汽化冷却系统自动化

第一章加热炉汽化冷却系统概述1.1加热炉（尤其蓄热式）一应用概况加热炉是轧钢生产中不可缺少的设备之一，它在很大程度上影响着产品的质量和技术经济指标⑴。

钢铁企业轧钢领域蓄热式换热技术的应用，可从以下几个方面来分：从炉型上分：有推钢式加热炉；步进梁式加热炉；车底式炉；均热炉；罩式炉；带材连续式热处理炉及冶炼连铸领域的烘烤设备。

从匹配的轧机分：棒材、高速线材、中厚板、热带、H型钢、及型钢等加热炉。

其中以步进梁炉为主。

从加热的钢种分，普碳、低和金和特殊钢加热炉。

（暂无加热硅钢坯的业绩）从加热钢坯规格分：方坯最长达16m断面最大为300X400mm板坯最长达15.6m；板坯厚：250mm~300mm在轧钢生产中加热炉必须满足几方面的要求：生产率高、加热质量好、燃耗低、劳动条件好、寿命长。

为了达到这几方面的要求，必须很好的掌握加热炉的结构、原理和设计方法，以便选好、用好、改造好和设计好所需的加热炉。

采用这项技术的企业主要还是集中在地方中小型和民营钢铁企业，并且大部分都是烧纯高炉煤气的蓄热式加热炉，因此这些企业加热钢坯的燃烧成本低，钢铁产品的价格竞争性强，利润率高。

其中代表性的烧高炉煤气的蓄热式步进梁式加热炉有：一是唐山国丰的1450m连铸连轧工程，加热的板坯长15.6m,小时产量达290t的步进梁式加热炉，采用的也是烧高炉煤气的蓄热式步进梁式加热炉，该座炉子已经顺利投产。

加热质量、产量、热耗都达到预想的效果。

唐钢连铸连轧，板坯长15m 产量250t/h,也是烧高炉煤气的蓄热式步进梁式炉，也成果显著[2]。

1.2加热炉的组成结构及热工控制1.2.1加热炉的结构一般加热炉由以下几部分组成：炉膛、燃料系统、供风系统、排烟系统、冷却系统、余热利用装置等。

按钢料在炉内的运动方式分类：推钢式炉、步进式炉、辗底式炉等等。

按空气和煤气的预热方式分类：不预热式炉、换热式炉、蓄热式炉。

蓄热式燃烧系统由蓄热室、煤气燃烧室、换向系统、供风系统、煤气系统、排烟系统等组成，主要由蓄热式烧嘴和换向系统组成。

济钢集团自动化部6．HMI画面及操作说明6.1.总貌介绍6.1.1系统网络结构济钢4#210吨转炉主控室内的HMI系统包括7台HMI上位机,1套服务器，其中，有1套为转炉公用介质单机版HMI，1套为汽化冷却单机版HMI，1套为转炉本体单机版HMI，1套为汽化冷却客户端版HMI，2套为转炉本体客户端版HMI，1套为副枪HMI。

1套服务器用于转炉本体系统。

上位机充分利用AB系列PLC及 RSVIEW的软件特点，做到客户端互为备用。

即各上位机虽然功能不同但完全可以互相切换，做到多机热备。

作为CLIENT/SERVER的结构，服务器采用1台上位机，即转炉主控室上位机的数据全部通过此上位机采集各PLC的数据并负责分发至各工作站，反之来自各工作站的指令也先发往此计算机再分派至各PLC。

6.1.2系统主画面系统主画面是各上位机开机后自动打开的画面，通过此画面操作员可以进入不同的分画面、退出HMI系统。

换言之，系统主画面是转炉HMI系统的登录门户。

点击桌面Display Clent “汽化冷却”图标，即可进入汽化冷却系统的操作主画面。

济钢集团自动化部返回按钮为退出到汽化冷却系统的总貌画面。

若关闭汽化冷却上位操作系统，则需按下“Ctrl+F4”。

6.1.3画面的操作方式画面的操作分操作员键盘、鼠标两种方式。

可以任选其中一种方式进行操作。

6.1.4画面的布局画面的背景色一律为灰色，顶端为标题条、中间为设备控制和监视部分、底端为报警信息条。

标题条中设有与汽化PLC的状态显示图标，如为绿色，表示通讯正常，如为红黄色闪烁，表示HMI与汽化PLC系统的通讯网络失败。

6.2系统登录开机后,鼠标双击桌面Display Clent “汽化冷却”图标，即可进入汽化冷却系统的操作画面。

6.3汽化冷却系统总貌本部分HMI主要完成整个汽化冷却系统（包括汽包系统、除氧器系统、蓄热器系统、分汽缸系统、工业水冷却系统、给水泵系统、高压强制循环泵系统、低压强制循环泵系统）工艺参数的显示、控制、报警和记录功能以及相关设备的操作和状态监控。

高炉冷却的基础知识高炉冷却的基础知识第一节高炉冷却理论常识一. 高炉冷却的目的高炉冷却的目的在于增大炉衬内的温度梯度，致使1150℃等温面远离高炉炉壳，从而保护某些金属结构和混凝土构件，使之不失去强度。

使炉衬凝成渣皮，保护甚至代替炉衬工作，从而获得合理炉型，延长炉衬工作能力和高炉使用寿命。

高炉冷却是形成保护性渣皮、铁壳、石墨层的重要条件。

高炉常用的冷却介质有:水、风、汽水混合物。

根据高炉各部位工作条件，炉缸、炉底的冷却目的主要是使铁水凝固的1150℃等温面远离高炉壳，防止炉底、炉缸被渣铁水烧漏。

而炉身冷却的目的是为了保持合理的操作炉型和保护炉壳。

二. 高炉冷却的方式目前国内高炉采用的冷却方式有三种：1. 工业水开路循环冷却系统2. 汽化冷却系统3. 软水密闭循环冷却系统三.冷却原理冷却水通过被冷却的部件空腔，并从其表面将热量带走，从而使冷却水的自身温度提高。

t1 ┏━━━┓ t2水——→┃冷却件┃——→水┗━━━┛1.自然循环汽化冷却工作原理：利用下降管中的水和上升管中的汽水混合物的比重不同所形成的压头，克服整个循环过程中的阻力，从而产生连续循环，汽化吸热而达到冷却目的。

2.软水密闭循环冷却工作原理：它是一个完全封闭的系统，用软水（采用低压锅炉软水即可）作为冷却介质，其工作温度50～60℃（实践经验40～45℃）由循环泵带动循环，以冷却设备中带出来的热量经过热交换器散发于大气。

系统中设有膨胀罐，目的在于吸收水在密闭系统中由于温度升高而引起的膨胀。

系统工作压力由膨胀罐内的N2压力控制，使得冷却介质具有较大的热度而控制水在冷却设备中的汽化。

3.工业水开路循环冷却工作原理：由动力泵站将凉水池中的水输送到冷却设备后，自然流回凉水池或冷却塔，把从冷却设备中带出的热量散发于大气。

系统压力由水泵供水能力大小控制。

四.冷却方式的优缺点高炉技术进步的特点，表现为高炉炼铁已发展成为较成熟的技术。

从近几年高炉技术进步的发展方向看，突出的特点是大型化、高效化和自动化。

刍议汽化冷却装置汽包水位自动控制作者：张绚来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第3期张绚河北钢铁集团宣钢公司河北张家口075100摘要汽包在运行中，水位在不断的变化，这将直接影响加热炉的安全和炉设备的运转效率的高低，因此应始终把握汽包水位情况，对汽包水位控制系统是十分必要的。

关键词汽包；水位；自动控制1 汽化冷却系统的简介汽化冷却系统由五大构件组成，即软水箱、除氧器、循环水泵、汽包和循环水管道，主要工作原理是企业用水通过炉底水梁、上升管、下降管后再不间断的回流到汽包。

水在下降管中流动，而上升管中流动的则是蒸汽和水的复合物，因为水的比重要大于汽化后的水和蒸汽的混合物质，与此同时支撑整个加热炉的水梁高度要比汽包的高度要低一些，因此可以形成一种压力，压力要比阻力大，所以水流量的形成，将有一个周期模式。

水经过下降管和循环泵流向炉底的装置，在底部吸收大量热量重新经过汽化，然后进入上升管路最后到达汽包当中，这便是另一种周期模式。

汽包内水和汽水混合物经过进一步的分离后，蒸汽被输送到管道中，经过冷凝后的水则进入到给水泵中形成混合补水，然后进行再次循环。

2 汽包水位控制的具体分析要想保障给水泵给水能够使汽包汽化冷却达到最大负荷，控制汽包水位十分关键，所以需要对汽包中的水位加强控制，使之在一种合理的范围之内，用来满足生产活动的需要。

如果汽包水位偏高，会影响汽包内汽水分离装置的正常运转，产生大量的蒸汽和水的混合物质，蒸汽和水的混合物质将导致蒸汽的出口中含有过量的水分；如果汽包内的水位偏低，则会影响汽包内部水的循环，无法对汽包内部进行有效的冷却，导致汽包内部水冷壁温度太高，容易爆管，危害设备安全，所以汽包内部水位偏高或者偏低都会对汽包的正常运行产生极大的影响，水位的高低能否进行有效的控制，将会直接影响到加热炉能否正常的进行工作。

3 控制汽包水位的策略加热炉的重要设备之一便是汽包，汽包能否稳定的运行，将会对生产的安全性、连续性乃至产品的质量产生影响。

转炉汽化烟道的自动化控制系统【摘要】随着中国制造2025的推进，钢铁行业迎来蓬勃发展，钢铁行业碳达峰时间确定为2030年,短流程炼钢碳排放量更低，传统长流程炼钢的过程，本质上讲，是一个以碳为还原剂对铁的氧化物进行还原反应的过程。

铁矿石依靠焦炭和煤还原成铁水，铁水中的碳是转炉炼钢过程升温及能量平衡的保证。

因此传统长流程炼钢是以碳还原、碳氧化、碳添加为主线的生产过程，二氧化碳的排放量巨大。

因此本文主要针对转炉汽化烟道的自动化控制系统优化完善，做到智能化、节能减排增效的目的进行坦述。

【关键词】烟道；PLC控制；自动供水系统；温度液位采集1.主要设备布置主要设备有烟道四套、汽包四台、分汽缸一台、软水箱两个、电气柜两台、管线等。

汽包在29m平台上用钢架支起，四套烟道接用四个汽包；软化水箱设置在20米平台上，放置在两套烟道中间；两个汽包公用一个软化水箱；四台汽包蒸汽汇总至母管，然后进入分汽缸，分汽缸设置在煤气炉车间厂房边0米平台，分汽缸设一个出口供煤气炉取蒸汽用。

2.工况条件电炉出口烟气流量：70000m3/h（工况）；电炉出口烟气温度：1000-1100℃；电炉出口CO含量：30-70%；1.主要技术参数锅炉额定工作压力：0.8MPa额定蒸汽温度：164℃平均产汽量：5.5t/h锅炉入口烟气量：7×104m3/h（工况）锅炉入口烟气温度：1000℃- 1100℃锅炉出口烟温：≧850℃汽包给水温度：20 ℃烟气成分（CO含量）：30-70%1.设备描述4.1.汽化冷却烟道作为汽化冷却烟道式余热锅炉的主要受热面，包括烟道一段、烟道二段、烟道三段、尾部烟道和伸缩密封装置，烟道烟气流通直径为φ2158（节圆直径DN2200 mm），周向布置132列受热管，管与管之间由扁钢连接，采取内部满焊，外部间断焊的形式。

4.2.汽包汽包主要作用是实现汽水混合物分布到汽化冷却烟道并收集水蒸气，规格为φ1800×16mm（内径×壁厚），总长度6700mm左右，用Q345R（GB713）钢板卷制而成，两端带人孔封头，封头壁厚16mm,采用Q345R（GB/T713）钢板冲压制造，汽包内部装置一次分离采用汽水挡板、二次分离采用匀汽孔板。

新疆八一钢铁股份有限公司150吨转炉炼钢工程（炼钢标段）汽化冷却系统运行操作说明宝钢工程技术集团有限公司二○一二年三月目录1 汽化冷却系统参数 12 开炉准备 12.1开炉准备作业一：全面检查 12.2开炉准备作业二：各电（气）动阀动作确认 32.3开炉准备作业三：水源介质确认 42.4开炉准备作业四：除氧器系统运转 52.5开炉准备作业五：锅炉给水系统运转 102.6开炉准备作业六：锅炉循环系统运转 122.7开炉准备作业七：低压循环系统运转 173 正常吹炼 203.1吹炼时注意事项 203.2吹炼中的紧急停止 203.3吹炼中的报警及处理 224 定修、炉修时的停炉 14.1停炉后的保养 14.2停炉顺序 15 辅机操作 25.1加药装置 26水质要求 36.1 给水 36.2 汽化冷却给水和炉水 37 安全事项 4保密本文件中包括宝钢工程技术集团有限公司的保密信息和有价值的商业机密，本文件的内容仍属于我方知识产权。

贵方应对本文件及其中所有内容严格保密。

未经我方书面同意，不得向第三方泄露部分内容或全部内容，也不得用本文件中的信息、技术规范和数据作为非评价本文件的其它用途。

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贵方应仅限于让需要了解本文件的员工接近文件及相关部分，并应确保他们严格遵照保密协议的规定，按照如上所述限制使用。

如违反上述规定，将提交法庭根据适用法律判决。

注意此初步操作和维修说明书在调试和试运转后将由适用于整个运行的最终操作和维修手册代替。

1 汽化冷却系统参数2 开炉准备2.1开炉准备作业一：全面检查在运转前，必须确认汽化烟道、汽包、除氧器等管道所属的阀、冷却水系统的各给水阀及汽包、过滤器等设备内没有异物、垃圾等东西，同时各设备的人孔、密封部件应处于密封状态。