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
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，
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
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
2 国外钢铁企业的高炉喷煤技术 2.1浦项光阳厂和阿塞勒Gijon厂 近年来，浦项公司和阿塞勒公司的高炉生产者一直计划改进现有的喷煤装置，并对其静力分配器系统提出两种改进方案。改进现有喷煤装置的主要原因如下:1)焦炭的价格提高，质量较差，改进喷煤系统后，可以减少焦炭的使用量；2)寻求一种更经济、更稳定的高炉操作方式；3)高炉中修后，铁水生产能力提高；4)多年来的喷煤实践证明，喷吹煤粉可以实现高炉工艺最佳化，高煤比操作是可行的；5)原有喷煤装置的计量精度无法满足更高煤比的要求，即高煤比时不能保证稳定喷吹。 要想对原有的喷煤装置进行改进，有两个问题必须解决：首先，提高喷煤装置喷吹能力，应额外增加1台喷吹罐或优化喷吹罐的倒罐循环次序；其次，须检测煤粉总流量和流量精度。 对于单管流量控制系统或采用分配器的喷吹系统以及流量均衡喷嘴的系统，在安装测量和控制设备后，一般能够达到所要求精度，为了达到今后所必需的高精度，须改进喷煤装置。 2.1.1 单管流量控制 计划用一台喷吹罐取代静力分配器。喷吹罐后序的喷吹管线将安装煤粉流量的测量装置和煤粉流量控制阀，以对高炉各个风口煤粉喷吹过程实现闭环控制。喷吹罐前序的输送罐将用于向喷吹罐送煤。输送煤的载气一部分用于维持喷吹罐内的压力，另一部分通过布袋收粉器释放掉。布袋收粉器出口处的压力控制阀用于控制喷吹罐内的压力。这套方案具有单管流量控制装置的所有优点，如在喷吹管路中，煤粉流量精度的偏差小于1%、总流量控制偏差小于0.5%以及带入高炉的氮气量少等。实际上，由于喷吹罐的位置靠近高炉，因此喷吹罐内的喷吹压力较低，可实现高浓相输送。 此外，由于输送系统(输送罐到喷吹罐)与喷吹系统是分开的，所以总流量的波动不会影响喷吹流量。对简单分配器进行的第一套改进方案已在韩国浦项公司光阳厂的1号高炉成功实施，其原理见图1-1所示。
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 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。
邯钢1000m3高炉提高喷煤比的探索 刘伟，樊泽安，王飞，徐俊杰 (河北钢铁集团邯郸钢铁公司炼铁部，河北邯郸056015) 摘要：邯钢4#高炉（有效容积1000m3）经过不断探索，加强原燃料管理、高炉的操作和维护，使喷煤比逐月提高、焦比和综合焦比不断下降。喷煤比由2008年的130.6 kg/t提高到2009年6月的163.1 kg/t，焦比由361kg/t下降到了305kg/t，综合焦比由524kg/t下降到了500kg/t,取得了良好的经济效益。 关键词：高炉；喷煤比；探索 引言 邯钢4#高炉有效容积917m3，2007年、2008年虽然炉况长期稳定顺行，但由于燃料变化比较大，有时甚至一天就变换数次焦炭，各项指标未达到最好水平，平均日产2600t上下，一级品率70％，焦比361kg/t，煤比130kg/t，焦丁比16kg/t风温1100℃，平均［Si］0.61％。进入2009年以来，4#高炉以“低耗高产”举措应对当前市场挑战，进一步探索好的经济技术指标成效显著，通过监督改善原燃料质量、适时调整煤气流分布、降低入炉焦比、提高富氧、增加喷煤、高风温协调互补、适当提高炉渣碱度等措施,基本实现了全捣固焦冶炼的长期稳定顺行，并实施了低硅冶炼，取得了很好的经济技术指标。2009年4月以来，平均日产达到2700t以上，利用系数达到3.0，一级品率93.45％，焦比降到305kg/t，煤（全无烟煤）比达到160kg/t以上，中焦比达到18kg/t，焦丁比达到16kg/t，风温达到1135℃，平均［Si］达到0.43％以下。通过优化高炉操作技术经过不断实践和探索,在喷吹全无烟煤的情况下煤比达到160kg/t以上实属难得(见表1)。 表1 4高炉生产指标 利用系/t. (m-2. d-1) 煤 比 /kg.t-1 入 炉焦比 /kg.d-1 焦 丁比 /kg.d-1 中 焦比 /kg.d-1 风 温/℃ R 2 [ Si]/% 20 08 2.88 6 1 30.6 361 14 20 1 107 1 .15 .61 20 09.4 3.0 1 51.7 327 16 18 1 132 1 .13 .44 20 3.001308 17 18 110
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
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
浅谈高炉经济喷煤比 王立杰尹焕岭赵杨 (唐钢不锈钢) 摘要：高炉喷煤是降低铁水成本，增加利润的重要手段；同时，直接喷吹煤粉，不经过焦化工艺，减少了环境污染。提高喷煤比应具备的条件是：稳定的原燃料质量、合适的理论燃烧温度、精细的操作和合理煤气分布。高炉提高喷煤比是冶炼技术发展的必然趋势，然而各单位能满足的条件不同，因此各单位的经济煤比也应根据自身条件确定。 关键词：高炉经济喷煤比理论燃烧温度未燃煤粉置换比 0 前言 高炉喷吹煤粉则是部分替代焦炭的“提供热量”及“还原剂和渗碳剂”，即以价格低廉的煤粉部分替代价格日趋昂贵的冶金焦炭，以缓解因炼焦用主焦煤匮乏所造成的冶金焦炭产量渐显不足的矛盾，最终降低高炉炼铁焦比和生铁成本。当前高炉生产的一些习惯性认识和操作，直接影响到高炉喷煤的科学性，且给高炉喷煤效益乃至生铁成本带来不良影响，因此选择合理的喷煤比就是实现企业效益最大化的重要一项。 1 经济喷煤比的概念 所谓经济喷煤比，是在一定的生产条件下（产量、原燃料质量、炉料结构、煤和焦炭的市场价格等），喷煤比最高且稳定、焦比和燃料比最低的操作煤比。可见，经济喷煤比的大小取决于喷煤量水平、煤交置换比和能量消耗利用程度，最终有总燃料消耗、工序成本来确定。喷煤对高炉工序降低值的影响可按下式计算：△J=PCR(P k×R—P m)／1000(1) 式中△J——高炉工序成本降低值，元／t； PCR——喷煤比，kg／t； R——未校正煤焦置换比； P k——焦炭价格，元／t； P m——煤粉工序成本，元／t。 从图1曲线可见，喷煤生产操作中存在经济喷煤比。由于原燃料质量、炉况参数在一定范围内波动，因此经济喷煤比是一个操作范围。 2 提高喷煤比的关键技术 2.1稳定原燃料条件 2.1.1提高焦炭质量，特别是焦炭的热性能，保证高炉必要炉料柱透气性。
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 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
……………………………………………………………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
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
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