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高炉设备自动化控制系统毕业论文 专 业 冶金工程 学 号学生姓名 指导教师 高炉设备自动化控制系统摘 要目前PLC 己成为工业控制的标准设备,是自动控制系统的三大技术支柱之一, 在自动控制系统的应用中,可编程序控制器占据着举足轻重的地位。本次设计的内容是在西门子S7400系列编程软件及WinCC6.2编程环境下对高炉设备自动化系统进行的编程设计及上位机控制画面设计。在熟练掌握S7400梯形图编程及特点和WinCC上位机编程的前提下，对该系统进行全面设计，反复试验。在WinCC画面窗口中显示出与PLC运行相一致的过程和结果，使抽象的程序一目了然地展现与眼前。本论文所设计软件可用于PLC和WinCC的模拟运行与学习，经进一步完善和扩充功能也可作为基于计算机平台控制技术的基础。一、概述：此次高炉控制系统的总体技术方案是以高性能工业微机、可编程序控制器（PLC）为核心系统而构成的全分布式网络结构；根据同类钢铁企业所应用的成功经验，结合芜湖新兴铸管公司1#1080高炉实际所进行的高炉自动化系统设计。该项目的自动控制系统和传动控制系统采用德国西门子公司的S7-400可编程控制器和变频器，整个系统通过PROFIBUS网络和工业以太网连接在一起，完成上料、燃烧、出料、除尘等系统的自动控制。本高炉系统按功能分为五个系统：1、 高炉矿槽上料及炉顶系统2、 高炉本体系统3、 热风炉系统4、 原料供料(矿槽槽上供料)系统5、 净环水处理与水渣泵房系统二、设计内容包括：1. 包括高炉上料系统、高炉本体系统、热风炉系统、原料供料系统、净环水处理与水渣泵房系统等五个系统的PLC设备、UPS电源、隔离器/配电器的设计。2. 包括高炉上料系统、高炉本体系统、热风炉系统、原料供料系统、净环水处理与水渣泵房系统等五个系统的基础自动化网络设备、工控机、系统软件等的设计，并对整个高炉基础自动化网络的整体性、完整性负责，对不属于本次设计范围的系统预留接口。3. 炉顶溜槽旋转（）变频传动柜及水渣处理脱水器变频传动柜。三、自动化系统配置1、上料系统、本体系统、热风炉系统、原料系统（独立）采用西门子6ES7 414-4H冗余控制系统 + ET200M进行配置。主站和IO站采用Profibus DP 通讯，并采用双IM153-2进行冗余配置。水处理系统及水渣泵房系统采用S7 400系列控制器进行配置。2、系统编程软件采用STEP 7 5.4 SP5，画面开发、监控软件采用WINCC。3、系统存贮器容量及I/O点数、I/O卡件、卡件插槽、均应考虑25%的富裕量,并可带电插拔,允许热更换。DI、DO要求使用DC24V 16点模块 ，AI采用8点模块，AO采用8点模块，RTD、TC采用8点模块。槽下称量采用高精度模块。4、高炉系统HMI设置如下：上料系统共3台（中控室2台，槽下操作室1台）、热风炉2台、本体2台、工长1台、软水泵1台、原料数据1台、数据服务器2台（配双网卡，双硬盘）、编程器2台（COM口）（配适配器）。每个PLC配1套UPS（6KVA,加报警进PLC），中控配3套UPS(PLC配6KVA,工控机配10KVA)。5、PLC柜电气DI DO 部分与仪表温度压力流量AI AO部分分柜子。6、根据现场距离超过80米的网络配两根光缆，光纤网络交换机有冗余双路自动切换功能。7、高炉基础自动化网络图如下：图一：基础自动化网络图四、控制功能说明本系统对高炉的自动化系统进行设计。实现对高炉各个主要的工艺区域的单体设备控制、顺序逻辑控制、仪表回路控制等基础自动化级的检测和控制功能。主要的工艺区域包括高炉上料系统、热风炉系统、高炉本体系统、净环水系统、原料系统。4.1高炉矿槽系统本部分是指从矿槽配料到排出的过程,矿槽受料部分为槽上设备，划分为原料系统。槽下系统主要控制设备包括：给料机、振动筛、皮带机、称量设备等。4.1.1 简要工艺描述：1#号高炉的矿槽与焦槽双排布置。矿槽为单排料槽，共18个：4个大粒烧结矿槽，4个小粒烧结矿槽，2个球团矿槽，2个块矿槽，2个杂矿槽；焦槽为4个；在槽下配料胶带机之上设置有1个小块焦槽。矿焦槽系统的烧结矿采用槽上筛分分级入炉，槽下分散筛分、分散称量工艺流程。4.1.2高炉装料制度按CO基本装料制度考虑，每个字母代表1个料批的称量漏斗的料。焦批由3个槽下称量斗组成一批，矿批由45个称量斗组成一个料批，每个料批包括炉顶的1罐焦炭和1罐矿石，焦炭与矿石分开装，先焦炭，后矿石。正常焦批重为8.5吨，相应的矿批重为42.7吨。料批程序用来控制一批料中炉料的上料次序，并以此来控制操作的称量漏斗的配料。4.1.3 运转要求4.1.3.1皮带机除焦炭配料皮带和焦丁配料皮带电子秤外，所有皮带常转。4.1.3.2矿石部分矿石配料的任务，是把应该装入的矿石按予定的配比和程序进行称量控制，使工作的矿石称量斗经常处于满料待机状态，等待随时向上料主皮带供料，即每当工作的矿石称量斗卸空闸门关闭后，便进行下一次配料。矿槽分矿石槽（1B-8B号槽）及杂矿、块矿球、团矿槽（5A-10A号槽）。每个矿石槽及杂矿槽下均设有称量漏斗，每个称量漏斗可以设定为工作状态和非工作状态，处于非工作状态的称量漏斗不参与排料。对于工作的称量漏斗，控制系统要使它经常处于满料待机状态，等待向炉顶料罐供料，即每当工作的称量漏斗卸空闸门关闭后，便启动给料设备进行下一次配料。矿石称量漏斗运转流程：当称量漏斗料空且闸门关闭后即开始下一次称量。启动烧结矿动筛（杂矿无振动筛）和给料器，当称量达100%控制值时，给料器和振动筛停止运行。（若称量斗料重达105%控制值时发生报警信号）。此时称量斗处于满料待机状态，当有了称量斗的排料指令时，称量漏斗排料，料空后闸门关闭。上述为一个称量过程。排料顺序：排料顺序为由近到远，依次排料。前一矿槽的称量漏斗其重量小于设定值时，才允许下一矿槽的称量漏斗排料，该设定值每个矿槽单独设定，初始值为“0”。排料次数：工作的矿石槽称量漏斗，每个矿石称量斗配料时都要排料。而工作的杂矿槽称量漏斗，则每n次矿石中间斗配料时才排一次料，该n值每个杂矿槽单独设定。4.1.3.3焦炭部分焦炭配料系统把应该装入的焦炭，按予定的程序进行称量控制，使焦炭称量漏斗处于满料待机状态。焦炭有4个槽，每个槽可设为工作或不工作，设为工作的焦槽要参与配料。4.1.4称量及误差补正：焦丁不进行称量及误差补正。4.1.4.1称量制度各称量漏斗的重量由电子秤称量。计算机随时对各称量漏斗进行重量采样，每次采样为连续5次，取其平均值作为该次采样的结果。仪表应保证空斗时称量值非常接近0。计算机对重量的采样，其分辩率不得劣于1/1000，每次采样（连续5次）至下次采样间隔不得超过0.2秒。称量漏斗每次称量的干标准值为各称量漏斗本身的设定值。当称量值达到计算机给出的称量控制值或该斗上限后，立即给出料满信号，经2秒重量无变化采样的结果作为该斗的称量满值。称量漏斗排料时，以电子秤称得值小于本斗排料提前量（由操作人员设定）时再延时3秒作为该斗卸空依据，此时立即给出料空信号。4.1.4.2误差补正制度:称量漏斗卸料完毕，关闭闸门后，要等计算机通过误差补正计算给出称量目标值及称量控制值后，方能启动其给料设备，因此为了不影响称量（特别是矿石），对误差补正要求满足“随到随算”，并且其计算时间要求小到可以忽略不计的程度（小于0.5秒）。补正计算应达到相当高的精度，以保证整个配料系统由计算机误差补正计算引入的误差可以忽略不计。各种炉料的称量误差采取各称量斗下次称量补正的方法。4.1.5设备运行联锁要求： 4.1.5.1矿石振动筛及杂矿给料机(1)启动条件：本矿槽处于工作状态；称量斗料空且闸门已关闭；计算机已给出称量斗的称量控制值；(2)停止条件：称量斗料重达100%控制值。4.1.5.2矿石给料器(1)启动条件：同编号的矿石振动筛已启动；(2)停止条件：称量斗料满达100%控制值停车。4.1.5.3矿石称量斗闸门及杂矿称量斗闸门： (1)启动条件：本矿槽处于工作状态；按排料顺序应该本称量斗排料； 该称量斗料满达设定值且称量斗上方给料设备已停止工作；相应配料皮带运行正常；矿石称量斗闸门已关闭；先于本斗排料的矿石称量斗（如果有）其重量已小于设定值，其它矿石称量斗闸门均关闭（矿石）；先于本斗排料的杂矿称量斗（如果有）其重量已小于设定值，其它杂矿称量斗闸门均关闭（杂矿）；(2)停止条件：该称量斗料空。4.1.6 主要电气设备序号设备名称数 量功 率（KW）电压等级备注一原料系统（槽上及筛分）1J101皮带机1台N=55+0.21380焦炭皮带机移动卸矿车1台N=15两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关4个型号：KLT2-I打滑检测器1个型号：DH-3料仓接近开关10个移动卸矿车限位开关2个XWK-12烧结矿电液动三通分料器1台N=2.22380V配限位开关4个3烧结矿分级筛4台N=5.52380V4S101胶带机1台N=55+0.21移动卸矿车1台N=15两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关4个型号：KLT2-I打滑检测器1个型号：DH-3料仓接近开关6个移动卸矿车限位开关2个XWK-15S102胶带机1台N=55+0.21移动卸矿车1台N=15两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关4个型号：KLT2-I打滑检测器1个型号：DH-3料仓接近开关4个移动卸矿车限位开关2个XWK-1二矿焦槽本体(槽下及返矿部分)2.1返矿设备1X101胶带机1台N=15+0.2380V两级跑偏开关4个型号：KPP-12-30双向拉绳开关4个型号：KLS-I打滑检测器1个型号：JDK-1纵向撕裂开关1个型号：ZLK-12X102胶带机1台N=7.5+0.2两级跑偏开关4个型号：KPP-12-30双向拉绳开关2个型号：KLS-I打滑检测器1个型号：JDK-1纵向撕裂开关1个型号：ZLK-13X103胶带机1台N=15+0.2两级跑偏开关4个型号：KPP-12-30双向拉绳开关4个型号：KLS-I打滑检测器1个型号：JDK-1纵向撕裂开关1个型号：ZLK-14返矿电液动三通分料器1台N=1.12配限位开关4个5返矿斗式提升机1台N=226粉矿电液动扇形阀1台N=1.5配限位开关2个7电液动平板闸门1台N=1.12配限位开关2个2.2本体设备1除铁器1台N=56.5配金属探测仪2个2称量斗17套液压驱动每台配接近开关2个 3烧结矿振动筛8台N=42380v烧结矿给料机8台N=1.124球团矿振动筛2台N=42380v球团矿给料机2台N=1.125块矿振动筛2台N=42380v块矿给料机2台N=1.126杂矿给料机2台N=1.12380 v7焦炭振动筛4台N=32380 v8 液压站1套主泵：222 kW循环泵：4 kW加热器：16 kW见液压专业设备2.3碎焦回收系统1Y101胶带机(可逆)1台N=7.5两级跑偏开关4个型号：KPP-12-30双向拉绳开关2个型号：KLS-I打滑检测器1个型号：JDK-1纵向撕裂开关1个型号：ZLK-12Y102胶带机1台N=15+0.2380V两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关4个型号：KLT2-I3碎焦三通分料器1台N=2.22380V配限位开关4个4焦丁筛1台N=1.52380V5配料皮带秤1台N=2.2380V变频，机电一体品两级跑偏开关2个6粉焦电液动扇形阀1台N=1.5配限位开关2个4.1.7 主要仪表检测设备序号检测项目AIAODIDO备注（仓顶为0m）1小粒烧结矿称量斗（013t）4数量：4台（斗重10t）2大粒烧结矿称量斗（013t）4数量：4台（斗重10t）3球团矿称量斗（08t）2数量：2台（斗重8t）4块矿称量斗（03t）2数量：2台（斗重7t）5杂矿称量斗（01.5t）1数量：1台（斗重5t）6焦炭称量斗（04t）4数量：4台（斗重9t）7焦丁皮带秤1运输量Q=120M3/H8焦粉、焦丁仓料位检测2焦粉1个，焦丁仓1个（-4.0m/-1.0m）9粉矿仓料位检测1粉矿1个（-5.0m/-1.0m）10烧结矿，球团矿，块矿、杂矿，焦炭仓料位检测184.1.8 设备控制方式高炉矿槽槽下系统控制方式分为自动控制方式、手动操作方式和机旁手动操作方式三种,生产中根据不同的情况进行选择。机旁手动操作方式：此时解除设备间联锁，在机旁操作箱上手动操作，仅限于检修、单机调试的情况下采用该方式。通过设置在机旁操作箱面的选择开关选择机旁和远程集中操作方式。机旁手动操作时，解除该设备的远程集中操作功能。手动操作方式：机旁操作箱面的选择开关选择集中操作方式时，该方式有效，各设备的动作可通过设置在操作室的集中操作台进行远程手动操作，此时设备间的联锁也取消，该方式用于PLC系统故障时的紧急操作。集中操作台上设置有操作台手动操作和PLC自动操作的选择开关，选择PLC自动操作时自动控制方式有效。自动控制方式：高炉矿槽系统按各设备的联锁关系及操作要求，通过PLC控制顺序动作，完成矿槽系统的自动控制。4.1.9 主要控制功能皮带运输控制矿石排料方式控制矿石称量控制 焦炭称量控制 矿焦槽系统设备运转监视及故障处理料仓数据处理料仓数据计算处理班、日截止处理4.1.10主要功能画面：槽下备料系统总貌及工艺设备的操作、显示画面槽下备料、装料周期设定表槽下称量设定画面故障记录画面槽下液压站监控画面4.2高炉上料及炉顶系统高炉上料及炉顶系统的功能事将原料系统配好的物料，按预先设定的装料程序通过皮带机装入炉顶的料罐内。炉顶再按预先设定的装料程序装入炉内，以保证高炉的连续生产。其控制范围包括：上料皮带、无料钟炉顶装料设备、布料设备、均排压设备、炉顶探料尺、炉顶液压站、集中润滑站及冷却系统设备等等。4.2.1 简要工艺描述：高炉上料采用胶带运输机。矿石、焦炭由槽下配料胶带机送入上料主皮带机，根据高炉装料指令排放到上料主皮带机上送入炉顶装料设备；小块焦亦根据装料指令，通过小块焦称量皮带和小粒度矿称量斗排放到槽下配料皮带机上，形成小块焦与烧结矿混装入炉以及小粒度矿分级入炉。上料主皮带正常情况下为常转。上料主皮带机上设有“炉顶设备运转开始点”（简称A点）和“炉顶准备完毕点”（简称B点）。当料头到达A点时，发信号给炉顶进行装料准备。料头到B点时，若收到炉顶准备完毕的信号，皮带机继续上行完成装料过程；若未收到炉顶准备完毕信号，皮带机停车运行。炉顶设备由受料斗、放料阀、上密封阀、料罐、料流调节阀、下密封阀、一次均压阀、二次均压阀、均压放散阀、布料器溜槽、探尺等设备组成。当炉顶受料斗受料时（上料皮带发出信号后），放料阀必须处于关阀状态，此信号由放料阀的接近开关发出，并在主控室显示。在放料阀打开之前必须将料罐的有压气体放空。上密封阀和放料阀依次打开，此信号由上密封阀和放料阀的接近开关（上密封阀和放料阀打开）发出，并在主控室显示，此时受料斗内炉料正在装入料罐内。装料结束后并延时3秒，放料阀关闭，上密封阀关闭，此信号由上密封阀和放料阀的接近开关（密封阀和放料阀关闭）发出，并在主控室显示。显示此两阀完全关闭状态时，进行均压，当罐内压力高于顶压0.006MPa时，且延时3秒后，发出“均压完毕”信号，下密封阀打开，此信号由下密封阀的接近开关（下密封阀打开）发出，并在主控室显示，然后打开已设定好的放料开度的料流调节阀。与此同时，布料器溜槽（角）已按设定要求打到位，布料器溜槽（角）一直旋转工作。当料罐发出料空信号，且延时后，料流调节阀关闭，然后关闭下密封阀，此信号有下密封阀和料流调节阀的接近开关（下密封阀和料流调节阀关闭）发出，并在主控室显示。布料溜槽按要求（角、角）恢复机械“零位”（角的机械“零位”即是布料溜槽的更换位，或者是上料侧中心线位也可。角的机械“零位”是布料溜槽的最低位或最高位，我们一般定为最低位。）。然后可按工艺流程进行下一罐的放料工作。炉顶布料方式有多环布料、单环布料、点布料和扇形布料四种方式。以多环布料为基本的布料方式，多环布料、单环布料设自动和手动，点布料和扇形布料设手动，仅在特殊情况时使用。多环布料在装料程序中进行设定，包括操作料线、料流调节阀开度、布料的档位数、每个档位上的布料圈数。在高炉处于空料线时，具有自动修正布料角度功能。布料溜槽可正反两个方向旋转。炉顶设有两台探尺，2台机械探尺，1台雷达探尺。两台机械探尺对称布置。机械探料尺设有两种工作制度：点测工作制度：探料尺经常停在上部极限位置，需要进行料面探测时，探料尺下降，探完料后立即提起。连续测定工作制度：探料尺在探料时随料面下降，当料面达到设定位置时，才将探料尺提起，然后向高炉内装料。主要联锁要求：探尺必须提升后，才允许溜槽启动；下密没关严，上密不允许打开；下密没全开时，节流阀不能打开；当料罐有压气体放空前，上密不能打开；当料罐没有发出均压完毕信号前，下密不能打开。4.2.2 主要电气设备表4.2.2.1 上料系统序号设备名称数 量功 率（KW）电压等级备注1P-1胶带机1台N=200+0.33380V两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关6个型号：KLT2-I防撕裂开关1个打滑检测器1个型号：DH-32Z-1胶带机1台N=16040.33415两级跑偏开关4个型号：KPT1-12-30双向拉绳开关8个型号：KLT2-I防撕裂开关1个打滑检测器1个型号：DH-3料头、尾检测2个4.2.2.2 炉顶阀门设备序号名称数量油缸数量接近开关及编码器备注一无料钟设备1放料阀122个QZ-F-K15L见BT资料2上密阀112个QZ-F-K15L见BT资料3料流调节阀122个QZ-F-K15L1个编码器见BT资料4下密阀112个QZ-F-K15L见BT资料5溜槽旋转（角）11个QZ-F-K15L1个编码器见BT资料6溜槽倾动（角）132个QZ-F-K15L1个编码器见BT资料二均压放散系统1均压放散阀224个LJA71-24015GK2一次均压阀224个LJA71-24015GK3二次均压阀112个LJA71-24015GK4旋风除尘器放灰阀112个LJA71-24015GK三炉顶放散1炉顶放散阀336个3SG3234-ONR014.2.2.3 炉顶传动设备序号名称数量容量(kW/台)总容量(kW)备注1布料器溜槽旋转115 kW15调速100-970rpm2炉顶润滑站131.5 kW4.536.9平台3炉顶液压站1主泵：237 kW循环泵：2.2 kW加热器：12 kW76在出铁场6炉顶置换风机14 kW436.9平台7机械探尺222.2 kW11机电一体品8电动蝶阀330.25 kW0.754.2.3 主要仪表检测设备序号检测项目AIAODIDO备注1、炉顶无料钟设备1受料罐高料位154.45m平台，电容式料位计2称量料罐重量（0-50t）146.20m平台，1，4点3称量料罐压力（设备带）10-0.25MPa4称量料罐差压1料罐压力-顶压=0.006MPa时均压到位5布料器密封室温度（设备带）2热电阻0-300，60报警6布料器密封室压力（设备带）10-0.25MPa, 密封室压力-顶压0.02MPa7密封室差压1保证布料器充氮密封冷却36.9m平台，密封室压力-顶压0.02MPa2、炉顶均排压系统8氮气罐进气总管流量136.9m平台，280m3/h，1.6MPa9氮气罐进气总管压力136.9m平台，0-1.6MPa10二次均压氮气流量166.25m平台，500m3/h，0.6MPa3、炉顶布料器水冷、氮封11氮气减压阀后压力136.9m平台，0-0.6MPa12齿轮箱及阀箱氮气流量136.9m平台，850m3/h，0.4MPa13齿轮箱及阀箱氮气温度136.9m平台，热电阻0-10014冷却水进水温度136.9m平台，热电阻0-10015喉管外套进/出水流量136.9m平台，4m3/h16喉管外套出水温度136.9m平台，热电阻0-10017气密箱进/出水流量13m3/h18气密箱出水温度136.9m平台，热电阻0-1004、炉顶探尺19东料位1（06m）136.9m平台，东探尺(机械重锤探尺)，20西料位2（06m）136.9m平台，西探尺(机械重锤探尺)，21北料位3（024m）136.9m平台，雷达探尺，4.2.4 设备控制方式4.2.4.1高炉上料系统高炉上料系统控制方式分为自动控制方式、手动操作方式和机旁手动操作方式三种,生产中根据不同的情况进行选择。机旁手动操作方式：此时解除设备间联锁，在机旁操作箱上手动操作，仅限于检修、单机调试的情况下采用该方式。通过设置在机旁操作箱面的选择开关选择机旁和远程集中操作方式。机旁手动操作时，解除该设备的远程集中操作功能。手动操作方式：机旁操作箱面的选择开关选择集中操作方式时，该方式有效，各设备的动作可通过设置在操作室的集中操作台进行远程手动操作，此时设备间的联锁也取消，该方式用于PLC系统故障时的紧急操作。集中操作台上设置有操作台手动操作和PLC自动操作的选择开关，选择PLC自动操作时自动控制方式有效。自动控制方式：高炉上料系统按各设备的联锁关系及操作要求，通过PLC控制顺序动作，完成矿槽系统的自动控制。4.2.4.2高炉炉顶系统高炉炉顶系统控制方式分为自动控制方式、集中手动操作方式两种,生产中根据不同的情况进行选择。集中手动操作方式：此时解除设备间联锁，在主控楼操作室内集中操作屏上手动操作，仅限于检修、单机调试及紧急的情况下采用该方式。通过设置在集中操作屏面的选择开关选择集中手动和自动控制方式。自动控制方式：高炉炉顶系统按各设备的联锁关系及操作要求，通过PLC控制顺序动作，完成炉顶系统的自动控制。4.2.5主要控制功能上料系统设备运转连锁控制上料皮带机料流模拟跟踪控制上料数据跟踪控制上料系统设备运转监视及故障处理炉顶系统设备运转监视及故障处理炉顶系统设备时序控制装入方式控制布料方式控制料流调节阀自学习控制炉顶均排压控制炉顶放散控制探尺数据处理溜槽倾动和旋转控制料流阀控制炉顶探尺运转监控4.2.6主要监控画面无料钟炉顶的布料方式选择画面，可以通过画面选定定点、单环、多环、扇型等多种布料方式。炉顶无料钟布料设定表。炉顶无料钟布料流程操作、显示画面。炉顶煤气压力、流量、温度等工艺参数显示画面。趋势记录及显示画面。探尺深度记录及监控画面。4.3高炉本体系统炉体系统由高炉炉壳、框架平台、炉体冷却设备和炉体冷却水系统、炉体耐火材料、炉体检测设施、炉体附属设备等组成。出铁场设双出铁场，两个铁口，每个出铁场设一套摆动溜槽及一个固定式铁水流嘴。设出铁场液压站，为开口机及泥炮提供驱动。渣处理系统采用嘉恒渣处理，高炉熔渣经渣沟及沟头进入冲制箱，经水淬后形成渣水混合物，渣水混合物经冲渣沟及渣水分配器进入脱水器实现渣水分离，成品渣通过受料斗落到皮带机上运至下一级转运设施，水则透过筛网流入水槽中溢流至水池，回水经过沉淀后被泵打到各用水点循环使用，沉淀池的细渣通过抓斗起重机进行清理。高炉煤气处理设粗煤气重力除尘器，后经煤气净化系统设备（干法布袋除尘）净化后送至BPRT及减压阀组。4.3.1 主要电气设备序号设备名称数 量容量(kW/台)总容量(kW)备注出铁场1出铁场液压站1套主泵：237 循环泵：5.5 加热器：12 802摆动溜槽2个1122水渣处理1脱水器1个237 72变频调速2胶带机1个1515两级跑偏开关4个双向拉绳开关2个打滑检测器1个3电动阀2个粗煤气系统1遮断阀卷扬1个7.5 7.5主令控制器1个LK4-658/52放散阀卷扬1个7.5 7.5主令控制器1个LK4-658/5行程开关2个3清灰搅拌机1个37374振动器3个2.57.54.3.2 主要仪表检测设备序号检测项目AIAODIDO备注炉体1炉喉十字测温1734.75m2料面摄像工业电视3炉身静压力（0.6Mpa）84中压工业水给水压力2MPa113.7m 426X85中压工业水给水温度3516中压工业水给水流量1000m3/h17风口中套冷却水量1000m3/h118.00m 325X78风口大套冷却水量220m3/h118.00m 219X69高压工业水给水压力2MPa113.7m 426X810高压工业水给水流量1500m3/h111风口小套冷却水量1000m3/h118.00m 377X712十字测温冷却水量150m3/h1159X613炉顶打水冷却水量150m3/h1133X614软水给水压力1.6MPa12.4m 720X1015软水给水流量3500m3/h116旁路流量800m3/h226.2m17软水排水温度138.456 820X1018软水排水压力138.456 820X1019软水排水流量3500m3/h135.39m 720X1020软水脱气罐水位（压差）20kPa1粗煤气1炉顶粗煤气温度（800）14点，每个导出管1处，42.650m2炉顶粗煤气压力（0.3MPa）12点，2个导出管各1处，42.850m3重力除尘器锥段温度13点，（600）4炉顶煤气成份分析（0.3MPa，400）H2(0-12)，N2(0-60)，CO(0-30)，CO2(0-30)，CH4(0-12)4.3.3高炉本体主要的控制功能包括：炉顶煤气成分分析炉顶温度分布检测炉顶压力控制炉喉十字测温十字测温高压水进水、回水流量测量炉体温度检测高压水系统监视水流量系统监视风口及炉体漏水监视高炉冷却状况监视炉身透气性指数监视装料实际数据处理冷却水控制炉顶洒水控制炉顶洒水数据处理炉顶温度分布数据处理炉顶煤气成分数据处理炉体温度数据处理炉身静压数据处理炉底温度数据处理炉体冷却水数据处理高炉操作数据监视与高炉其他系统的生产联络信号处理，如鼓风机房等的联络信号相关工艺设备的检测与控制，如炉顶喷淋冷却水的压力、流量控制高炉软水密闭循环冷却控制系统统水位控制、压力控制系统、系统检测报警软水系统温度、压力、水位、流量监测炉渣处理系统设备运转联锁控制。压力，温度，流量，水位，渣量检测及监视。4.3.4主要监控画面高炉系统总貌高炉本体温度趋势记录及显示画面红外测温趋势记录及显示画面高炉本体冷却水系统、流量、压力、温度等历史趋势记录及显示画面高炉炉顶煤气压力，混风温度的PID调节显示及操作画面软水系统操作监视画面4.4热风炉系统热风炉系统包括三座顶燃式热风炉（1#、2#、3#）、一座助燃风机房（1#、2#风机，一用一备）和一个液压站。4.4.1主要工艺描述本高炉热风炉为顶燃式热风炉，主要有燃烧、送风和闷炉三种状态。热风炉工作制度：两烧一送，通过热风炉阀门开关的顺序转换，实现热风炉的换炉操作,即完成热风炉由“燃烧”转“送风”和“送风”转“燃烧”的转换。煤气和空气经烟气预热后进入热风炉内燃烧。换炉操作方式有全自动、半自动和手动操作三种方式。4.4.2主要电气设备序号名称数量备注1液压热风阀132液压冷风阀133液压充风阀134液压烟道阀135液压废气阀136液动助燃空气燃烧阀137液动净煤气切断阀138液压净煤气燃烧阀139液压净煤气放散阀1310电动氮气吹扫阀1311电动冷风放风阀112液动倒流休风阀113液动混风切断阀114助燃风机(两用一备)310KV电机15DN1300液动煤气盲板阀116液压油泵(一用一备)217助燃风放风阀118预热器系统进出口电动阀64.4.3主要仪表检测设备序号检测项目AIAODIDO备注（最大值）1QL冷风流量 NM3 /min13500Nm3/h2PL冷风压力 MPa10.53TL冷风温度12004Ty1烟气温度34005Ty2烟气温度34006QLH混风流量 NM3 /min16007PR热风压力 MPa10.58TR热风主管温度112509TRZ热风支管温度3130010QM煤气支管流量 NM3/h37000011Qk助燃空气支管流量 NM3/h36000012TZx蓄热室中部温度27140013TD拱顶温度6148014TC拱顶侧面温度6148015Py废气均压阀压差 KPa345016PL冷风均压阀压差 KPa345017O2测烟气中残氧 %3218MF煤气热值分析KJ/m3130019QMZ煤气总管流量 NM3/min114万20PK入 助燃空气入口压力MPa11321TK入 助燃空气入口温度110022PK助燃空气预热器压差KPa1123TK出 助燃空气预热温度 125024PM总 烟气总管压力 KPa10.525TM入 煤气入口温度 14026PM 煤气预热器压差 KPa1127TM出 煤气预热温度125028Py入 烟气入口压力 KPa1-2129Ty入 烟气入口温度135030Py 烟气换热器压差 KPa1131Ty出 烟气出口温度 123032T轴 助燃风机轴瓦温度 47033焦炉煤气压力 KPa16.034Qs冷却水流量 吨/小时180035Ps 冷却水压力 MPa10.836Js 冷却水进口温度 110037QJ 焦炉煤气流量 NM3/h138烟气换热器热管表面测温3840039煤气调节阀33DN140040助燃空气调节阀33DN140041混风调节阀33DN70042助燃风机入口阀22DN14004.4.4主要联锁要求：各阀门的基本联锁条件如下：休风阀门开：3个热风阀及混风阀必须关闭混风阀门开：休风阀必须关闭热风阀门开：燃烧系统各阀门必须全部关阀，休风阀必须关闭充风阀门开：燃烧系统各阀门必须全部关闭烟道阀门开：送风系统各阀门必须全部关闭冷风阀门开：燃烧系统各阀门必须全部关闭，热风阀已开废风阀门开：送风系统各阀门必须全部关闭助燃空气切断阀开：送风各阀门全部关闭煤气切断阀开：送风各阀门全部关闭，煤气放散阀关闭煤气燃烧阀开：送风各阀门全部关闭煤气放散阀开：燃烧各阀门全部关闭，煤气切断阀关闭氮气阀门开：煤气切断阀关，助燃空气切断阀关，煤气燃烧阀开4.4.5主要的控制功能：热风炉及余热回收系统设备运转连锁控制。送风顺序控制。送风方式控制。热风炉自动换炉控制。热风炉及余热回收系统设备运转监视及故障处理。热风炉燃烧控制。热风炉各种温度、压力和流量检测及报警。热风炉系统各阀门的检测与控制。热风炉助燃风机出口压力控制。热风炉燃烧气体成分数据处理。热风炉的送风温度控制。热风炉特殊情况下的操作控制。助燃风机控制。4.4.6主要监控画面热风炉系统主监视画面。热风炉系统单炉操作监视画面。热风炉操作状态控制选择画面。热风炉送风操作监视画面。热风炉助燃风机监控画面。热风炉各温度、流量、压力等工艺参数历史趋势记录及显示画面。4.5高炉循环水系统高炉循环水系统包括净环水系统、软水系统及水渣系统。4.5.1简要工艺流程各供水泵组均由冷水池吸水，加压后经全自动自清洗过滤器过滤，分别供给各用水单元使用。用后水利用余压部分（约5400 m3/h）进入冷却塔进行冷却降温，其出水与剩余回水回至冷水池进行混合，循环使用。水处理系统中的流量、水温、水压、水池液位等参数的显示和设备的控制，均集中在水处理操作室进行。在水渣泵房电气室设远程柜，挂于净循环水的控制网络上；在软水泵房电气室设远程柜，挂在高炉本体系统的控制网络上。在水处理操作室中，通过计算机画面可以监控水处理系统的运行状况，同时为了维修的方便，也可以进行机旁就地操作。4.5.2 主要电气设备序号设备名称数 量容量(kW/台)总容量(kW)备注净环水1高压供水泵2台6301用1备10kV2中压供水泵2台6301用1备10kV3低压供水泵2台37 1用1备4电动鼓风供水泵2台45 1用1备5旁滤泵2台37 1用1备6柴油机泵1台7泵出口电动阀10台8净循环冷却塔3台559电动鼓风冷却塔2台7.510自吸泵2台5.51用1备11冷水池补水电动阀门2台软水系统1软水循环供水泵3台3152用1备10kV2软水补水泵2台151用1备3蒸发空气冷却器6台27.5+3154泵出口电动阀5台5气动蝶阀4台DC24V电磁阀水渣系统1循环水泵4台2202用2备2泵出口电动阀4台4.5.3 主要仪表检测设备序号检测项目AIAODIDO备注水冲渣系统：1循环水池液位1-5.00m-0.00m，报警2循环泵出水总管流量DN60012000m3/h3循环泵出水总管压力11.0MPa5系统