高炉热风炉温度控制系统设计

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1、内蒙古科技大学过程控制工程课程设计说明书题目：高炉热风炉温度控制系统设计学生姓名：薛敏杰学号：0967112205专业：测控技术与仪器班级：2009-（2）班指导教师：李忠虎前言在现代工业生产过程中，高炉炼铁的实质在于用焦炭做燃料和还原剂，在高温下，将铁矿石或含铁原料中的铁，从氧化物或矿物状态还原为液态生铁。因此，高炉炼铁的本质是铁的还原过程。高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘灰。高炉冶炼过程是一个连续的、大规模的、高温生产过程。炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入高温热风使焦炭燃烧。燃

2、烧生成的高温还原性煤气，在上升过程中与下降的炉料相遇，使其加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣、铁，聚集于炉缸，周期的从高炉排出。上升的煤气流由于将能量传给炉料，温度不断降低，成分逐渐变化，最后变成高炉煤气从炉顶排出。高炉实质是一个炉料下降、煤气上升两个逆向流运动的反应器。高炉一经开炉就必须连续地进行生产。但高炉炼铁环节中，热风炉的温度稳定控制成了高炉炼铁成功与否的关键因素。热风炉是现代大型高炉主体的一个重要组成部分，其作用是把从鼓风机来的冷风加热到工艺要求的温度形成热风，然后从高炉风口鼓入，帮助焦炭燃烧。所以热风炉的热风温

3、度大小或稳定与否都对于整个高炉炼铁有着很大的影响。所以我们要做一套设计，控制热风炉的温度，保证生产的正常进行。本次课程设计正是针对于高炉炼铁生产中热风炉的单炉送风系统，利用单闭环系统进行负反馈控制，使得热风炉的热风温度能够达到高炉炼铁生产的工艺要求。目录前言··················································11热风炉简介··········································21.1热风炉原理及应用方式··························21.2热风炉工艺简介

4、·································32热风炉温度控制系统设计······························42.1熟悉工艺过程，确定控制目标····················52.2选择被控变量··································62.3选择操纵变量··································62.4确定控制方案··································62.5选择控制算法························

5、··········62.6控制仪表的选型································72.6.1温度传感器及变送器选择·················72.6.2执行器的选择···························82.6.3调节器的选择···························82.7控制系统框图·································93总结···············································10参考文献··············

6、·······························111热风炉工艺简介1.1热风炉原理及应用方式热风炉是锅炉的一种，根据热风炉原理，热风炉在不同行业的应用方式有两种：一种是直接利用热风的来加热的方式。另一种是需要间接利用热风来加热的方式。热风炉作为热动力机械的热风炉于20世纪70年代末在我国开始广泛应用,它在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。通过长时间的生产实践，人们已经认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘

7、干或供暖操作。这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。更大的问题是，这种热源对于那种需要较高温度干燥或烘烤作业的要求，则束手无策。针对这些实际问题经过多年潜心研究，于研制出深受国内外用户欢迎的JR系列螺旋翅片管换热间接式热风炉和ZRL系列高净化直接式热风炉。热风炉的应用范围：化工和制药行业化学制品、化工产品和药品的制备和干燥；涂装行业汽车、摩托车、集装箱、家电、印铁制罐等工业产品的烘烤漆，喷粉固化等；纺织印染和无纺布行业热定型、热熔染色、焙烘、热风拉幅；铸造行业型砂和砂芯烘干；磨具、磨料行业砂布和砂轮烘干；建材行业木材干

8、燥、人造板、层压板烘干、石膏板烘干、玻璃纤维制品烘干；农产品、饲料及食品加工烘烤咖啡、茶叶、烟