高炉制粉系统自动控制研究与应用

发布时间：2020-09-09 13:15

　　 1840年,由外国科学家S.M.Banks提出一个设想是关于应用高炉喷煤技术喷吹焦炭和无烟煤;在1840~1845年间法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂世界上最早的工业应用即是根据这一设想实现的。由此背景引出本次毕业设计高炉喷煤喷吹技术的自动化控制。课题主要阐述了高炉喷煤系统的制粉工艺控制。本文以包钢新体系高炉的喷吹控制项目背景,进行了对2座4150M3高炉进行制粉的系统控制方案的研究与设计。本文首先对制粉系统的设计背景和设计现状、设计意义与设计目的进行了介绍,并对本系统的可行性进行了分析。然后介绍了制粉的工艺流程,重点说明制粉过程是由控制系统调节给煤机和磨煤机控制,并确定了控制方案。根据控制方案,设计了制粉的控制系统。介绍了制粉过程中给煤速率对喷吹的影响,在制粉过程中旋转给料机速度的测定与控制,以及对控制系统中的主要设备给煤机、干燥炉、磨煤机的控制。对干燥炉润滑的操作ki序在本文中也进行了详细介绍。为了更好的实现制粉机器的各项运行与控制,逐步改造了硬件设备的配置以及软件设计。硬件设计包括了客户端的工控机和下位机,软件设计包括了上位机的画面以及下位机的编程软件设计。
【学位单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TF538.63
【部分图文】：

工艺流程图,工艺流程图

图 2.1 工艺流程图高炉制粉系统是由给料、干燥、研磨、收粉等几部分组成的通过磨煤机将原煤加工力度和水分均符合高炉喷吹要求的煤粉。磨制烟煤粉过程中，还需要惰化、防暴、抑暴及相应的监测控制等装置。原煤的输出是从原煤仓底下的封闭电子皮带使磨煤机以匀速进料。干气是高温烟气的混合物它是由热风炉排出的低温废气和燃烧炉组成的，主排气机会将混合废气泵入磨机。原煤则会通过磨机磨成粉煤来满足磨机要求并且与此同时将热烟气干燥（煤粉含水量小于 1.5%）。煤气和煤粉的混合物是由主排气泵运到煤粉分离器中，粗煤粉则会磨机进一步进行粉碎。符合要求的粉煤机进入袋式粉碎机然后落入粉煤仓，最后气体排放到大气中。制粉过程如图 2.2所示：

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内蒙古科技大学硕士学位论文-8-图 2.2 制粉过程图2.2 整体控制设计方案2.2.1 原煤准备该系统包括综合原煤储料场、储煤棚以及储运方式。在原煤储存运输的过程中，我们为控制煤的粒度大小以及去掉原煤中的杂质含量，还必须要设置筛分破碎装置以及除铁装置设施。筛分破碎既可以控制进入磨煤机的原煤粒度大小，又可以去除某些有害杂质；除铁器则用于去除原煤中的上磁的金属杂物。我们可以通过卡车或皮带把合格的原煤运输到高位原煤仓上做好煤粉加工准备。由于较高的独立性及和灵活性那些有原煤供应的各种设备设施，所以上述原煤的运输方式均采用独立的电气控制。2.2.2 制粉机制磨煤机将原煤加工成粒度大小符合高炉喷吹需要的煤粉是制煤粉的过程，然后放入煤粉储备仓为煤粉的喷吹做好准备工作。制粉

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内蒙古科技大学硕士学位论文的是给煤机系统和干燥炉系统。初始给煤量较小，干燥炉燃烧温度控制在 85℃左右。给煤量加大后温度会降低，因此给煤量接近 85℃时，才能增加给煤量。待系统进入运行状态后，原煤煤机内部，一旦煤经过磨碗与具备研磨压力的磨辊之间，它就接着移动，最终将沿着磨碗边沿溢出区。对于干燥气体而言，过机体后，沿着磨碗边沿从下往上前进，煤粉颗粒将会受干往上，经排出口输入煤粉管道而后进入即布袋收集器，煤粉被振动筛等进入煤粉仓，废气通过排粉风机、消音器、烟囱外排。

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