高炉上料自动控制系统
高炉上料自动控制系统
【摘要】本文主要论述了罗克韦尔控制系统在包钢万腾钢铁1#高炉中的应用。对自动控制系统的组成、硬件配置、控制过程及控制功能的实现进行了详细阐述。
【关键词】罗克韦尔控制系统；装料控制；布料控制
0 概述
高炉上料装置是生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时通过原料的精确配比，又可提升产品的品质和质量。高炉上料自动控制系统采用PLC完成所有的顺序控制过程、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。计算机负责监控和人机对话，PLC和计算机通过光纤进行通讯，进行动态数据交换，实现点对点通讯，控制与监控分开，可靠性高。
1 上料系统的控制方案
万腾钢铁1#高炉上料控制系统分为槽下配料和小车上料及炉顶布料三部分构成，采用的是卷扬小车自动上料，炉顶是单罐式无料钟炉顶，槽下矿槽为单列左右对称布置，高炉料车卷扬采用的是两套变频传动，互为备用。溜槽布料倾角和节流调节采用比例阀控制，炉顶探测料面采用2根变频调速垂直探尺。炉顶其它设备采用的是液压传动。溜槽、料溜调节阀的位置检测装置采用的是三个增量型编码器。在上料过程中，炉料先投进受料斗里，随后放入料罐中，在这个过程中，由于高炉不能和大气相通，通过控制炉顶放散阀、均压阀、上密阀、料斗翻板、下密阀、料流阀的顺序开关来实现高炉的正常下料，通过控制α、β、γ来实现高炉布料。
根据高炉上料系统的工艺要求，综合考虑控制的可靠性及实用性，其设计方案如下。
高炉上料自动控制系统由一套冗余PLC及三个远程I/O站组成。CPU机头及高炉炉顶I/O位于高炉主控楼PLC室，CPU、电源模块及通讯模块采用冗余方式。炉顶远程I/O主要控制炉顶设备及布料器、探尺等炉顶设备。槽下设备远程I/O站位于矿槽主控楼，主要控制槽下配料设备以及槽下液压站设备。卷扬远程I/O站位于卷扬液压站，主要控制炉顶液压站及与卷扬西门子300PLC的硬连接控制。矿槽除尘远程I/O站，主要控制矿槽除尘风机、仓壁振动器及刮板机等除尘系统设备。
2 控制系统的硬件配置
整个上料系统包括一套冗余PLC系统和三个远程I/O站。冗余PLC包括CPU
高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作
课题：高炉自动上料（配料）控制系统的设计与制作 系部：机电工程学院 专业：电气自动化技术 班级： 姓名：李瑞 学号： 指导老师： 2019．3．15 第28 页共20页
目录 摘要 (31) 第一章序言 (31) 1.1课题意义 (32) 1.2课题来源 (33) 1.3国内外高炉自动控制系统的研究现状和趋势 (33) 1.3.1高炉计算机控制发展 (33) 1.3.2炼铁自动化技术的现状 (34) 1.3.3高炉自动化系统的发展趋势 (34) 1.4毕业设计主要任务 (35) 1.5本章小结 (35) 第2章高炉上料生产工艺 (35) 2.1高炉上料系统的组成与工作原理 (36) 2.1.1高炉上料系统自动控制概述 (37) 2.1.2高炉上料控制系统流程 (37) 2.2高炉炼铁生产工艺简介 (39) 第三章可编程控制器及PID控制 (39) 3.1可编程控制器 (40) 3.2PID控制 (41) 第四章高炉上料系统的软件设计 (42) 4.1PLC程序设计 (42) 4.2槽下设备运转控制 (45) 4.3主卷上料小车的连锁控制 (45) 结束语 (47) 谢辞 (47) 参考文献 (48) 第30页共20页
在冶金企业中，高炉给料系统是一个非常重要的复杂的设备系统。为了保证高炉进料的稳定、安全、高效工作，高炉进料计算机自动控制的设计与实现显得尤为重要。在提高控制系统控制精度的基础上，进一步提高了高炉进给操作的可靠性、安全性和稳定性，为高炉的生产提供了可靠的保证。本文结合实际科研项目——高炉进料系统自动改造，开发设计了一套高炉进料生产线自动控制系统。本项目跟踪国内外先进技术，采用目前先进的无钟炉具设备，提高设备可靠性，降低备件消耗，节约成本。在国内外生产过程控制技术发展的基础上，开发设计了可编程控制器控制系统。在本系统中，PLC作为核心部件，对整个生产线起到监控作用，各种电磁阀等机械部件发出控制指令，并结合组态软件完成论文的要求。根据PLC的输入和输出点进行硬件配置;根据PLC编程的特点，采用与工厂电路图最接近的方法——梯形图编制软件，并将软件划分为几个模块。通过组态软件实现操作界面、数据显示、设备状态、布匹设置、历史趋势、打印管理。用户可以修改各种数据。在原有常规控制系统的基础上进行了优化。采用PID控制对进给流量阀进行调节和控制。采用精确的结构模型对高炉进料系统进行了详细的分析，有效地解决了进料流量阀相对误差较大的问题，实现了快速调整，为高炉稳定高产创造了条件。 关键词：高炉自动上料系统；PLC；PID控制 第一章序言 高炉炼铁在钢铁冶金行业中，是最重要的组成部分。高炉炼铁是一个连续的过程，其通过氧化还原反应，将铁矿石还原生成生铁。各种原料包括铁矿石、焦炭和助熔剂按成分比例，由炉顶加料装置批次被送至高炉内，炉喉面要维持在一定的高度。铁矿石和焦炭在炉中变化成为交替的层状结构，在下降的过程中，矿石逐渐变成铁水和熔渣，聚集在炉中，并定期从释放口放出。高炉供料系统是炼铁生产的重要组成部分，供料系统通过料车分开，分为配料系统和上料系统前后两部分，本文主要阐述上料系统的硬件和软件的设计。 第28 页共20页
高炉主上料装置设计
重庆科技学院 毕业设计（论文）题目1350M3高炉主上料装置设计 学院机械与动力工程学院 专业班级设维08-01 学生姓名宋卫学号2008630644 指导教师何正春职称工程师 评阅教师职称 2011年 6 月8 日
重庆科技学院 毕业设计（论文）任务书 院（系）机械与动力工程学院 专业班级设维08-01 学生姓名宋卫学号2008630644 指导教师何正春职称工程师 题目：1350M3高炉主上料装置设计 ______________________________________ （任务起止日期2011年03月21 日至2011年06月24日） 系主任年月日
学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年月日
摘要 本次毕业设计是关于13503 m高炉主上料装置的设计。首先进行充分的调研，包括设备的使用条件、环境条件，作好详细的资料调研收集，了解高炉炼铁的生产工艺过程，分析各种可能的方案，进行必要的可行性和必要性分析，根据要求设计出能根据炼铁工艺的要求，满足13503 m高炉炉顶上料的高炉上料装置，并且有较好的使用和维护性能。对设计的输送设备的主要零部件进行强度校核，主要标准件的选取进行充分的理论计算分析。最后设计出了能满足要求的带式输送机上料装置。 关键词：高炉上料装置驱动装置
高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程
本文介绍了莱钢1#1000m高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程，施耐德公司昆腾系列PLC控制系统的特点、硬件组态及软件功能，并详细介绍了该PLC控制系统的主要控制功能。Abstract：This paper mainly discuss the process control system of feeding system for blast furnace based on Schneider TSX Quantum series PLC. Configuration software Concept2.6 are adopted to monitor and manage process data. The whole system well satisfies the technical requiments for control. 关键词：PLC；自动控制；上料系统；昆腾 Key words：PLC；automation；feeding system；Quantum 1、概述 莱钢1#1000m高炉2005年投产，矿槽炉顶上料系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC，该控制系统实现了对矿石、球团、烧结、焦碳等原料的自动称量，并完成称量误差的自动补偿；实现了炉顶各阀门的顺序自动开关，α、β、γ的角度自动设定以及其他相关辅助设备的自动控制；实现了对高炉矿槽炉顶上料系统的数据采集、数据显示与数据控制。该系统投运以来，运行稳定，效果良好。 2、高炉矿槽炉顶上料系统工艺流程简述 2.1 槽上控制工艺流程： 高炉槽上设计13个料仓，4个烧结矿仓(3#、4#、5#、6#)，2个焦炭仓（7#，8#），3个球团仓（9#、10#、11#），2个杂矿仓（1#、2#），1个焦丁仓。 槽上有3条打料皮带机，每条皮带机对应一辆卸料小车，采用卸料小车可以将胶带机输送的原料卸至不同的料仓，当采用卸料小车进行卸料时，卸料小车先开至所选择的料仓上方，然后启动胶带机，原料就经卸料小车卸到小车下方的料仓。 2.2 槽下控制工艺流程： 高炉槽下设两个大烧结矿仓，两个小烧结矿仓，两个杂矿仓，三个球团仓，一个备用仓。每个矿仓下都有振动筛，筛除小于5mm的碎矿，大烧结矿仓的矿经过筛分后分别进入料坑的左右中间称量斗，小烧结矿仓的矿经筛分后分别进入各自配套的称量斗，然后经矿石皮带机集中运送，经料坑上方的翻板进入料坑中的矿石中间斗，经筛分后的5mm烧结矿经返矿皮带机运到碎矿仓。 焦炭设左右两个焦仓，仓下装有振动筛和振动给料机，焦炭经筛分后，大于20mm的块焦，分别直接进入料坑的左右焦炭称量斗，筛下小于20mm的碎焦经SJ1、SJ2胶带机倒运33 到SJ3碎焦胶带机上，送至碎焦仓上振动筛，将碎焦分级成8mm以上和8mm以下两种产品，大于8mm的焦丁由SJ4胶带机运至焦丁仓，再经焦丁给料机到焦丁称量斗，然后到供料胶带机与烧结矿一起进入料坑中间斗。小于8mm的碎焦落入焦粉仓等待汽车外运。当料车到底后，相应的矿石中间斗或焦炭斗向料车装料。
高炉上料自动控制系统中几个关键环节的设计
高炉上料自动控制系统中几个关键环节的设计摘要：高炉上料过程必须做到及时、准确，操作灵活，靠人工操作已不能满足生产需要，自控系统成为高炉生产中不可缺少的环节，因此，必须高度重视高炉自控系统的设计工作。 关键词：自控系统；布线；配料；环形布料；定点布料；扇形布料；料制参数 abstract: the blast furnace process must be done timely, accurate, flexible operation, can no longer rely on manual operations to meet production needs, the automatic control system to become an indispensable component in the blast furnace production, therefore, we must attach great importance to the design of the blast furnace automation system. key words: automatic control system; wiring; ingredients; circular fabric; the sentinel fabric; fan-shaped cloth; material system parameters 中图分类号：tb486+.3文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 高炉上料是炼铁生产中非常重要的环节，是衔接上、下游生产工序的纽带，且控制工艺复杂，实时性要求高，一旦出现问题，将给炼铁生产造成严重影响，甚至休风停产。因此，必须设计好高炉上料系统的自动控制方案，并且结合生产工艺，优化控制细节。下
高炉上料PLC控制系统设计报告
中南民族大学 计算机科学学院 PLC课程设计报告 课程PLC技术及应用 设计题目高炉上料PLC控制系统 年级专业12级自动化 学号 学生姓名 指导教师 2015年 6 月22 日
目录 引言 (4) 1. 课题要求 (4) 2. 系统总体方案设计 (4) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (4) 2.2 系统变量定义及分配表 (5) 2.3 系统接线图设计 (6) 2.4 系统可靠性设计 (7) 3 控制系统设计 (7) 3.1 控制过程工艺流程图设计 (7) 3.2 控制程序顺序功能图设计 (10) 3.3 控制程序设计思路 (11) 4 人机界面设计 (11) 4.1 选用界面介绍 (11) 4.2 画面制作及设计 (12) 5 系统调试及结果分析 (12) 5.1 系统调试及解决的问题 (12) 5.2 结果分析 (13) 结束语 (13) 参考文献 (14) 附录一：源程序 (14)
附录二：调试运行中的部分运行图 (19)
高炉上料PLC控制系统 引言 高炉上料PLC控制系统主要运用于工业现场，例如混凝土加工厂、炼钢厂等大型工业现场。这些大型工业现场由于设备笨重、车间安全系数低，容易发生事故等原因，采用PLC控制可以轻松、方便、安全操作设备，防止意外事故发生，并能够实现自动控制，大量的减轻了工人的工作强度，提高了生产效益。 1. 课题要求 高炉上料控制系统主要是在工业现场中对物料混合加工进行配料控制，自动或者手动实现控制，方便人员操作，减轻工作负担。 系统设备：运料小车、小钟、大钟、料尺、各相关位置开关。 工作过程描述：初始小车停在底部，人工启动后20秒时间装料，装料完毕小车上行，到达顶部位置自动卸料到小钟内（卸料时间5秒）；而后小车自动下行到底部。 物料从小车中放到小钟后，小钟下放，使物料落入大钟。小钟下放到位5秒后提升，提升到位（关到位）后下放大钟，使物料落入高炉，大钟下放到位延时7秒后提升到位（注意互锁关系：大、小钟不得同时下放）料尺每隔2分钟下探一次料位。当料位上限开关动作，表明炉内物料已满，应停止上料（将本次上料完成后停止上料），直到料位下降到上极限以下。 可由人工在任何时间停止所有设备，但大小钟在停止操作发生时应先确保都提升到位才不再工作。人工停止后转手动控制，PLC不再干预。 相关时间参数：小车运行时间：30S；小钟下放/提升时间：10S 大钟下放/提升时间：15S；料尺下探/提升时间：10S 2. 系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理 该系统采用CJ1M系列PLC控制器作为开发设备，使用CJ1M-CPU22型号设备，该设备程序容量10Ksteps、DM（字）32K、I/O点数320点，可以从以太网、Controller-Link、DeviceNet 和CompoBus/S中选择最适合的网络。能基本实现高炉上料工业现场的控制。 外围器件使用行程开关作为行程指示信息，使用触摸屏和CJ1M 组合系统实现现场监控，从而达到自动和手动监控功能。
高炉上料自动控制系统
高炉上料自动控制系统 【摘要】本文主要论述了罗克韦尔控制系统在包钢万腾钢铁1#高炉中的应用。对自动控制系统的组成、硬件配置、控制过程及控制功能的实现进行了详细阐述。 【关键词】罗克韦尔控制系统；装料控制；布料控制 0 概述 高炉上料装置是生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时通过原料的精确配比，又可提升产品的品质和质量。高炉上料自动控制系统采用PLC完成所有的顺序控制过程、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。计算机负责监控和人机对话，PLC和计算机通过光纤进行通讯，进行动态数据交换，实现点对点通讯，控制与监控分开，可靠性高。 1 上料系统的控制方案 万腾钢铁1#高炉上料控制系统分为槽下配料和小车上料及炉顶布料三部分构成，采用的是卷扬小车自动上料，炉顶是单罐式无料钟炉顶，槽下矿槽为单列左右对称布置，高炉料车卷扬采用的是两套变频传动，互为备用。溜槽布料倾角和节流调节采用比例阀控制，炉顶探测料面采用2根变频调速垂直探尺。炉顶其它设备采用的是液压传动。溜槽、料溜调节阀的位置检测装置采用的是三个增量型编码器。在上料过程中，炉料先投进受料斗里，随后放入料罐中，在这个过程中，由于高炉不能和大气相通，通过控制炉顶放散阀、均压阀、上密阀、料斗翻板、下密阀、料流阀的顺序开关来实现高炉的正常下料，通过控制α、β、γ来实现高炉布料。 根据高炉上料系统的工艺要求，综合考虑控制的可靠性及实用性，其设计方案如下。 高炉上料自动控制系统由一套冗余PLC及三个远程I/O站组成。CPU机头及高炉炉顶I/O位于高炉主控楼PLC室，CPU、电源模块及通讯模块采用冗余方式。炉顶远程I/O主要控制炉顶设备及布料器、探尺等炉顶设备。槽下设备远程I/O站位于矿槽主控楼，主要控制槽下配料设备以及槽下液压站设备。卷扬远程I/O站位于卷扬液压站，主要控制炉顶液压站及与卷扬西门子300PLC的硬连接控制。矿槽除尘远程I/O站，主要控制矿槽除尘风机、仓壁振动器及刮板机等除尘系统设备。 2 控制系统的硬件配置 整个上料系统包括一套冗余PLC系统和三个远程I/O站。冗余PLC包括CPU
高炉料车上料自动控制系统毕业设计
学号： HEBEI UNITED UNIVERSITY 毕业设计说明书 G RADUATE D ESIGN 设计题目：高炉上料料车自动控制系统
摘要 目前高炉上料的形式主要有两种：一是卷扬料车上料，二是皮带上料，由于料车上料占地面积小，在中小高炉中得到广泛的应用。本设计采用双料车交替上料方式，由卷扬机牵引料车在轨道上行进，到达高炉炉顶后料车自动将原料卸入高炉内。当前多数的高炉卷扬机的调速方式是串电阻调速，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一，有时出现料车―挂顶‖事故，严重影响了生产效率，因此需要此系统进行改造。本设计通过PLC程序给变频器发送信号，改变频率大小，从而改变电机的速度，实现料车的加减速控制，并采用组态软件WinCC对整个运行过程进行实时监控，保证了系统控制的可靠性和安全性。 关键词料车上料；PLC；变频器；WinCC
Abstract The blast furnace feeding at present basically has two kinds: one is lifting skip feeding，the other one is belt feeding，due to the skip feeding cover an area of an area small，widely used in the middle and small blast furnace.Alternating feeding way，this design uses double car by traction skip hoist，marching to the blast furnace top skip automatically after the raw material of discharging into the blast furnace.Currently most of the blast furnace of the hoist speed control mode is series resistance speed governing，but resistance to burn，tightness and hoist wire rope is differ，sometimes skip "hanging roof accident，seriously affected the production efficiency，so need to modify the system.This design through the PLC program design size，send a signal to frequency converter to change frequency to change the speed of the motor，to control the deceleration of the skip，and uses the configuration software WinCC real-time monitoring of the whole operation process，ensure the reliability and security of the system control. Keywords The skip loading;PLC;Frequency converter;WinCC
高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程
本文介绍了莱钢1#1000m3高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程，施耐德公司昆腾系列PLC控制系统的特点、硬件组态及软件功能，并详细介绍了该PLC控制系统的主要控制功能。 Abstract：This paper mainly discuss the process control system of feeding syste m for blast furnace based on Schneider TSX Quantum series PLC. Configuration so ftware Concept2.6 are adopted to monitor and manage process data. The whole sys tem well satisfies the technical requiments for control. 关键词：PLC；自动控制；上料系统；昆腾 Key words：PLC；automation；feeding system；Quantum 1、概述 莱钢1#1000m3高炉2005年投产，矿槽炉顶上料系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC，该控制系统实现了对矿石、球团、烧结、焦碳等原料的自动称量，并完成称量误差的自动补偿；实现了炉顶各阀门的顺序自动开关，α、β、γ的角度自动设定以及其他相关辅助设备的自动控制；实现了对高炉矿槽炉顶上料系统的数据采集、数据显示与数据控制。该系统投运以来，运行稳定，效果良好。 2、高炉矿槽炉顶上料系统工艺流程简述 2.1 槽上控制工艺流程： 高炉槽上设计13个料仓，4个烧结矿仓(3#、4#、5#、6#)，2个焦炭仓（7#，8#），3个球团仓（9#、10#、11#），2个杂矿仓（1#、2#），1个焦丁仓。 槽上有3条打料皮带机，每条皮带机对应一辆卸料小车，采用卸料小车可以将胶带机输送的原料卸至不同的料仓，当采用卸料小车进行卸料时，卸料小车先开至所选择的料仓上方，然后启动胶带机，原料就经卸料小车卸到小车下方的料仓内。 2.2 槽下控制工艺流程： 高炉槽下设两个大烧结矿仓，两个小烧结矿仓，两个杂矿仓，三个球团仓，一个备用仓。每个矿仓下都有振动筛，筛除小于5mm的碎矿，大烧结矿仓的矿经过筛分后分别进入料坑的左右中间称量斗，小烧结矿仓的矿经筛分后分别进入各自配套的称量斗，然后经矿石皮带机集中运送，经料坑上方的翻板进入料坑中的矿石中间斗，经筛分后的5mm烧结矿经返矿皮带机运到碎矿仓。 焦炭设左右两个焦仓，仓下装有振动筛和振动给料机，焦炭经筛分后，大于20mm的块焦，分别直接进入料坑内的左右焦炭称量斗，筛下小于20mm的碎焦经SJ1、SJ2胶带机倒运
钢厂高炉上料系统设计
技术工程学院毕业设计（论文）任务书 题目钢厂高炉上料系统设计 学生姓名班级学号 题目类型工程设计指导教师党存禄系主任 1 毕业设计（论文）的技术背景和设计依据 在高炉炼铁生产中，进料系统是设备的重要组成部分，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本毕业设计拟采用西门子MM440变频器和PLC系统，设计一套实用、高效、安全可靠、并且自动化程度高的高炉送料控制系统。 系统结构参考图 料车速度曲线图 2 毕业设计（论文）的任务 ⑴熟悉题目要求，查阅相关科技文献 ⑵熟悉西门子PLC、变频器 ⑶系统硬件电路设计 ⑷系统软件设计 ⑸撰写设计说明书，绘制图纸 ⑹指定内容的外文资料翻译 3 毕业设计（论文）的主要内容、功能 ⑴高炉送料电控系统设计。 ⑵变频器参数设置。
⑶ PLC程序设计。 ⑷ PLC与变频器的数据通讯。 4 毕业设计（论文）提交的成果 ⑴开题报告（不少于3000字） ⑵设计说明书（约3万字左右） ⑶图纸：①系统原理图；（2#图纸） ②硬件电路图；（1#图纸） ③软件流程图；（2#图纸） ⑷中、英文摘要（中文摘要约200字，3~5个关键词） ⑸论文简介 ⑹外文资料翻译（约5000汉字） ⑺查阅文献不少于10篇 5 毕业设计（论文）的主要参考文献和技术资料 ⑴SIEMENS STEP7 V5.1编程手册.西门子股份有限公司，1998 ⑵深入浅出S7-300 PLC.西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团.北京航空航天大学出版社 ⑶K J Astrom，H Hagglund. PID Controllers Theory, Design and Turning.[M].Research Triangle Park, NC: Instrument Society of America, 2"d ed.，1995. ⑷天津电气传动设计研究所著. 电气传动自动化技术手册[M]. 机械工业出版社 ⑸http:/https://www.360docs.net/doc/2913390368.html, ⑹http:/https://www.360docs.net/doc/2913390368.html, ⑺http:/https://www.360docs.net/doc/2913390368.html, ⑻http:/https://www.360docs.net/doc/2913390368.html, ⑼西门子MM系列变频器使用手册 6 毕业设计（论文）加选专题部分 加选专题：直流电机的调速。 7 毕业设计（论文）各阶段工作安排 ⑴熟悉设计题目及要求（第1周） ⑵查阅相关技术资料，英文资料翻译（第2周） ⑶熟悉P LC和变频器（第3周） ⑷系统硬件电路方案设计（第4周） ⑸设计方案的比较与选择（第5周） ⑹完善硬件电路设计（第6周） ⑺软件设计和编写程序（第7~10周） ⑻写论文（第7~11周） ⑼准备答辩（第12周）
高炉炼铁工艺流程(经典之作)
本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 工艺设备相见文库文档： 一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：
炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直
接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
详细到哭 高炉炼铁工艺的系统组成 大系统让你更了解高炉
详细到哭！高炉炼铁工艺的系统组成！10大系统让你更了解 高炉！ 高炉炼铁工艺的系统组成：原料系统、上料系统、炉顶系统、炉体系统、粗煤气及煤气清洗系统、风口平台及出铁场系统、渣处理系统、热风炉系统、煤粉制备及喷吹系统、辅助系统(铸铁机室及铁水罐修理库和碾泥机室)。高炉炼铁主要工艺流程如图1-1所示。 一.原料系统 (1)原料系统的主要任务。负责高炉冶炼所需的各种矿石及焦炭的贮存、配料、筛分、称量，并把矿石和焦炭送至料车和主皮带。原料系统主要分矿槽、焦槽两大部分。矿槽的作用是贮存各种矿石，主要包括烧结矿、块矿、球团矿、熔剂等，其矿槽槽数及大小应根据各矿种配比及贮存时间确定，一般烧结矿贮存时间不小于10h，块矿、球团矿、熔剂等贮存时间相对更长一些。贮焦槽的作用是贮存焦炭，其槽数及大小根据焦比和贮存时间确定，一般焦炭贮存时间在8?12h。(2)矿槽和焦槽的形状及结构。一般上部为正方体或长方体钢筋混凝土结构，下部为平截锥体钢筋混凝土结构或钢结构。也有的厂矿槽和焦槽为全钢结构。焦矿槽一般设有耐磨衬板，主要有铸铁衬板、铸钢衬板、合金衬板、陶瓷橡胶衬板、铸石衬板等。其中，铸石衬板采用的最为广泛。(3)原料来源及
槽上运输方式。烧结矿、球团矿、焦炭分别来自烧结厂、球团厂、焦化厂，块矿、熔剂等来自原料厂，运输方式有胶带运输机、汽车、火车和吊车等，后两者已很少见了，用胶带运输机的高炉最多。(4)原料系统的工艺流程。焦炭、烧结矿等原料应根据高炉炉料的配比及贮存时间的要求由皮带机 等输送到焦、矿槽，焦、矿槽槽下根据高炉料批按程序组织供料，供料时，槽下给料机将炉料输送至振动筛进行筛分，合格粒度的炉料进入称量漏斗称量，返矿、返焦，由皮带或小车输送到返矿槽或返焦槽，再由皮带机或汽车运至烧结厂或焦化厂。炉料在称量斗按料批大小进行称量后，由主供矿、供焦皮带输送至料车或主皮带，再输送至炉内。为了节约焦炭资源，返焦一般还进行二次筛分，将5mm以上的焦丁回收利用，随烧结矿一起进入炉内，代替部分焦炭。(5)焦、矿槽的布置形式。焦、矿槽的布置形式多种多样，采用斜桥料车上料的高炉其焦槽与矿槽一般采用一列式布置，也可以是并列式布置。采用皮带上料的高炉，其焦槽、矿槽之间一般采用并列式布置，各自形成独立系统。就焦槽、矿槽本身而言，可以是一列式，也可以是共柱并列式，实际情况以一列式布置为主。(6)现代高炉焦矿槽的技术特点：1)完善的筛分设施，槽下设置高效的筛分系统，不但焦炭、烧结矿槽下设置振动筛，许多高炉甚至在球团和块矿槽下也设置有振动筛，尽量减少粉矿、粉焦进入炉内给高炉带来不利影响。2)
高炉上料工艺
工艺流程 系统设计指导思想 炼铁生产过程是在高炉内进行的一系列复杂的还原反应的过程，炉料（矿石、燃料和熔剂）从炉顶装入，从鼓风机来的冷风经热风炉加热后，形成高温热风从高炉风口鼓入，随着焦炭燃烧产生的热煤气流自下而往上运动，而炉料则由上而往下运动互相接触进行热交换，逐步还原，最后在炉子的下部还原成生铁，同时形成炉渣。积聚在炉缸的铁水和炉渣，分别由出铁口和出渣口放出。 高炉自动化过程主要包含高炉本体控制、给料和配料控制、热风炉控制，以及除尘系统控制等。高炉自动化的目的，主要是保证高炉操作的四个主要问题：正确配料并以一定的顺序及时装入炉内；控制炉料均匀下降；调节炉料分布及保持其与热煤气流的良好接触；保持高炉整体有合适的热状态。高炉自动化系统主要包括仪表检测及控制系统、电气控制系统和过程及管理用计算机。仪表控制系统和电气控制系统通常由DCS或PLC完成。 高炉上料系统是指从槽下供料到炉顶的设备将物料（烧结矿、焦炭等）装入炉内的全过程。该系统有4个杂矿仓、4个球团矿仓和6个烧结矿仓，烧结矿仓、球团矿仓经振动筛，杂矿仓经给料机后，按配料料单规定送称量料斗称量以后放料，由相应的皮带送到地坑称量漏斗。1#-4#四个焦炭仓下各有一台振动筛，焦炭没有中间称量漏斗，经振动筛直接送地坑的焦炭称量漏斗。地坑有左焦、左矿、右焦、右矿4个称量斗。料车到料坑后，坑斗把料放入料车，坑斗闸门关到位并且炉顶备好后，料车启动。两台料车按生产要求将槽下各种物料，由料车卷扬机提升到炉顶。经炉顶受料斗阀、上密封阀、节流调节阀、下密封阀，再经布料槽将物料均匀地布到炉内。 称量自动化控制系统
焦炭部分控制过程为：按周期设定自动选仓，在具备上料的条件下(坑斗为空，闸门关到位)，自动启动振动筛对焦坑斗受料。达到设定重量的控制值时停止，延时称量完毕等待放料。碎焦则经返1#碎焦皮带运到碎焦仓。 矿石部分则以烧结矿简述其控制过程：选取某烧结矿槽后在具备上料的条件下(漏斗为空，闸门关到位)，开动振动筛把烧结矿卸入称量漏斗，当重量达到控制值时，停止振动筛，延时称重完毕。通常除空置和检修某个料槽外，各矿槽都是装满称重完毕的炉料待机卸料的[2]。放料时打开漏斗闸门，矿石落入1＃矿皮带或2＃矿皮带。当漏斗重量降到料空值时认为放料完毕，关闭闸门。皮带把矿石装入1＃矿石坑斗或2＃矿石坑斗。烧结矿经振动筛筛分后，筛下碎矿则经返碎矿皮带运到返矿仓。 卷扬及炉顶自动化 主卷扬机由两台电机拖动，根据料批程序自动控制；设备安全联锁控制，料车到料坑底发出到位信号，开始一个中间仓选仓自动过程后，料斗闸门打开，当料空且闸门关好后，发出上行信号；当每批料中第一车料到达上密封阀检查点时，检查上密是否关好，若未关好，料车停止，条件满足后，继续上行，将料装入受料斗；当料满且满足条件后，打开放散阀卸压，通过受料斗闸门及上密封阀向料罐装料，装料完毕，关闭料斗阀、上密封阀及放散阀，探尺探料降至规定料线深度提探尺，提尺同时打开两个均压阀向下罐均压，布料器倾动到位，打开下密封阀，在溜槽到达步进角位置时打开料流调节阀，用其开度大小来控制料流速度，炉料由布料溜槽布入炉内。布料溜槽每布一批料，其起始角均较前批料的起始角步进60°或120°。
高炉上料自动控制系统开题报告
×××大学 本科生毕业设计开题报告题目：高炉矿槽槽下装料自动控制系统 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2013年3月22 日
×××大学毕业设计开题报告 学生姓 指导教师 名 论文题目：高炉矿槽槽下装料自动控制系统 1.选题背景 1.1、题目来源：此课题来自实习公司所承接的炼铁高炉上料系统项目中的高炉矿槽槽下装料系统。高炉矿槽槽下装料系统是炼铁高炉上料系统的重要环节，也是炼铁工业生产的重要环节。近年来，随着一些新技术和方案在高炉矿槽槽下装料系统中的应用，使得高炉矿槽槽下装料系统的工作效率和稳定性得到了大大提高。本次课题将了解并掌握高炉矿槽槽下装料系统的工艺流程，设备以及具体的操作方法；了解当今炼铁工厂所应用的成熟技术和方案；在此基础上，进行研究和设计高炉矿槽槽下装料自动控制系统。 1.2、应用性：随着工业生产规模的不断扩大和生产工艺的日益复杂,对生产过程的自动控制提出了越来越高的要求,不但要求自动控制系统有优越的控制性能、良好的性能价格比、良好的可维护性等,还要求高可靠性,灵活的构成方式和简易的操作方法。在对以上目标的追求中,生产过程自动控制技术得到了不断的发展。 1.3先进性：近年来,随着计算机技术、超大规模集成电路技术、网络通信技术的进步,工业控制已逐步从单机监控、直接数字控制发展到以新型工业控制网络、智能化仪表和控制器为主要支撑技术的,过程自动化与信息管理自动化相结合的计算机综合型控制系统,其本质是利用计算机技术对生产过程进行监视、操作和管理。 1.4、发展前景：高炉上料系统是高炉生产的重要组成部分，保持高速稳定料线是保证高炉铁水产量的必要因素；高炉上料是炼铁生产的重要环节，稳定可靠的上料自动控制及数据采集对于高炉的顺利稳产、降低焦比、提高产量质量起着重要的作用。良好的高炉上料控制系统，既可以减轻职工的体力劳动，又可以保证高效的产量，也是现代化钢铁联合企业所必须具备的。 2．研究内容与设计方案 2.1、工艺流程：矿槽槽下装料系统是料仓到料车的系统，由振动筛、称量漏斗、运矿皮带机、碎矿皮带机、中间仓等组成。 槽下装料系统是将料从料仓里送到中间料斗的过程。这个过程是这样的：从料仓出来的矿料经过振动筛去粉矿，然后通过主皮带送到称量漏斗，再送到中间料斗等待料车运走。 2.2、研究内容：本论文将基于PLC的应用下进行高炉槽下装料自动控制系统的研究设计。自动化上料控制系统主要解决如下问题:
基于PLC的高炉上料自控系统设计
基于PLC的高炉上料计算机控制设计 摘要 介绍了西门子S7-200PLC在炼铁高炉上料料控制系统中的运用，通过西门子S7-200PLC与高炉上料系统的结合，设计出可编程序控制器的控制装置，基本上完成了450m3高炉供料电气控制系统的硬件设计。实现了布料（槽上）和槽下卷扬的实时控制和生产过程自动化的目的。基于PLC 的高炉上料自控系统的设计，提高了高炉上料控制系统的自动化水平、可靠性,实现了上料系统的实时监控和灵活方便。具有一定的参考应用价值。 关键词：可编程序控制器高炉上料系统自动控制
1.绪论 1.1高炉上料系统的作用与地位 高炉是炼铁或者炼钢生产的核心设备，是一种规模大、要素多、要求严格的冶炼过程，其良好的运行能为后续的生产过程提供充足而优质的原料保证，这对控制系统的可靠性提出了较高的要求。尤其是高炉的大型化趋势越来越明显的情况下，用人工执行是非常困难的，故其能稳定、有序、准确的工作是很重要的。这就要求高炉实现自动化的生产方式。 高炉上料系统是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的上料是保证高炉产量和产品质量的前提。高炉上料系统的整套动作过程包括料车上料系统和炉顶布料系统。料车上料系统必须快速严谨，如果上料慢，赶不上料线，影响产量，而上错料，高炉将不能正常生产，甚至得拉风、休风。 高炉布料指高炉炼铁过程中，炉料(主要是矿石和焦炭)在高炉炉喉的分布。高炉布料的基本规律是高炉冶炼工艺理论的重要组成部分，控制高炉布料是高炉操作的一个重要手段。习惯上称之为“上部调剂”。通常高炉炉料是分批装入高炉炉喉的。根据经验确定一批料的矿石量与按焦炭负荷确定的批料焦炭量组成料批，通过布料设备双钟和旋转布料器装入炉喉。高炉是一种逆流反应器，煤气在高炉下部产生，而后上升穿过料层；炉料从上部下降与煤气作用，完成加热、还原、造渣、熔化等冶炼过程。炉料在炉内由上而下，温度逐渐升高，直到熔化前，一直保持炉喉布料的层状结构。焦炭多的地方煤气流较发展，因而炉料温度升高快，可见高炉布料对煤气分布以及软融带的形状和位置等是有重要影响的，这关系到煤气能量的充分利用，炉料的顺利下降以及高炉一代寿命的长短。正常的高炉行程在炉内圆周方向上煤气与炉料的分布都是均匀或基本均匀的。 高炉上料装置是生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率。 1.2高炉上料系统的传统控制方式 早期高炉上料控制系统多采用继电控制，主要存在两大缺陷，一是控制系统复杂，联锁环节多，外部连线多，故障频繁；二是工作模式只有手动和机旁两种操作方式，手动操作用于生产，机旁操作用于机构调整，不能实现自动化产。 虽然说继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是
基于PLC的高炉上料控制系统软件设计与实现
基于PLC的高炉上料控制系统软件设计与实现 【摘要】高炉上料的控制系统软件包括上位机的监控组态软件和下位机的PLC编程软件。上位机的监控软件以德国西门子公司的工业控制组态软件WinCC6.0为平台，开发设计了工作软件；下位机PLC编程以西门子公司提供的专用编程软件SIEMENS STEP7 V5.3为平台进行工作软件的设计。该控制系统在某厂高炉上料生产线已经运行，实际运行效果表明：控制精度和抗干扰能力等性能满足工业应用的需求。 【关键词】高炉上料控制；PLC；软件设计 0 引言 PLC 在当今工业自动化控制领域发挥了重要的作用，它集自动化技术、计算机技术，通讯技术于一体，在工业控制领域得到了广泛的应用。高炉上料系统是保证高炉正常生产的关键。软件的稳定直接关系到高炉的可靠运行。本设计中运用SteP7编程软件，编制了下位机的上料控制程序，实现了高炉上料系统按生产工艺自动完成配料、称重、上料、布料全过程，满足控制要求。同时，使用工控组态软件WinCC6.0对上料控制系统进行组态，设计了具有Windows风格的操作画面，可进行生产过程实时监控、动态模拟、数据统计、记录查询等操作。该控制系统工作效率高，可靠性好，故障率更低，从而使高炉生产的技术层次和经济指标大幅提高[1]。 1 系统采用的软件及特点 系统采用的控制软件为西门子STEP7 V5.3[2]。 STEP7 V5.3是用于SIMATIC可编程控制器的组态和编程的标准软件包。该软件包支持自动化任务创建、实施过程的各阶段，包括任务的建立和管理、对硬件和通信做组态和参数赋值、符号管理、程序块和程序的编制、程序的下载、系统测试和设备故障诊断。标准软件包组成如图1所示。 SIMATIC管理器：管理属于一个自动化项目的所有数据，无论是为项目的哪个可编程控制系统设计的。编辑所选数据所需的工具由SIMATIC管理器自行启动。 符号编辑器：使用符号编辑器可以管理所有的共享符号。符号编辑器可为过程信号（输入/输出）、位存储和块设定符号名、注释和分类。 硬件组态：该功能可以为自动化项目的硬件做组态和参数赋值。包括：组态可编程控制器，将所需的模块安排在合适的机架和槽上；组态分布I/O与中央I/O；设置模块属性及设置通道属性。