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酒钢2#高炉热风炉自动控制系统的研究和应用


酒钢 2#高炉热风炉自动控制系统的研究和应用 摘要:酒钢 2# 高炉在 2013 年月大修,大修后控制系统采用罗克韦尔 ControlLogix 系统, 该系统是目前较先进的 PLC 控制系统, 具有很强的时序控制 和模拟量处理功能。本文简要介绍了根据热风炉系统工艺要求,实现烧炉、换炉 的自动控制,保证了热风炉设备的安全,达到了提高热效率,确保高炉安全稳定 生产的目的。 关键词:

热风炉;换炉;自动控制 1 引言: 热风炉的作用是把鼓风机送出的冷风加热到需求的温度, 它是根据蓄热原理 工作的热交换器。 将高炉布袋除尘器产生的高炉净煤气引入燃烧室进行燃烧,使 炉内耐火格子砖加热并蓄热到一定温度后,将冷风经过格子砖加热,最终把热风 送至高炉,为高炉提供冶炼所需的稳定风温和风量。 酒钢 2# 高炉于 2013 年进行大修,高炉自动控制系统升级改造罗克韦尔 ControlLogix 系统,热风炉由 3 座增至 4 座。为了增强热风炉送风稳定性,热风 炉控制系统的控制操作是至关重要的。 热风炉的操作主要分为烧炉控制和换炉控 制两部分。 目前炼铁厂主要依靠有经验的操作工进行手动操作为主,因此研究热 风炉控制的重点是烧路炉控制和换炉控制过程中,实现半自动及全部自动化。 2 酒钢 2#高炉热风炉控制方案分析 2.1 罗克韦尔 PLC 控制系统配置与构成 酒钢 2#高炉控制系统采用罗克韦尔 ControlLogix 控制器,组成先进适用、 可靠的自动控制系统。在酒钢高炉控制系统中普遍应用,其系统先进适用、稳定 可靠、便于维护等优点。 热风炉控制系统选冗余处理器,包括电源、CPU、网络冗余,机架间由 CNet 冗余链接。 2.2 工艺介绍 酒钢 2#高炉系统配置 4 座热风炉(其中 2 座为内燃式热风炉,2 座为顶燃 式热风炉) ,并配置热交换器对热风炉废气预热进行利用,将煤气、助燃空气预 热至 160-210℃,高炉送风温度约 1150-1200℃。 2.3 公用系统阀组和单座热风炉阀组 酒钢 2#高炉热风炉系统公用系统阀门包括:热风炉倒流休风阀、混风切断 阀、混风调节阀、预热器阀组、助燃空气放散阀、助燃空气压力调节阀。 每座热风炉阀门包括:燃烧系统阀门(废气阀、1、2#烟道阀门、助空切断阀、 助空调节阀、煤气燃烧阀、煤气切断阀、煤气调节阀和氮气吹扫阀)和送风系统 阀门(冷风阀、热风阀、冷风均压阀)共 12 个阀门。 2.4 热风炉送风工作制度及换炉操作方式 热风炉的工作制度即送风方法包括三烧一送(两烧一送) 、两烧两送。燃烧 时间约 100 分钟,送风时间约 60 分钟,换炉时间 15-20 分钟。 热风炉的操作方式包括:机旁操作、手动连锁操作、单炉自动换炉、半自动 换炉和全自动换炉,并设有紧急和隔离方式。具体说明如下。 2.4.1 机旁手动操作 操作者可在现场设备操作箱上对热风炉各设备进行单独运转, 各设备仅保持 必要的电气或机械保护,无工艺控制连锁。 2.4.2 HMI 手动控制 操作者可在主控室 HMI 上对热风炉各设备进行单独手动操作。HMI 手动操 作时热风炉各设备之间将保持必要的设备连锁。 2.4.3 单炉自动换炉 单炉自动时,在确定状态选择(可选燃烧、焖炉、送风三种)后,操作者可操 作 HMI 上的“单炉自动”软按钮发出操作指令,这样就可将现行炉子的状态依照 参加动作设备的连锁关系自动转换到所选择的状态上。但在“单炉自动”并选择 “送转焖”时,系统应保证至少有一座热风炉处于送风状态。 2.4.4 半自动换炉 由操作者按照高炉生产或热风炉送风情

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