高炉喷吹系统(谷风参考)

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AbstractThe 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详细摘要高炉喷煤技术始于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。

高炉喷吹技术控制及其优化随着工业生产的日益发展和全球化竞争的加剧，各类企业都在积极寻求不断提升生产效率和产品质量的方法。

在钢铁企业中，高炉是重要的生产设备之一，钢铁生产的主要环节就是在高炉内实现。

而高炉喷吹技术是高炉生产过程中的一个关键技术环节。

本文将从高炉喷吹技术控制和优化两个方面来阐述相关知识。

1.高炉喷吹技术控制高炉喷吹技术是指将煤气、风、氧气等混合物喷入高炉内，以达到控制炉内温度、压力、气流等参数的技术。

高炉喷吹技术控制主要涉及喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等参数。

如何控制这些参数，取决于高炉操作人员对高炉生产过程的理解和掌握，还需要依靠先进的自动化控制技术。

高炉喷吹技术的控制可以采用MICOM控制系统和PLC控制系统。

MICOM控制系统是一种高效的控制系统，通过计算机控制高炉的各种参数，自动调节喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等，从而保证整个高炉生产过程的稳定性和可控性。

PLC控制系统是一种基于可编程逻辑控制器的控制系统，通过编程控制高炉的喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等，实现高炉生产过程的自动化控制。

高炉操作人员应该掌握高炉生产过程的基本原理和技术规范，以便在高炉喷吹技术控制过程中发挥效果。

同时，高炉操作人员还应该对高炉生产过程进行实时监测，及时发现生产中可能出现的问题，调整相关的控制参数，确保高炉生产过程的稳定性和高效性。

2.高炉喷吹技术优化喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等参数是影响高炉生产效率和产品质量的重要因素。

针对这些因素，需要深入研究并进行优化，以达到提升生产效率和产品质量的目的。

（1）喷吹量优化喷吹量是指喷入高炉的混合物的量。

喷吹量的大小影响高炉的燃烧状态和温度分布等，因此需要进行优化。

通过控制喷吹量的大小和喷吹的位置，可以有效地改善炉内温度分布、控制一次风量和温度，减小喷吹速度对物料层的冲击对热风炉进行优化。

（2）喷吹速度优化喷吹速度是指混合物喷入高炉的速度。

高炉的喷吹速度往往是根据高炉的炉龄、原料、燃料等条件而定的。

高炉煤粉喷吹系统工艺简介摘要：高炉煤粉喷吹是优化炼铁系统结构的重要环节，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势，。

本文结合实际工程介绍了高炉煤粉喷吹系统的工艺及其取得的重大意义。

关键词：高炉原煤储运；煤粉制备；煤粉喷吹一、高炉煤粉喷吹概述近年来随着钢铁行业的高速发展，矿石资源和焦炭资源日趋紧张，节能降耗已经成为钢铁行业刻不容缓的重大课题，而炼铁系统又占钢铁行业能耗的70％左右，是名副其实的耗能大户，而高炉煤粉喷吹系统在高炉生产过程中已成为节焦和改进冶炼工艺最有效的措施之一。

喷煤工艺种类繁多，按喷吹方式可分为直接喷吹和间接喷吹，按喷罐布置可分为并罐布置和串罐布置，按喷吹管路可分为多管路喷吹和单管路加分配器喷吹，按制粉系统烟气循环方式可分为引热风炉废气和烟气自循环方式。

完整的高炉喷煤工艺流程应包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统和煤粉计量系统，最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。

二、工艺介绍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。

高炉喷煤系统的工艺流程主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几个部分组成。

如下图所示。

1. 原煤储运系统：为保证高炉喷煤作业的连续性和有效性，在喷煤工艺系统中，首先要考虑的是建立合适的原煤储运系统，该系统应包括综合煤场、煤棚、储运方式。

为控制原煤粒度和除去原煤中的杂物，在原煤储运过程中还必须设置筛分破碎装置和除铁器。

筛分破碎即可以控制磨煤机入口的原煤粒度，除铁器则主要用于清除煤中的磁性金属杂物2. 煤粉制备系统: 煤粉制备是指通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉。

制粉系统主要由给料、干燥与研磨、收粉与除尘几部分组成。

3. 喷吹系统：喷吹系统由不同形式的喷吹罐组和相应的钟阀、流化装置等组成。

煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气，在自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口。

高炉喷煤系统设计中喷吹形式分析发布时间：2021-11-25T06:34:23.830Z 来源：《科学与技术》2021年第24期作者：陈龙[导读] 喷煤系统作为高炉的重要组成部分，其对于高炉的正常运行具有十分重要的影响。

陈龙新疆天山钢铁巴州有限公司新疆 841300摘要：喷煤系统作为高炉的重要组成部分，其对于高炉的正常运行具有十分重要的影响。

为了确保喷煤系统的高效稳定运行，这就需要对其进行科学合理的设计，本文对高炉喷煤系统进行了一定的论述，在此基础上，结合高炉喷煤系统的特点，对其喷吹形式进行优选，能够在一定程度上提高喷吹质量，进而为高炉喷煤系统的正常运行提供可靠保障，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词：高炉；喷煤；喷吹1 前言作为最主要的铁水生产方式-高炉炼铁，其在我国获得了非常广泛的应用，对于钢铁生产具有至关重要的影响。

在高炉炼铁过程中，除了需要原料铁矿石外，还需要的另一种重要物质就是焦炭，其燃烧过程中会释放出大量的热量供给冶炼，并且还能作为还原剂参与到铁矿石的还原反应中，其还可以用于高炉炉内料柱骨架。

但是焦炭价格较为昂贵，并且其供应量无法满足当前的钢铁冶炼需求，因此，为了改善这种不利现状，通过采用喷煤的方式替代部分焦炭，这对于高炉炼铁用能结构的优化具有十分重要的现实意义。

喷煤技术不仅有助于降低冶炼成本，减少焦炭的消耗量，还能够在一定程度上减轻焦化厂CO2等温室气体的排放，促进高炉炼铁的可持续发展。

2 高炉喷煤系统高炉喷煤系统主要是由原煤贮运、煤粉制备、干燥惰化、煤粉喷吹以及供气等部分构成的，其具体的结构如图1所示。

其中，煤粉喷吹按照其设备配置方式的不同可以划分为多种不同的喷吹形式，这就需要结合实际的工作需求进行科学合理的选择。

在对高炉喷煤系统进行设计的过程中，需要对现场平面布置、气源供给以及操作人员的操作需求等影响因素进行系统全面的综合考虑，选择技术先进、经济合理的喷吹方式，进而为高炉炼铁的高效安全进行提供可靠保障。

高炉喷吹煤粉系统高炉经风口喷吹煤粉已成为节焦和改进冶炼工艺最有效的措施之一。

它不仅可以代替日益紧缺的焦炭，而且有利于改进冶炼工艺：扩展风口前的回旋区，缩小呆滞区；降低风口前的理论燃烧温度，有利于提高风温和采用富氧鼓风，特别是喷吹煤粉和富氧鼓风相结合，在节焦和增产两方面都能取得非常好的效果；可以提高一氧化碳的利用率，提高炉内煤气含氢量，改善还原过程等等。

总之，高炉喷煤既有利于节焦增产，又有利于改进高炉冶炼工艺和促进高炉顺行，受到世界各国的普遍重视。

高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成，其工艺流程如图7—1所示。

热烟气理画瓦——彳高炉图7-1高炉喷煤杀统工艺流程原煤贮运系统；原煤用汽车或火车运至原煤场进行堆放、贮存、破碎、筛分及去除其中金属杂物等，同时将过湿的原煤进行自然干燥。

根据总图布置的远近，用皮带机将原煤送人煤粉制备系统的原煤仓内。

煤粉制备系统：将原煤经过磨碎和干燥制成煤粉，再将煤粉从干燥气中分离出来存入煤粉仓内。

煤粉喷吹系统：在喷吹罐组内充以氮气，再用压缩空气将煤粉经输送管道和喷枪喷人高炉风口。

根据现场情况，喷吹罐组可布置在制粉系统的煤粉仓下面，直接将煤粉喷入高炉；也可布置在高炉附近，用设在制粉系统煤粉仓下面的仓式泵，将煤粉输送到高炉附近的喷吹罐组内。

热烟气系统：将高炉煤气在燃烧炉内燃烧生成的热烟气送人制粉系统，用来干燥煤粉。

为了降低干燥气中含氧量，现多采用热风炉烟道废气与燃烧炉热烟气的混合气体作为制粉系统的干燥气。

供气系统：供给整个喷煤系统的压缩空气、氮气、氧气及少量的蒸汽。

压缩空气用于输送煤粉，氮气用于烟煤制备和喷吹系统的气氛惰化，蒸汽用于设备保温。

7.1煤粉制备系统煤粉制备工艺是指通过磨煤机将原煤加工成粒度及水分含量均符合高炉喷煤要求的煤粉的工艺过程。

高炉喷吹系统对煤粉的要求是：粒径小于74严m的占80 %以上，水分不大于1 %。

根据磨煤设备可分为球磨机制粉工艺和中速磨制粉工艺两种。

浅谈马钢新区高炉制粉喷吹系统贺仁亮高炉制粉喷吹系统是世界炼铁正在迅速发展的一项重大技术，其目的是在高炉冶炼技术中，扩大高炉燃料来源，从风口向高炉喷吹煤粉，以价格低的煤粉替代价格昂贵的冶金焦，改善高炉的操作条件；增加高炉的调剂手段；最终达到节焦增产的目的。

我自2006年从马钢老区调入新区参加马钢新区建设一直都在从事高炉制粉喷吹的仪控安装，调试及维护工作。

下面是我对马钢新区高炉制粉喷吹系统工艺的一些简单阐述。

一、制粉工艺简介马钢新区高炉制粉系统采用中速磨加一级布袋收粉工艺，共设置3个制粉系列,全负压运行。

用合格烟气作原煤干燥剂。

原煤来自原煤场，经配煤、过滤大块和除铁后送至喷煤主厂房的三个原煤仓内，原煤仓贮存的原煤经原煤仓下设置的计量式给煤机均匀给入中速磨。

干燥剂通过袋式收尘器后的排粉风机吸入系统。

原煤在中速磨内同时进行磨细和干燥，粒度较大的粒煤在中速磨内循环磨碎，合格的煤粉沿上升管道进入气箱脉冲袋式收尘器被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于50mg/Nm3的尾气通过排粉风机排入大气。

灰斗中的煤粉由布袋收尘器落煤管通过叶轮排粉机、煤粉筛排入煤粉仓；煤粉仓下部钟阀、软连接与喷吹系统的喷吹罐相连。

原煤中硬度较大的杂物如煤矸石等经中速磨排渣口排出。

高浓度袋式收尘器为露天安装，脉冲用气为氮气。

为防止结露，影响煤粉输送，收尘器在工作时须维持一定的温度（65℃～110℃）,因此，自中速磨出口至收尘器进口间的上升管道、收尘器本体外层都采取了保温措施。

系统中中速磨入口、煤粉仓、收尘器出口设置了O、CO浓度监控仪，当浓度达到设定报警值时，可采取充氮气2保护等措施。

中速磨进出口、煤粉仓、收尘器出口设置了温度监控仪，当温度达到设定报警值时，可采取相应措施，确保系统安全。

工艺流程：二、喷吹工艺简介马钢新区两座高炉各设有一套（3个喷吹罐）并罐喷吹系统,采用高压并列罐总管加炉前分配器方案,连续地向高炉喷吹煤粉。

由计算机自动控制倒罐作业，也可由人工在计算机上手动控制倒罐作业，并应用了喷吹罐卸压氮气回收技术。