入 9O年代后 ， 西歐 、 美國(guó)和 日 本的一批焦?fàn)t開(kāi)始老化 ， 由于焦煤資源 日 益短缺 ， 加上環(huán)保及投資等原因 ， 很難新建和改造焦?fàn)t ， 必須大幅度降低焦炭消耗 。從風(fēng)口同時(shí)大量噴吹煤粉 (200kg／ t)和礦粉 (200 kg／ t)，在煤粉的燃燒性 、 礦粉的熔融還原性方面得到了有益的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)鞍鋼 2號(hào)高爐在 “ 七五 ”期間進(jìn)行富氧大噴煤量試驗(yàn)， 鼓風(fēng)含氧由 21％ 增至 ％ ，噴煤量由 73 kg／ t提高到 170kg／ t，取得了利用系數(shù) ／ m3178。 7． 英鋼聯(lián)粒煤噴吹流程 煤粉倉(cāng)、中間罐、噴煤泵三罐串接→總管→分配器→支管→噴槍?zhuān)恢饕攸c(diǎn)是用噴煤泵代替了傳統(tǒng)的噴吹罐，中間罐與噴煤泵之間使用圓頂閥聯(lián)接，同樣條件下，噴煤泵工作壓力通常小 于傳統(tǒng)噴吹罐工作壓力，噴煤泵出口設(shè)有由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)給料閥。 4． 日本川崎流程 1 前言 3 煤粉罐、中間罐、噴吹罐三罐串接→多支管→噴槍?zhuān)粐姶倒奚铣隽?，底部設(shè)有攪拌器并在支管出口處接人二次風(fēng) (壓縮空氣 )稀釋。 上鋼一廠 2500m3 高爐噴煤選用的即是 KvTTNER 新流程，但是未用氧煤噴槍。 因?yàn)閲姶得悍蹠?huì)使風(fēng)口前理論燃燒溫度降低，導(dǎo)致理論燃燒溫度降低的主要原因有： 1） 高爐噴吹煤粉后煤氣量增加，加熱煤氣需要消耗熱量； 2） 噴吹煤粉帶入的熱量少，而焦炭進(jìn)入風(fēng)口區(qū)時(shí)已被充分加熱，溫度高達(dá)1450~1500℃，而噴吹的煤粉溫度不超過(guò) 100℃； 3） 煤粉中的碳?xì)浠衔锓纸庑枰獰崃俊? 7O年代末，第二次石油危機(jī)的出現(xiàn)，加快了高爐噴煤技術(shù)的研究和發(fā)展，特別是歐洲和日本更是在實(shí)際應(yīng)用上取得了重大突破。 injection control , the injection valve, the safety valve, the injection of coal under the tank ball valve, open valve injection fluid can start to feed. Finally, there is cessation of injection control (injection instructions issued to stop the termination of the antitank to operate, clearance under the coal injection tank ball valve, stop feeder off safety valve, injection valve clearance) and the three cans and the injection pipe pressure, temperature control of the security Detailed Summary IX chain. The third part mainly used on a variety of measuring equipment (including level, pressure, temperature, oxygen content, carbon monoxide content and weight measuring equipment) selection and description of its technical indicators, the use of control equipment selected by SIEMENS pany39。 7 British Steel Union Coal particle injection process. Again after a brief introduction of several new coal technology, including: 1, the volume of oxygenrich large coal technology。 highpressure injection, pressure injection。 第三部分主要闡述了所用的各種測(cè)量設(shè)備（包括料位、壓力、溫度、氧含量、一氧化碳含量和重量測(cè)量設(shè)備）的選型和其技術(shù)指標(biāo)的說(shuō)明，所選用控制設(shè)備 采用SIEMENS 公司的 SIMATIC S7 系列的 SIMATIC S7300 通用型 PLC 的 CPU（ 6ES7 3152AG100AB0） ， 模擬量 I/O 模塊 （ 6ES7 3317KF020AB0） ， 數(shù)字量輸入 I/O 模塊（ 6ES7 3211EH010AA0） ， 數(shù)字量輸出 I/O 模塊 (6ES7 3221HH000AA0)的選型和詳細(xì)數(shù)據(jù)說(shuō) 明。 第二大部分主要闡述了 高爐噴煤噴吹自動(dòng)化控制整體方案。 7O年代末，第二次石油危機(jī)的出現(xiàn)，加快了高爐噴煤技術(shù)的研究和發(fā)展，特別是歐洲和日本更是在實(shí)際應(yīng)用上取得了重大突破。 本次設(shè)計(jì)包含：課題本身的背景、由來(lái)、意義、主要工藝類(lèi)型、國(guó)內(nèi)外高爐噴煤噴吹技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及對(duì)未來(lái)發(fā)展的展望；闡述了所需傳感器、閥、開(kāi)關(guān)等硬件設(shè)備，主要進(jìn)行了 煤粉從煤粉倉(cāng)到中間罐倒罐控制，煤粉從中間罐到噴吹罐倒罐控制，煤粉從噴吹罐噴到高爐風(fēng)口中的控制，停噴控制，中間罐和噴吹罐的壓力控制，煤 粉倉(cāng)、中間罐及噴吹罐溫度、壓力的安全連鎖控制，噴吹風(fēng)壓力的自動(dòng)測(cè)量等控制項(xiàng)目；本設(shè)計(jì)主要選用的 PLC 控制系統(tǒng)的選型、硬件配置選擇、 I/O 表編寫(xiě)、硬件接線圖的繪制的工作。 blast furnace pulverized coal injection。它是 一種調(diào)劑爐況的手段 ，也 改善爐缸工作狀態(tài)，是高爐穩(wěn)定順行 。先介紹了 基本操作方式：全自動(dòng)操作、手動(dòng)操作和詳細(xì)摘要 IV 檢修操作，然后是主要進(jìn)行的操作過(guò)程總述（包括 煤粉從煤粉倉(cāng)到中間罐倒罐控制，煤粉從中間罐到噴吹罐倒罐控制，煤粉從噴吹罐噴到高爐風(fēng)口中的控制，停止向高爐噴吹煤粉的控制，安全連鎖控制程序），最后詳細(xì)說(shuō)明了具體操作過(guò)程。s first industrial applications are based on the idea that in 1840 ~ 1845 in the French province of Bologna near the iron works to achieve the Isle of Man. This background leads to the topic of graduation PCI design automation control injection technology. The main topic