高炉喷煤喷吹自动化控制系统软件设计

河北理工大学轻工学院本科毕业论文开题报告

题目：高炉喷煤喷吹自动化控制

系统软件设计

学部：工程教育部

专业：机械设计制造及其自动化班级：05级机械1班

姓名：刘建中

学号：200515160401

指导教师：玄兆燕

2009年 3 月23 日

一、题目来源背景（现状、前景）

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，发展却相对缓慢，基本无进展；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发展，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，欧洲和日本已有小部分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。

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还原剂。它的意义在于：

A.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，使高炉炼铁的成本大幅下降。

B.高炉喷煤可以作为一种调剂炉况的手段。

C.高炉喷煤可以改善炉缸工作状态，是高炉稳定顺行。

D.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：

1）高炉喷吹煤粉后煤气量增加，加热煤气需要消耗热量；

2）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℃；

3）煤粉中的碳氢化合物分解需要热量。

E.喷吹煤粉中的氢含量比焦炭带入的多，氢气提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿石的还原和高炉操作指标的改善。

F.喷吹煤粉代替了部分焦炭，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。

2 高炉喷煤基本流程

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、喷吹压力的高低、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。

2．1 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。2．2 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。

2．3 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。2．4 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。

2．5 卢森堡Paul Wurth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，基本上大同小异，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。

2．6 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基础之上的一种改良流程。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。

2．7 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。

3 国内外喷煤现状

3．1 国内喷煤现状

中国的工业性喷煤是上世纪6o年代首先在首钢高炉上实现的，且生产试验中最高喷煤比曾超过300kg／t，但持续时间只有几天；而当时国家的总体喷煤水平也仅为40～50kg／t。1995年8～11月，鞍钢也是在3号高炉(831m3)的攻关试验中才再次突破200kg大关，达到203kg，这次持续时间较长，但焦比仍高达382kg。1999年6月，天津涉县铁厂5号高炉(300m3)亦是在试验时以207．8kg的成绩打破了鞍钢的记录，不过焦比仍然偏高，为332．7kg。宝钢1高炉在1999年9月创造了吨铁月均喷煤260．6kg(焦比249．7kg)T业性喷煤记录，该记录直至今13仍是世界第二好成绩。

目前，全国重点企业高炉已全部配备了煤粉喷吹装置，2001年年均吨铁喷煤124kg(十五规划目标是150kg)，喷煤总量超过1360万吨；除宝钢外，包钢指标最好，三座高炉平均151．9kg／t，单炉(1号高炉)年均180．4kg／t。

到2002年底止，全国有相当部分高炉改造或新建了喷煤设施，鞍钢、包钢、重钢、马钢、邯钢、梅山等厂的高炉均采用了9o年代以后的技术，喷煤设计能力标均为200kg／t，武钢4、5号高炉喷煤设计能力更高达250kg／t。此外，一批中、小高炉和民营高炉选用的喷煤装置也都有很高的起点；像建龙钢厂、沙钢高炉等，其中沙钢更是直接从国外购买了二手成套设备。

3．2 国外喷煤现状

世界范围的高喷煤比指标大多产生在20世纪90年代中后期。尽管英国钢铁公

司克里夫兰厂4号高炉(600m3)的一套试验装置，曾在1991年6月短期喷吹出318kg ／t(粒煤)的世界最好成绩，但公认的世界级记录却是由13本钢管公司福山厂3号高炉(3223m3)在1998年6月创造的，当月的月均吨铁喷煤量为266kg，焦比289kg，喷煤率47．9％。

在此前后，还有过加古川厂1号高炉(4550m3)1997年l2月230kg、1998年3月254kg、霍戈文厂7号高炉(4363m3)1998年5月220kg的报导，虽然这些高炉获得了较高的喷煤比，但焦比仍居高不下，喷煤率基本徘徊在38％～42％之间。

自1998年7月起，宝钢喷煤也已跻身世界先进行列。1号高炉吨铁喷煤比连续四年超过200kg，近二三年更稳定在230～235kg，喷煤率大于45％，真正代表了世界一流水平。

4 展望

(1)未来3—5年，月均240～260kg／t的喷煤比和50％左右的喷煤率将会成为新一轮的世界一流指标，个别高炉可能会出现280～300kg／t的喷煤新记录；新建或改造喷煤装置的设计吨铁喷煤比将达250kg以上。

(2)目前的若干种喷煤工艺流程已经趋于成熟，短期内不会再有新的喷煤工艺出现，月均24O～260kg／t的喷煤比仍将通过现有的喷煤工艺来

实现。

(3)喷煤技术的研究重点将会转移到诸如风口前煤粉燃烧状况监测、喷煤量精确计量控制以及专用设备和煤粉预热技术开发等领域上来。

二、主要研究内容

本次毕业设计主要是应用PLC控制系统控制高炉喷煤的喷吹过程，实现喷吹的自动手动控制，安全连锁控制中间罐、喷吹罐压力自动控制，喷吹风压力自动控制，喷吹风流量自动控制，喷吹量的自动控制。

三、采用的研究方法

熟悉和掌握整个工艺流程，分析控制流程，确定系统的控制方案，完成控制原理图设计，在此基础上，选择西门子的PLC S7-300控制器，编程语言使用梯形图。从而达到对中间罐加料、喷吹罐加料、喷吹控制、停喷控制、安全连锁控制程序的控制。根据网上搜索的相关产品资料和用户手册完成系统的软件设计。

四、进度安排

第一周：检索和阅读资料

第二周：检索和阅读资料，进行总体工艺流程设计

第三周：进行总体工艺流程设计

第四周：确定基本工艺流程

第五周：进行开题报告的填写

第六周：PLC选型，查阅相关产品资料和用户手册

第七周：I/O地址分配

第八至十二周：写毕业论文

第十三周：翻译英文科技文献、打印图纸

第十四周：对论文进行整体检查并做必要的修改

第十五周：对论文进行整体检查并做必要的修改

第十六周：答辩

五、主要参考文献

[1] 马爱琴，王爱国高炉喷煤工艺及自动控制系统2004年3月

[2] 金艳娟高炉喷煤技术冶金工业出版社2005年3月

[3] 温大威高炉喷煤技术现状及发展 2003年第3期

[4] 章兆舟我国高炉喷煤技术的发展和应用

[5] 姚桐，常俊杰 PLC在高炉喷吹煤粉控制系统中的应用 2004年7月

[6] 李文霞，路海风 PLC控制系统在喷煤工程中的设计与应用 2005年10月

[7] RSLinx Training Guide.Rockwell software Inc

高炉喷煤基本知识

高炉喷煤基本知识一、喷吹煤粉对高炉的影响： 1、炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合物高，在风口前气化后产生大量H2，使炉缸煤气量增加，煤气中的H/C比值越高，增加的幅度越大，无疑也将增大燃烧带； H2的粘度和密度均小，穿透能力大于CO，部分煤粉在风管和风口内就开始脱气分解和燃烧，所形成的高温混合气流其流速和动能远大于全焦冶炼时的风速和动能，故喷吹煤粉后，风口面积应适当扩大，以保持适宜的煤气流分布。 2、理论燃烧温度下降，而炉缸中心温度均匀并略有上升。理论燃烧温度下降的原因：①喷入煤粉量冷态进入燃烧带；②煤粉中碳氢化合物在高温作用下先分解再燃烧，分解反应吸收热量；③燃烧生成的煤气量增加。炉缸中心温度上升的原因：①煤气及动能增加炉缸径向温度梯度缩小；②上部还原得到改善，热支出减少；③高炉热交换改善。 3、料柱阻损增加，压差升高。①喷吹后煤气量增加流速加快；②料柱中的矿/焦比值越大。 4、间接还原发展。①煤气中还原成份（CO+H2）浓度增加；②H2 的数量和浓度显著提高，炉内温度场变化。二、喷吹燃料“热补偿” 喷吹燃料以常温态进入高炉要消耗部分热量需进行热补偿，经验

表明：喷煤量增加，50kg/t ·Fe 需补偿风温均80℃。三、热滞后：煤粉在炉缸分解吸热增加，初期使炉缸温度降低直到新增加喷吹量带来的煤气量和还原气体浓度（尤其是H 2量）的改变而改善了矿石的加热和还原下到炉缸后，开始提高炉缸温度比过程所经历的时间为“热滞后”时间，即炉料从H 2代替C 参加还原的区域（炉身温度1100～1200℃处）下降到炉缸所经过的时间，一般滞后时间在2—4h 。估算热滞后时间 ·V 13 V 2—每批料的体积m 3 N —下料批数批/h 四、煤粉喷入高炉后的去向：风口前燃烧煤粉未燃煤粉随煤气逸出炉外五、置换比煤粉的置换比常为0.7—0.9，一般取0.8。六、喷煤高炉操作 1、应固定风温调剂煤量，用调节喷吹量来保持料速的基本稳定。 2、喷煤纠正炉温波动的效能，随喷煤量的增加而减弱。

高炉喷煤制粉控制方案(王宏伟)

高炉喷煤控制系统技术方案辽宁中新自动控制有限公司 2003-2-17

目录一、概述二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明三、自动化系统硬件组成四、控制策略五、控制系统的监控与操作

一、概述近年来，我国的高炉喷煤取得了巨大的成绩，已经形成了具有特色的、成熟配套的喷煤技术和工艺流程。在高炉炼铁过程中采用富氧大喷煤可以节省大量焦炭，能够较大幅度地降低炼铁成本。例如采用先进的配煤技术，能够把不同性能的煤种进行混合，以提高其燃烧率；采用中速磨进行煤粉制备，大幅度降低电耗和噪音污染；采用热风炉烟气做载气和干燥气，既节约了能耗又起到了防爆作用；采用布袋一次收粉，取消了一级、二级旋风收粉装置；采用一级风机，实现全负压操作；采用直接喷吹工艺，喷吹系统和制粉系统设在同一厂房内；喷吹罐可采用串联或并联方式，采用流化罐上出料及浓相输送技术，可以使出煤均匀，防止脉动和减少对输煤管道的磨损；采用总管加分配器工艺将煤粉送至高炉的各个风口；采用电容流量计进行总管及支管煤粉计量，配合其它设备可以形成闭环煤量自动控制；采用氧煤枪进行局部富氧以提高煤粉燃烧率；采用供氧及安全控制系统以防止氧气泄露。因此，如何在保证控制安全可靠的前提下，实现低成本自动化，是喷煤自动控制设计者主要考虑的问题。二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明从工艺角度来讲，整个系统可分为制粉和喷吹两个子系统，制粉工艺系统又分为原料控制系统、干燥系统、磨煤系统，喷吹工艺系统又分为布袋除尘、喷吹系统、动力系统。如下面高炉喷煤主工艺图。其工艺流程见图

高炉喷煤工艺主流程图 1：排烟风机入口调节阀，2：布袋除尘事故充氮阀，3：布袋反吹阀,4：中速磨事故充氮阀，5：煤粉仓事故充氮阀，6：均压阀，7：煤粉仓流化阀，8、9：喷吹罐放散阀，10、11：蝶阀，12、13：球阀，14、15：充压阀，16、25：补压阀，17、18：喷吹罐流化阀，19、22：补气调节阀，20、23：出煤阀，24、快切阀，26：氮气空气切换阀，27：安全用氮减压阀，28：氮气总管调节阀电气控制主要设备： a、制粉系统：圆盘给料机、胶带机、检铁器、犁式卸料器、定量给料机、热风炉废气引风机，助燃风机，中速磨（密封电机、液压电机、慢传电机、加热器、润滑泵）、排煤风机。各种阀：热风炉废气放散阀，冷风阀、干燥剂放散阀，中速磨事故充氮阀，快切阀，输煤阀等。 b、喷吹系统：主排烟风机、布袋叶轮给煤机各种阀：排烟风机入口调节阀，布袋除尘事故充氮阀，布袋反吹阀,煤粉仓脉冲阀、停风阀、煤粉仓事故充氮阀，煤粉仓流化阀，均压阀，喷吹罐放散阀，蝶阀，球阀，充压阀，补压阀，喷吹罐流化阀，补气调节阀，出煤阀，快切阀，氮气空气切换阀，安全用氮减压阀，

钢铁厂高炉喷煤操作

高炉喷煤一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了巨大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是在大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素，这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态；喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降低焦比的原因之一。四、高炉喷煤的特点

高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水平较高，喷煤后效果比较明显，置换比好于大高炉，接近1.0。高炉采用球式热风炉，风温相对较高，有利于喷煤。此外，小高炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉炉况进一步稳定，炉缸工作状态改善，普遍顺行。五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦生产对环境的污染。六、工艺组成高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。七、工艺模式从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺叫直接喷吹工艺；制粉系统和喷吹系统分开，通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间送到靠近高炉的喷吹站，再向高炉喷吹煤粉的工艺

炼铁喷煤控制系统

1前言高炉富氧喷煤可以以煤代焦，调节炉况，起到降低能耗、提高产量的作用，越来越受到炼铁界的青睐。喷煤自动控制水平的高低，直接影响到喷煤工艺过程的安全和高炉炉况的稳定。酒钢二炼铁4座450m’高炉工艺设备由包头钢铁设计研究院设计，酒钢自动化公司进行了自控系统的方案设计和控制功能的编制，实现了喷煤系统的自动控制。 2工艺简介酒钢二炼铁4座450m’高炉共有4个喷吹系列，每座高炉1个，采用两个并列喷吹罐、1台中速磨、1座烟气炉、两路热风炉废气。烟气炉是煤粉制备的主要辅助设施之一，其作用是向制粉系统的磨煤机提供符合要求的煤粉干燥介质。将热风炉产生的废气引至烟气炉，经烟气炉加热调温制成合格热烟气，干燥煤粉。烟气炉主要由烟气炉本体、煤气燃烧系统、引热风炉废气系统、混冷风系统组成，烟气炉采用焦炉煤气点火。制粉系统包括：给煤机、磨煤机、布袋收尘器、煤粉风机。原煤由供配煤系统送入原煤仓，再由电子给煤机给人中速磨煤机，煤在磨煤机中同时进行干燥和研磨，合格的煤粉经布袋收尘器收粉，然后落入煤粉仓中，以满足喷吹用煤量，通过布袋除尘器过滤后已达到国家排放标准的气体排人大气。4座高炉的喷吹站与制粉间合建在一起，每座高炉的喷吹系统采用两个并列喷吹罐，单管路加炉前分配器的喷吹方式，共设有8个喷吹系列。每座高炉的两个并列罐交替喷吹，采

用补气调节器，通过调节补气量的大小改变调节器内煤粉的输送状态，达到调节喷吹量的目的。煤粉经管道、炉前分配器，通过喷枪喷入高炉。 3系统配置及功能引入远程I/O和PROFIBUS—DP现场总线，操作站采用研祥工控机，操作系统采用Windows2000，人机界面采用Wonderware公司的IntouchHMI、以太网的方式进行通讯。实现200万喷煤整个系统运行参数的数据采集和过程控制。喷煤计算机控制系统主要由5个控制站组成，包括制粉与烟气炉、3#高炉喷吹系统、4#高炉喷吹系统、5#高炉喷吹系统、6#高炉喷吹系统。整个系统共设5台操作员站，集中在主控制室内实现集中监视操作。此外有布袋除尘SEIMENS系统1套、分析仪SEIMENS系统2套、磨煤机油SEIMENS系统1套、给煤机欧姆龙系统一套，主系统与分析仪SEIMENS系统采用PRO~BUS—DP通讯，与磨煤机油SEIMENS系统、给煤机欧姆龙系统采用硬接线联系。数据采集。通过PLC系统的输入输出模板，采集现场的模拟量输入、数字量输入以及脉冲量输入等信息，实现对现场生产工序温度、流量、压力、物位以及设备运行状态的监视，为联锁控制提供详实的现场实时数据。其中温度57点，压力100点，重量9点，物位8点，调节回路28个。联锁控制。包括磨煤机起停连锁、油泵连锁、喷吹过程控制连锁，CO、O超标安全连锁，布袋温度超标安全连锁、切断阀动作超时连锁等。人机交互。通过系统设置的5台操作员站，操作人员根据现场生

高炉喷煤技术方案 2

1 概述上世纪60年代初，我国高炉喷煤试验获得成功后，高炉喷煤技术在我国逐渐推广应用。进入90年代，特别是经过“八五”“氧煤强化炼铁”项目攻关后，我国高炉喷煤技术发展跃上了一个新的台阶，已经赶上了世界先进水平，吨铁喷煤量和覆盖率大幅度增加。2002年全国54家重点（原重点和地方骨干）联合钢铁企业吨铁喷煤量已达到125kg/t，企业喷煤覆盖率达到85%以上。高炉喷吹煤粉及提高喷煤量已经成为现代高炉炼铁技术的发展方向，同时也是降低生产成本最直接和最有效的手段之一。当前我国炼铁生产规模正在迅速扩大,生产效率也在不断提高，对焦炭的需求量日益增加，导致冶金焦价格高，资源紧缺，高炉大量喷煤是解决这一矛盾的最佳措施。贵公司现有两座高炉450立方米的高炉。年产生铁约126万吨。如两座高炉采用全焦冶炼，每年需要焦炭约70万吨。高炉生产成本较高，采用高炉喷煤技术，不但在很大程度上可以缓解焦炭的供需矛盾，减轻焦炭质量波动对高炉操作的影响，而且也会进一步降低炼铁生产成本，同时也为高炉操作增加了下部调节手段，有利于改善高炉生产的技术经济指标。鉴于上述情况，以及着眼于贵公司长期的发展战略目标，拟建设高炉喷煤工程，工程建设指标为喷煤工艺及设备能力正常XX kg／t，最大达到XXX kg／t喷煤比能力，喷吹煤种为无烟煤浓相输送设计。置换比按X计算，可以代替约X万吨焦炭。

2．喷煤设计工艺要求 2.1 喷煤量根据贵公司对喷煤工程的要求，和参照国内外喷煤技术的发展…。 2.2 设计条件喷吹用煤…。 2.3工艺流程设计采用…方案，以节省投资和占地面积。…本喷煤工程包括…高炉。目前高炉喷煤系统有关的工艺参数如表1所示。表1 喷吹系统有关的基本参数 2.4 喷吹站喷吹站采用并罐浓相喷吹工艺。喷吹站的操作全部自动联锁，整个系统各设备既可自动也可手动。 2.5 原煤理化指标

嵌入式智能家居控制系统软件设计

本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：嵌入式智能家居控制系统软件设计学院：电气工程学院专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春学号： 120302433 导师姓名：王通开题时间：2016年 3 月 18 日

1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。

128M3高炉喷煤系统设计方案

128M3高炉喷煤系统方案

高炉集中建一座制粉喷吹车间，高炉喷煤系统设1个制粉和1个喷吹系列，按无烟煤设计。喷煤能力(一座高炉)：按日产铁400tFe/d、煤比150 kg/t设计；需喷煤量2.5t/h。制粉系统设一个系列，一台3-5t/h 中速磨煤机；喷吹系统设1个系列供1座高炉喷吹；原煤由新建受料槽由皮带输送到原煤仓。一、高炉有关参数及设计喷煤量表1-1 高炉有关参数及设计喷煤量高炉容积，m3128 m3 平均日产铁量，t/d 400 热风温度，℃1100~1200 平均喷煤量，kg/tFe 150公斤/吨最大喷煤量，kg/tFe 150公斤/吨二、喷吹用煤 1）煤种及性能经配煤后原煤性能设计为： A r12% S g0.65% HGI=50 W y10% V r=22%

2）煤粉质量粒度：-200目60-80%；水分： 1.5%。三、系统设备 a电子皮带称给煤机：1台，给煤能力3~5t/h b 磨煤机选用一台中速磨煤机。根据设计煤种及设计能力（3-5t/h.台） c 袋式收尘器本设计采用一台一级高浓度低压脉冲长袋除尘器作为制粉系统收粉设备。 d 主排风机：1台 e 喷吹罐数量：共2个。 f 静态分配器每座高炉一台。 G 空气压缩机 1台四、设计特点及新技术的采用本设计采用国经生产实践检验、先进、成熟的喷煤技术，归纳起来如下特点：

1) 喷吹与制粉建筑在同一厂房，通过喷吹主管及设在高炉附近的分配器直接喷吹。 2)浓相输送。喷吹系统的主要生产成本是系统的压缩空气消耗。煤粉的稀相输送，其输送速度约20m/s，固气比为10kg(粉)/kg（气）左右，系统耗气量高，而且设备和管道磨损严重。本系统采用煤粉浓相输送技术，系统固气比达30kg(粉)/kg（气）以上，系统操作成本和设备维护费用较低。 3) 直接喷吹。目前国存在着间接和直接喷吹两种方式。间接喷吹是在制粉系统的煤粉仓下设仓式泵，用该泵将煤粉输送至喷吹站，经收粉系统进入喷吹系统的上罐。直接喷吹是制粉与喷吹两个系统直接连接。其优点是环节少、设备少、布置紧凑、省投资。特殊情况下，需采用间接喷吹，本公司也可承担。 4)总管加分配器输煤形式。系统简单，阀门少便于操作维护，投资少；输送距离长，最长接近1000m；便于实现煤粉总量自动调节。 5) 采用一级收粉工艺，系统阻损小，耗能少。 6) 采用喷吹准确称量新技术，喷吹量由人工设定后，喷吹控制系统可进行调节。 7)喷吹采用流化下出料总管加分配器浓相输送工艺。 8)此项技术简洁而实用，易于操作，喷吹系统操作界面友好，一般操作人员经过两天培训即可上岗操作。

高炉喷煤自动控制系统

高炉喷煤自动控制系统姚瑞英喷煤控制系统由烟气炉、原煤储运、制粉、喷吹四部分组成，主要实现了生产工艺设备的自动/手动控制及保护、工艺数据的自动采集和处理、PID回路的自动调节、工艺画面动态显示、历史和实时趋势显示纪录、紧急停喷报警等功能。系统介绍 1 硬件配置系统采用Modicon TSX Quantum系列可编程控制器，烟气炉有一套单独的PLC系统，原煤储运、制粉、喷吹公用一套PLC系统，并采用远程I/O网络结构，原煤储运为主站，通过同轴电缆连接制粉、喷吹两个远程站。两套PLC均通过以太网进行通讯。 2 软件配置运用Concept2.5软件对PLC系统组态编程，画面监控软件选用IFIX软件。 3 网络结构喷煤PLC系统包括烟气炉PLC系统和高炉喷煤PLC系统，如图1所示。每个控制系统通过以太网进行数据传输和现场设备的控制。共设两个控制室，5台上位机，其中烟气炉、制粉、喷吹以及主引风机高压变频监控站在一个控制室，原煤储运单独在一个控制室，各上位机之间通过交换机互联，其中由于原煤储运控制室距另外的控制室较远，为确保数据传输的准确性，两台交换机通过光纤介质互联，其他上位机及PLC之间通过双绞线互联。高压变频监控站通过MB+网控制变频器的频率。

图1 喷煤系统网络拓扑该网络结构有两种方式可以为将来与高炉联网做准备，一是交换机预留光纤口，通过光纤与高炉进行数据通讯；二是通过CPU的MB+口进行数据通讯，实现数据的透明化。工艺控制 1 原煤储运系统该系统包括8条皮带机、1#～4#圆盘给料机，1#、2#电磁分离器、犁式卸料器，主要负责向1#、2#原煤仓上煤。根据现场设备情况，可以选择4个圆盘给料机中任何一个或两个圆盘给料机同时给1#或2#煤仓供料，这样共有12个料流可以选择，被选中的皮带则根据料流的方向逆启顺停。操作人员根据原煤仓需煤量的大小选择相应的料流。当某一料流运转时，从画面将程序打在“联动”位，若该料流的任一设备出现故障，则系统联停，设备停止顺序与启动顺序相反。 2 烟气炉系统该系统为制粉系统提供干燥原煤和输送煤粉的干燥气。干燥气是热风炉废气与烟气炉烟气的混合气体，主要采用热风炉废气，不足热量由烟气炉烟气补充。为了保证磨煤系统所需的一定温度及流量的一次混合干燥气，必须实现干燥气流量和温度的动态调节，使出口温度处于规定值内，并通过磨煤机出口温度变化情况进一步控制和调节磨煤机入口的热风炉废气调节阀的开度。当高炉煤气压力高于高定值或低于低定值时，系统自动关闭高炉煤气切断阀。冷空气调节系统由操作人员根据中速磨所需热风的温度的高低，通过计算机手动调节阀门开度来混兑冷空气。 3 制粉系统制粉系统主要包括给煤机、磨煤机、稀油站、布袋收尘器、主引风机和螺旋输送机等。其中给煤机可以从上位机控制，也可由设备带来的PC控制。（1）入磨一次风量调节：可分为自动/手动两种方式，自动方式时，预先设定原煤水分、入口干燥气温度、给煤机给煤量等可变量的值，计算机进行计算后得出循环废气和烟气需要量，并调节废气和烟气调节阀开度，达到调节入磨风量的目的。手动方式时，由操作人员根据实际观察的结果，手动调节相应阀的开度。（2）开车顺序：开主引风机→开布袋收尘器→开密封风机→开磨煤机（操作回路动作）→开给煤机。停车顺序与开车顺序相反。

高炉喷煤自动化系统

高炉喷煤自动化系统采用西门子S7-400PLC介绍了高炉喷煤自动化系统的的硬件配置，软件编程，以及调试。标签：PLC自动控制；西门子PLC；高炉喷煤一、高炉喷煤工艺及作用现代高炉冶炼需用焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱透气性的骨架。高炉喷煤是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用。以价格低廉的煤粉部分替代冶金焦炭，不仅可以降低生产成本，且减少焦炭的需求量，可降低炼焦生产对环境的污染。其工艺流程图如下：二、控制系统硬件配置本套自动化系统采用一套，两台上位机完成对整个系统的监控及数据采集等。自动控制系统采用S7-400 系列PLC硬件组成基础自动化系统。采用Intouch10.0监控软件，编程软件采用STEP7V5.4，系统平台为Windows XP，组成计算机操作系统，实现人机通讯。控制器与上位机之间采用环形工业以太网进行通讯。主机控制单元接受由I/O接口收集的信号进行开关量和模拟量的处理后，将信号经I/O接口实现对设备的控制，与监控站及上位机通讯。系统中所用PLC模块型号如下：电源模块6ES7 407-0KA02-0AA0；CPU 6ES7416-2XN05-0AB0；以太网通讯模块6GK7 443-1EX20-0XE0；总线接口模块6ES7 153-1AA03-0XB0；数字量输入模块6ES7 321-1BH02-0AA0；数字量输出模块6ES7 322-1BH01-0AA0；模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0；模拟量输出模块6ES7 332-5HD01-0AB0。系统配置图如下：三、控制系统组成这里是以某厂已投用喷煤项目对控制系统做相关介绍。该系统根据工艺可分成以下几个分系统。（一）制粉系统制粉系统主要工艺流程如下：原煤从定量给煤机通过皮带进入原煤仓，经阀门进入给煤机皮带，通过皮带进入磨煤机，在磨煤机内经不断碾压成粉状。原煤在磨制的同时，被吸入磨机的干燥气体干燥。通过分离器进行粒度分级，合格的通过分离器，不合格的粗粉返回磨机重磨，合格的煤粉被主排风机吸入布袋收

喷煤知识点

1、高炉喷煤定义：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、或无烟煤烟煤的混合煤粉以及烟煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。 2、高炉喷煤的意义（1）用粉代替焦炭提供热量和还原剂，降低焦比、降低生铁成本- 解决焦炭短缺问题； -降低生产成本； -综合能耗降低；（2）有利于采用高风温和富氧鼓风技术 -解决高风温产生的问题； -解决富氧鼓风产生的问题；（3）有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程 -增加调节手段，调节炉温较快； -改善高炉内的还原过程 (4) 解决焦炭短缺问题 -焦煤资源短缺 -环境保护限制炼焦生产环境负荷大，污染严重；焦炉寿命25~30年，欧美焦炉多在70年代投产，已到寿命；环境意识增强，限制新焦炉投产； (5)降低生产成本 -焦煤昂贵，焦炭价高，来源少； -煤资源丰富，来源广，价格低； -改善还原可以降低焦比。（6）调节炉况常用调节炉况的手段风温：通常不使用风量：通常不使用焦炭负荷：滞后鼓风湿分：灵敏，但不利于降低能耗喷煤调节炉况：较快。（7）改善还原煤气含H2量增加，有利于降低直接还原，有利于降低焦比。增加炉缸煤气量，改善还原。 3、喷煤技术的进步主要体现在以下几方面：（1）喷煤设备大型化和装备水平的提高。（2）高炉富氧喷煤。（3）喷吹烟煤或烟煤与无烟煤混合喷吹。（4）浓相输送。 4、浓相输送浓相输送高炉喷煤采用气力输送，按单位气体载运煤粉量的多少，可分为稀相输送和浓相输送。一般稀相输送的速度在20m/s以上，煤粉浓度在5-30kg/m3范围内。而浓相输送的速度则小于10m/s，煤粉浓度大于40kg/m3. 浓相输送的优点：喷吹浓度高，消耗介质量少，煤粉在管道内的流速低，对

喷煤工艺流程图及概述

炼铁一厂喷煤系统工艺流程图及概述山西中阳钢铁有限公司一体系升级改造项目高炉工程制粉喷吹系统,制粉、收粉系统全部利旧；干燥系统除热风炉废气管道需改造外，其他设施利旧；对喷吹系统进行局部改造。制粉喷吹系统主要工艺现状：制粉喷吹站厂房为混凝土结构，全封闭。煤粉制备系统采用单系列全负压制粉工艺，喷吹系统采用1个煤粉仓、下部六罐并列（每三罐分别对应405m3高炉）。整个系统即1套干燥气发生炉系统、1套磨煤机制粉系统、1套煤粉收集系统、2套喷吹系统（一个煤粉仓，下部六罐并列）。新建1780m3高炉投产后，2座405m3高炉拟全部拆除，现有制粉喷吹站只为新1780m3高炉供给煤粉。新建1780m3高炉主管及分配器设置方案为：2根喷吹主管（一个主管对应一个分配器）及2个炉前分配器（1#分配器对应奇数风口，2#分配器对应偶数风口）的直接喷吹工艺。喷吹系统与原系统的交接界面为：喷吹罐输煤阀后的喷吹主管起点。喷吹煤粉主管及分配器平台为本工程设计范围。 1、工艺条件及要求 1）原煤条件单一煤种和混合煤均可喷吹，通常使用三种煤组成混合煤，安全措施上按强爆炸性烟煤设计。原煤的理化指标见表2.10－1。表1 原煤的理化指标表

成分工业分析( % ) 粒度 mm 哈氏可磨系数 HGI V daf A ad M t S t.ad 设计要求≤25 ≤12 ≤14 ≤0.8 ≤50 ≥50 2）煤粉条件煤粉质量要求见表2.10－2。表2 煤粉质量要求表项目数值备注煤粉粒度：－200目70～80% ＜1mm 100% 煤粉水份≤1.3% 3）制粉喷吹能力按高炉正常日产铁水量4005吨，正常喷吹能力为160kg/t铁计，高炉正常喷吹所需煤粉量为26.7t/h；按高炉正常日产铁水量4005吨，喷吹能力为200kg/t 铁计，高炉最大喷吹所需煤粉量为33.4t/h。 2、主要工艺参数制粉喷吹系统主要工艺参数见表2.10－3。

高炉喷煤量精确控制

高炉喷煤量精确控制 1、前言随着钢铁工业的发展，焦炭需求量也随之增加。我国煤炭资源虽然丰富，但炼焦煤资源有限，仅占煤炭资源的27%左右；而其中强粘结性焦煤仅占炼焦煤的19%，粘结性肥煤仅占13%左右，而且炼焦煤资源分布也极不均匀，因此，高炉炼铁节焦和喷煤就是钢铁工业持续发展的重要课题之一。高煤比冶炼技术既是世界性的热点技术同时也是高难度的系列集成技术。尽管世界上部分高炉的喷煤比曾经达到过200Kg/吨铁以上，但是，由于高炉原燃料条件的不一、风温、富氧等条件等的差异、资源条件的不同，以及许多技术壁垒，致使高炉喷煤仍然没有达到理想水平。 2.问题的提出提高煤比是降低焦比、降低炼铁生产成本的重要措施，而实现喷煤量的精确控制、减少煤粉脉动瞬时波动，是影响高炉提高喷煤比的重要因素。济钢1＃1750m3高炉于2003年9月份投产，投产后，喷煤量一直不高，前期主要受设备故障多，加上炉况不正常影响，充分暴露出喷煤量控制及喷吹系统设计上没有考虑喷吹量自动精确控制的问题，主要表现在：（1）计量误差大（500Kg左右），计量信号因为罐压波动造成失真。（2）高炉操作室内不能显示喷煤量瞬时值，操作工只能依据罐压靠人工计算求出瞬时煤量，再通过手动调节，如此落后的调节，非常不利于喷煤量的提高以及高喷煤量下炉况的稳定。（3）由于影响煤量的参数较多，诸如罐压、阀门开度、补气量大小，冲压及卸压过程的波动等等，实际生产中这些参数并非不变的，单靠人工调节，往往顾此失彼，很难及时到位。为保证高炉的高效、顺行，喷煤系统需要提供精确、均匀的喷煤量，而喷煤量受氮气压力、补气流量、煤粉质量等诸多因素的影响而变化，为了保证喷煤量精确均匀，操作工需不断调节罐内压和补气流量阀，这有一定的操作难度和工作强度，而且也无法保证长期性、连续性。 3、研究的思路及技术开发主要内容喷煤控制系统的软件平台采用施耐德的MP7工控软件，MP7具有开放性好，但复杂的特点，以MP7软件为平台，把研究总结出的数学模型输入其中，既达到精确控制目的，而又不影响其原有的控制软件的使用及性能。 3.1 将模糊数学、神经自适应有效结合模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性问题的有力工具。它比较适合于表达那些模糊或定性的知识，其推理方式比较类似于人的思维方式，这都是模糊逻辑的优点。但它缺乏有效的自学习和自适应能力。神经网络具有并行计算、分布式信息存储、容错能力强以及具备自适应学习能力等一系列优点。但一般来说，神经网络不适于表达基于规则的知

高炉喷煤喷吹自动化控制系统毕业设计说明书[1]

……………………………………………………………精品资料推荐………………………………………………… 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发展现状以及对未来发展的展望；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、压力的安全连锁控制，喷吹风压力的自动测量等控制项目；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。关键词：PLC；高炉喷煤；传感器

Abstract The graduation project focused on the automatic control of blast furnace coal injection system, does not include coal grinding process control. Cntrol the process of automation and control, includingo coal powder storage warehouse, the middle tank,the injection tank, injection Explorer,front-end from the blast furnace coal injection powder distribution device to the branch pipe. The graduation project, a PCI only consider as a controlled injection sequence. The design includes: That the issue of background, origin, meaning, the main type of technology, at home and abroad PCI jet technology development prospects and the future development of.On the need for the sensors, valves, switches and other hardware equipment.Mainly carried out coal powder from the coal powder position to control the middle of the tank,pulverized coal injection in the middle tank to tank can back control from the pulverized coal injection into blast furnace tuyere spray cans of control, stop the injection control, the middle tank and the injection pressure control tank, coal stores, intermediate and spray cans blow tank temperature and pressure control of the security chain, hair spray, such as automatic measurement of the pressure control projects; the design of the main selection of the PLC control system selection, hardware configuration options, I / O table prepared mapping hardware wiring work. KeyWords：PLC; blast furnace pulverized coal injection; sensor

高炉喷煤方案及概算

1、概述 1.1现状高炉喷煤是冶金企业节焦降耗行之有效的重要途径。我厂目前有750m3高炉两座，120m3高炉四座，均已有喷煤设施。750m3高炉目前平均喷煤量160㎏/t铁，120m3高炉平均喷煤量70㎏/t铁。喷煤车间现有ZGM95型中速磨煤机一台，制粉铭牌出力为36t/h，刚好满足上述高炉喷煤。 2#750m3高炉易地大修投产后，一台ZGM95型中速磨煤机的生产能力已不能满足所有高炉的喷煤要求，须新上制粉设备。喷吹系统也不能满足新高炉的喷煤需要。同时，煤场实际贮煤量只有3640t，当喷吹量都为最大时，煤场贮煤量只能满足2.8 d生产，若都按目前正常喷吹量，则煤场贮煤量能满足3.5 d生产。显然煤场太小，需要扩建。烟气炉的能力也需进一步加大。 1.2设计依据莱芜钢铁股份有限公司规划部[2001]96号文《关于下达2#750m3高炉大修设计任务计划的通知》。 1.3设计原则（1）优化设计，做到先进、适用、经济、顺行、高效。（2）设计中做到总体考虑，合理布局，兼顾将来的进一步发展；尽量不影响现有设施的生产；尽量减少占地、拆迁和工程量。（3）按照喷吹烟煤设计，制粉系统设气氛保护。（4）制粉系统采用短流程，用高浓度布袋收粉器作为一级收粉设备，不设旋风收粉器。为减少危险点，布袋与煤粉仓之间不设螺旋输送机。（5）喷吹采用浓相输送技术。（6）考虑检修、备品备件方便，制粉采用ZGM95型中速磨煤机。

（6）严格执行国家有关环保、安全、工业卫生和消防等规定。 1.4设计范围本工程设计范围包括：原煤场扩建及贮运，烟气系统，制粉系统，喷吹系统。 1.5主要经济技术指标 1.6设计特点及采用的新技术 ⑴按照喷吹烟煤设计，系统设惰性气体保护措施。 ⑵制粉采用以中速磨煤机为核心的短流程工艺，用一级高浓度袋式煤粉收集器收粉。 ⑶节能，每吨煤粉耗电28度。 ⑷煤场的煤仓及圆盘给料机可以适应喷吹烟煤、无烟煤、混合煤各煤种的

基于MATLAB的控制系统设计软件开发

中北大学毕业设计开题报告学生姓名：王小龙学号：07050541X14学院、系：信息与通信工程学院专业：自动化设计题目：基于MATLAB的控制系统设计软件开发指导教师:林都 2011年4月2日

毕业设计开题报告

类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿究, MATLAB虽功能强大,对这方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难。为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件。使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。二．相关理论知识控制工程基础是以讲述古典控制为主的机械类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿真分析与研究,MATLAB虽功能强大,对这方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散,难于对系统的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难.为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件.使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。要将控制系统CAI应用软件结构图中的内容在用户界面里表现出来,就必须有参数输入、结果输出、图形仿真输出等,且这些都能进行对比分析,因此要求有个友好、操作简单、可读性强、易修改的图形用户界面,选择MATLAB中具有可视化编程能力的图形界面GUI,将它提供的工具与编程经验结合起来,完成软件界面的创建.。图1控制系统CAI应用软件结构图

高炉喷煤喷吹自动化控制系统毕业设计说明书

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发展现状以及对未来发展的展望；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、压力的安全连锁控制，喷吹风压力的自动测量等控制项目；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。关键词：PLC；高炉喷煤；传感器

高炉喷煤系统最佳操作法和常见故障(工程师培训)

高炉喷煤系统最佳操作法和常见故障前言一、工艺简述：高炉喷煤就是把原煤（无烟煤、烟煤）经过烘干、磨细、用压缩空气（或氮气）输送，通过喷煤枪从高炉风口直接喷入炉缸的生产工艺。高炉喷吹燃料从风口直接把辅助燃料吹入炉缸，代替燃烧的焦炭增加热量,以降低焦比,强化冶炼。高炉可以喷吹的燃料分液体（重油、轻油、原油、焦油及沥青等）、固体(无烟煤、烟煤、焦粉等)和气体（天然气、焦炉煤气以及炉身喷吹用还原性气体等）三类。中国主要喷吹煤粉。高炉喷吹燃料产生以下后果： ①焦比大幅度降低中国首都钢铁公司1号高炉1966年通过富氧和提高风温，油、煤喷吹量达入炉燃料量的45％，焦比月平均366公斤／吨铁,目前中国多数高炉每吨铁喷煤60～120公斤。焦比降低的主要原因是燃料中的碳代替了风口前燃烧焦炭的碳量；燃料中含有H2（如重油含H2达10～12％），促进高炉内的还原。 ②要求热补偿喷入高炉的燃料在风口前是冷的。在燃烧前汽化分解时要消耗部分热量，使炉缸温度降低（冷化作用），必须提高风温来补偿。此外，喷吹燃料可促进富氧鼓风。苏联喷吹天然气的高炉鼓风含氧可富化到30％以上。 ③促进高炉顺行可用来调节炉况高炉喷吹燃料后炉缸中心气流增强，温度提高，风口平面上沿半径温度梯度减小，炉缸工作更均匀。但如喷吹量超过一定限度，中心过吹，则会破坏顺行。遇此情况应采取上部调节，加重中心负荷；下部调节，扩大风口直径，缩短风口长度；以及富氧鼓风等措施。利用改变喷吹量可调节炉况：当炉况向凉时，加大喷吹量；炉况向热时，减少喷吹量。但炉况已凉或已热后则不宜采用。高炉刚开始喷吹燃料，由于“冷化作用”,炉温不高；几小时后,预还原的炉料进入炉缸，炉温又逐渐升高。这段凉热变化期称为“热滞后”时间，可作调节炉况的依据。 ④较高压差操作由于喷吹燃料产生的煤气量比被替代的焦炭产生的多，使煤气的浮力增加，加之喷吹燃料后焦比降低，料批中焦炭比例减少，都使料柱阻力增大，压差升高（在高炉顺行前提下，压差略高，仍可维持正常生产）。为了扩大喷吹量，防止压差过高，可提高矿石品位，改善炉料粒度组成，提高炉顶压力，采用富氧鼓风等措施。 ⑤改善生铁质量如喷入燃料含硫量低于焦炭，则生铁质量一般有所改善。另外，喷吹燃料后炉缸工作均匀，炉渣脱硫能力升高，也可改善生铁质量。喷吹煤粉时应注意选用低硫煤。中国高炉大部喷吹煤粉，有成熟的经验。喷吹量大，可利用多煤种。工艺上有高压和常压两种流程，前者是在喷吹罐内充以高压气体。喷吹煤粉时必须考虑防爆安全措施。喷煤系统一旦发生故障，必须及时处理，才能保证正常喷煤，减少对高炉操作的影响。防止喷煤系统出现故障，首先必须合理操作。正常喷吹过程中不易出故障，倒罐时极易发生一些故障。二、主要设备配置： 1、原煤贮运：煤棚、卸煤、受煤斗（原煤采用皮带运输机上料） 2、上料系统通常设有2个原煤仓,煤仓下部用振动给料机给料，通过称重式皮带送入中速磨。