(完整word版)高炉热风炉自动控制系统
热风炉与高炉自动化控制系统
热风炉与高炉 自动化控制系统
现
在钢铁企业在炼铁时采用的是还
原法将铁从矿石还原出来 ，热风
关键 词：ＧＥ ０３ Ｌ Ｃｍｐｉｔ ９ －０Ｐ Ｃ ｉ ｌｉ ｃｙ
Ｖ ｒ ｐｏ ｅｓ ｒ 软件 ａ
方启全先生 ．中冶华天工程技术有限公司
风送入竖管中，通过参入冷风控制向高 炉送风的温度 通常要求送出热风温度 在 ９ ０Ｃ．同时送风的压力也要稳定 。 ５。
（ 如图 ２ 所示 ）
ｃ 送风温度调节 ．
各个热风炉送入高炉的热风在竖管 中混合后 ，送入高炉 。主要的检测量有
耗量的统计 都会增加系统的稳定性和
数据的可靠性。 在总画面上都对每个阀门设置了手 动操作 按钮。当在手 动状态 时 操 作工可
送热风总管的压力、温度。
送热风温度调节采用单回路控制方
式 控制方式设有手动／自动控制方式
根据要求的炉顶温度 ， 操作 阀门的开 度来控 制热风 炉的温 度。 当
系统在自动状态时 操 作工需要输入 适当的
手动方式由操作工在上位机上利用鼠标
和键盘控制 阀门的开度。在 自动方式 ． 根据检测的送风温度自动控制掺冷风阀 的开度。由于该系统具有较大 的时间滞 后， 在调节系统中需要加入一个超前控
高炉自动控制系统冶金企业传统的
做法是分别设立热风炉和高炉不同的值
个热风炉在燃烧 ，另外两个在向高炉
送风） 。当高炉休风 时 ，加热炉要设置
到焖烧状态 ，停止送风。
班室 ．并且将电气和仪表自动化部分分 布在不同的Ｐ Ｃ系统 中进行控制。本人 Ｌ
结合一个 ３０ 。 ８ 高炉工程 ， ｍ 主要介绍热
询。上位机采用的是Ｇ 的 Ｃｍｐｉ ｔ 画 Ｅ ｉ ｌｉ ｃｙ
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。
(完整word版)热风炉操作规程
热风炉工艺操作规程1.热风炉系统1。
1 旋切顶燃式热风炉特点高炉热风炉系统配备三座旋切顶燃式高效格子砖热风炉。
旋切式顶燃热风炉是近年开发的新一代高风温、高效率、长寿命热风炉技术。
与其他类型顶燃式热风炉相比，同等条件下可提高风温50℃以上，热效率提高 5%～10％,预期寿命可达到 25 年以上。
旋切式顶燃热风炉燃烧器主要由煤气环道、煤气喷口、空气环道、空气喷口、混合室、喉口等几部分组成。
煤气通过切向喷口喷入燃烧器混合室,并在混合室内圆柱面导向作用下，形成向下运动的管状旋流。
助燃空气则沿径向喷口喷入燃烧器混合室，向煤气管状旋流的中心切入，对煤气管状旋流形成有效地切割，与煤气发生强烈混合，混合物瞬间从燃烧器喉口喷出,进入燃烧室燃烧,这就是旋切式顶燃热风炉燃烧器“旋切”工作原理。
旋切式燃烧器煤气喷口和空气喷口均为水平布置,空气喷口距离煤气喷口较远而且靠近喉口。
由于煤气喷口与空气喷口距离较大,保证煤气管状旋流形成，有利于空气穿透.空气喷口距离喉口很近，保证了煤气与空气混合的瞬间从喉口喷出，并进入燃烧室燃烧。
旋切式顶燃热风炉燃烧器只起到组织气流的作用,煤气和空气在燃烧器喉口部位一次完成混合，并瞬间从喉口喷出进入燃烧室燃烧，燃烧器内部并无火焰,这是旋切式顶燃热风炉燃烧器的显著特点，也是与其他类型顶燃式热风炉燃烧器根本区别.旋切式燃烧器煤气和空气无预混，混合燃烧一次完成，避免了预混预燃产生的烟气与未燃煤气和空气掺混而阻碍煤气与空气进一步混合,避免了未燃煤气和空气燃烧条件恶化。
旋切式燃烧器煤气与空气混合充分，保证很小空气过剩系数下煤气燃烧完全。
旋切式顶燃热风炉使用小孔径高效格子砖，具有良好的热工性能。
热风炉换热面积增加,改善了热风炉热交换条件，可以缩小拱顶温度与热风温度的差值，在相同拱顶温度条件下，可获得更高的风温.旋切式顶燃热风炉其差值在 100—140℃之间，而传统热风炉该差值约 150—200℃。
较低拱顶温度还可显著减少 NOx 生成,更有利于避免发生炉壳晶间应力腐蚀。
(完整word版)高炉热风炉的控制
高炉热风炉的控制1. 概述钢铁行业的激烈竞争，也是技术进步的竞争。
高炉炼铁是钢铁生产的重要工序，高炉炼铁自动化水平的高低是钢铁生产技术进步的关键环节之一。
炉生产过程是，炉料（铁矿石，燃料，熔剂）从高炉顶部加入，向下运动。
热风从高炉下部鼓入，燃烧燃料，产生高温还原气体，向上运动。
炉料经过一系列物理化学过程：加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫，最后生成液态生铁。
高炉系统组成：1）高炉本体系统2）上料系统3）装料系统4）送风系统5）煤气回收及净化系统6）循环水系统7）除尘系统8）动力系统9）自动化系统高炉三电一体化自动控制系统架构：组成：控制站和操作站二级系统控制内容：仪表、电气传动、计算机控制自动化包括数据采集及显示和记录、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信2．热风炉系统(1) 热风炉系统温度检测(2) 热风炉煤气、空气流量、压力检测(3) 热风炉燃烧控制(4) 热风炉燃烧送风换炉控制(5) 煤气稳压控制(6) 换热器入口烟气量控制(7) 空气主管压力控制热风炉燃烧用燃料为高炉煤气，采用过剩空气法进行燃烧控制，在规定的燃烧时间内，保持最佳燃烧状态燃烧；在保证热风炉蓄热量的同时，尽量提高热效率并保护热风炉设备。
热风炉燃烧分三个阶段：加热初期、拱顶温度管理期和废气温度管理⑴加热初期：设定高炉煤气流量和空燃比，燃烧至拱顶温度达到拱顶管理温度后，转入拱顶温度管理期。
在加热初期内，高炉煤气流量和助燃空气流量均为定值进行燃烧。
⑵拱顶温度管理期：保持高炉煤气流量不变，以拱顶温度控制空燃比，增大助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，燃烧至废气温度达到废气管理温度后，转入废气温度管理期。
在拱顶温度管理期内，高炉煤气流量为定值进行燃烧，助燃空气流量进行变化以控制拱顶温度。
⑶废气温度管理期：依据废气温度逐渐减小煤气流量，同时以拱顶温度调节控制助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，至废气温度达到废气目标温度后，如果热风炉燃烧制选择为“废气温度到” ，则燃烧过程结束；如果选择为“燃烧时间到” ，则调节煤气流量减小到仅供热风炉保持热状态的需要，直到燃烧时间到时燃烧过程结束。
高炉自动化控制系统
高炉自动化控制系统摘要:高炉控制系统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。
高炉炼铁自动化控制系统就是保证炼铁生产过程的连续性和实时监控性,进而保证高炉操作。
关键词:高炉自动化控制系统高炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于PLC的高炉控制系统,在考虑高炉炼铁系统特点和要求的基础上,充分利用了PLC可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势,给出了针对性强和个性化的解决方案。
1、系统设计高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术,采用以PLC为核心的,集中与分散相结合的自动化控制系统,系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成,通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信,自动化过程监控系统的布局及网络结构如图1。
料批控制程序及选仓配料控制、料流调节阀开度控制及溜槽倾动和转动控制为重点;料车卷扬、探尺卷扬、布料器倾动上料系统、热风、布袋除尘,既要满足基本工艺要求,还要满足设计提出的工艺要求。
为了适应工艺操作,在各控制站设槽下及上料操作站、高炉本体操作站、热风炉操作站和布袋除尘操作站。
所有的数字量输出点都采用继电器与外部设备进行电气隔离,模拟量输入输出信号都采用带光电隔离的模块。
1.1 通信网络对于高炉自动化控制系统而言,自动化系统主要由二级控制系统和二层通讯网络构成。
这样的系统布置也是为了在生产的过程中保证系统的完整性和合理性,确保系统自动运行。
整个通信系统使用的是工业以太网,各个操作室都可以独立完成各自的任务,根据生产上的临时需要,各自独立的控制,每个操作台与中央控制室采用高速工业以太网连接进行信息传递,这样就可以真正的做到资源共享,互调数据等,同时构成了完整的过程监控系统。
整个高炉的生产操作由各个操作台还有中央操作室相互配合完成。
对于地面上的么个操作台实现集中手动、自动控制两种方式,其实最要的是进行工艺和电气参数的设定,运行方式的选择和开炉前后的一般操作等等,包括自动控制,软手动实现现场各电控设备的控制。
热风炉自动控制系统
热风炉自动控制系统孟照崇控制工程2015 153085210040摘要：本论文主要叙述中小型高炉炼铁自动化系统结构、功能及主要系统的自动控制的原理及其实际应用。
着重叙述了热风炉的参数控制过程（热风炉检测仪表及控制系统，热风炉换炉自动控制系统，）和应用。
关键词：热风炉；自动控制；应用Abstract ：This thesis mainly narrates the middle and small scale blast furnace iron-smelting automated system structure, function and mainly control the principle of the system automatically and it is physically applied. Emphasized to describe a process (hot-blast stove detection instrumentation and control system, the hot-blast stove trades the stove automatic control system) that hot-blast stove parameter control and aplly.Keywords: Hot-blast stove； automatic control； application1.前言高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。
国内大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按：燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。
当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。
送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。
热风炉的自控系统
热风炉的自控系统作者：董宝成来源：《硅谷》2011年第21期摘要：从热风炉自动化系统组成出发，通过“闷炉与“燃烧”的相互转换顺序，“休风“送风”等的操作顺序等，概述热风炉自动化控制全过程，旨在为大家提供一套清晰的操作流程，便于掌握和使用。
关键词：热风炉；自控系统；过程中图分类号：TF578.2 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110021－020 引言2011年9月马来西亚安裕公司炼铁工程的热风炉投产运行，该炉是配合450高炉炼铁的重要部分。
1 热风炉的自动化控制系统组成整个热风炉自动化控制系统由1个主PLC和4个远程IO机架组成，液压站控制PLC，通过Profibus_DP网通讯连接。
1个HMI工作站，通过以太网连接，和其他系统实时交换数据。
设备的集中监视和控制在HMI进行。
系统正常生产时，主操作在操作站HMI上进行。
机旁操作仅为设备调试情况下使用。
2 操作方式说明本系统中，PLC主机和HMI工作站上通过以太网通讯，上位机监控软件使用WICC，设备的正常操作指令在主控室HMI画面上完成。
同时在各个电气设备的附近设有就地操作箱，就地操作箱上有就地、集中选择开关。
当选择就地时，通过就地操作箱面板上的启动、停止按钮，在就地进行控制时，此种方式为设备单机单动状态，主要用于调试阶段。
当选择主控室HMI画面操作时，有两种操作方式：1）全自动方式：在工作站HMI上进行，根据连锁的条件和现场的反馈信号，流程自动启动、停止。
2）手动方式：在HMI上对某一系统或设备进行操作，此设备的运行按相应的连锁条件运行。
各个操作设备的操作权限：现场就地箱具有优先操作权，现场操作箱上设有就地、禁止、集中三种操作权选择开关。
热风炉控制室HMI操作站作为正常生产时主要的在线监控设备。
受机旁箱操作地点选择开关控制。
HMI工作站上有操作权（地点）的选择情况指示，当选择机旁操作时，在HMI上操作无效。
3 自动化控制过程整个热风炉系统的工作方式为：两炉操作时：拱顶温度：1370度热风温度：1080度工作制度：一烧一送换炉时间：10分钟送风时间：60分钟三炉操作时：拱顶温度：1370度热风温度：1200度工作制度：两烧一送换炉时间：10分钟送风时间：45分钟热风炉的控制功能可以划分为如下4个主要部分：1）热风炉燃烧；2）热风炉顺控和换炉；3）热风炉本体和热风公共部分；4）热风炉阀门冷却。
热风炉换炉自动控制系统
热风炉换炉自动控制系统热风炉是利用燃烧蓄热来预热高护鼓风的热交换装置，有内燃式、外燃式和顶烧式三种。
每座高炉设置3座或4座热风炉交替进行加热和加热鼓风作业。
当一座热风炉经过一段时间送风，输出的热风不能维持所需温度时就需换炉，使用另一座燃烧加热好的热风炉是送风，而原送风的热风炉则转为重新燃烧加热。
故每座热风炉在运转过程中都有三种状态，即燃烧加热期、闷炉(即有关燃烧及送风的各个阀门均关闭)期和送风期。
热风炉结构型式热风炉是炼铁生产过程中的重要设备之一，它供给高炉热风的热量约占炼铁生产耗热的1/4。
自从1975年考贝提出用蓄热式热风炉来代替换热式热风炉以来，其基本原理至今没有改变，但其结构和操作方法等却有了重大改进。
1.1霍戈文内燃式热风炉由荷兰达涅利霍戈文首创的霍戈文内燃式热风炉是内燃式热风炉改造最成功的代表,其主要特征为:拱顶砌体呈悬链形直接由炉壳支承;自立为式滑动隔墙;眼睛形火井和与之相配的矩形套筒式陶瓷燃烧器;燃烧室下部隔墙增设绝热砖和耐热不锈钢板，以减小燃烧室隔墙的温度梯度。
霍戈文内燃式热风炉与同级外燃式热风炉相比,具有体积小、占地少材料用量少、投资省(节省30%~35%)等优点;其卓越的生产效果，可以满足高风温长寿的要求。
近年来各国新建的2500m³级的高炉，大多数都是采用霍戈文热风炉的设计标准。
DCE公司所设计的最大的热风炉是中国鞍钢新一号高炉的霍戈文高风温内燃式热风炉，实现了1200C以上的风温。
它采用了矩形燃烧器、合理的隔墙、随温度变化的滑动结构、悬链式拱顶以及分块吸收膨胀等措施,保证热风炉实现25年的长寿命。
内燃式热风炉的缺点在于;火井偏在一侧使气流分布不均匀，限制了进一步扩大直径;另外，燃烧室隔墙结构复杂。
因此，目前大于4000m³的高炉只能采用外燃式热风炉。
1.2 外燃式热风炉外燃式热风炉类型有地得型、马琴型和新日铁型3种。
这些外燃式热风炉的特征，主要表现在拱顶及其连接的方式上。
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高炉热风炉自动控制系统1.l 概述1.1.1 研究背景高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。
国内大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按：燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。
当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。
送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。
热风炉是一个非线性的、大滞后系统，影响热风炉的因素有很多，并且各种因素相互牵制，因此导致它的控制过程非常复杂，很难用精确的数学模型描述。
用传统的方法建模，使整个控制系统置于模型框架下，缺乏灵活性及应变性，很难胜任对复杂系统的控制。
1.1.2 国内热风炉控制系统现状及存在的问题目前许多钢厂热风炉控制系统采用由可编程控制器（PLC)与过程控制器（或集散系统）分别完成电气与仪表控制的方法进行控制。
例如改造前的广钢3#高炉热风炉采用HONEYWELL S9000过程控制器完成仪表控制，采用西门子S5115U可编程控制器完成换炉控制；莱钢1#750M3高炉热风炉控制系统采用美国MODICON公司的E984-685 PLC完成顺序控制和回路控制；鞍钢10号高炉热风炉采用英国欧陆公司生产的网络6000过程自动化（DCS）控制系统完成热风炉燃烧控制，通过接口与MODICON(PLC)通讯，由PLC完成热风炉自动换炉、送风控制；宝钢1#高炉热风炉电控系统采用日本安川CP-3500H PLC,仪表控制系统采用日本横河CENTUM-CS集散控制系统，上位机采用HP-9000，电气的PLC和仪表的现场控制站间以V-NET 网连接，上位机间通过以太网连接，V-NET网和以太网间通过ACG（通信接口）连接。
这类热风炉存在的问题主要有两方面：（1）基础自动化控制系统设计不合理大都采取用可编程序控制器和过程控制器（或集散系统）分别完成的方法进行控制。
这种方法的缺点是为了将各部分连接成一个统一的系统，必须投入相当大的工程费用、时间和专门知识将不同类型的软件和用户接口予以配置、编程、调试和测试。
这使得整个控制系统变得复杂、维护困难。
（2）热风炉燃烧控制问题传统的高炉热风炉燃烧自动化系统采用数学模型计算所需的加热煤气流量和助燃空气流量,并计算出空燃比。
热风炉流量设定数学模型的基本原理是使燃烧时热风炉格子砖的蓄热量能够满足热风温度和流量的要求,以获得最佳经济效益。
由于热风炉的燃烧过程是一个连续的动态变化过程，控制的主要困难是不能及时得到控制作用的反馈信息，等到控制效果能通过输出测量体现时，此时的控制作用强度往往已过头了。
因此，欲实现燃烧过程的实时控制，所需的数学模型相当复杂。
此外，对于燃烧高炉煤气和焦炉煤气的具有三眼燃烧器的热风炉来说,由于高炉煤气和焦炉煤气分别送入,因此需分别进行高炉煤气和焦炉煤气流量控制,且需进行高炉煤气和焦炉煤气流量比例控制,这使得系统回路更多、更复杂，同时还需设置煤气成分分析仪,这种仪器不仅昂贵,而且还需要良好的维护。
一座高炉通常都带有4个(或3个)热风炉，如果每座热风炉都建立数学模型、设置煤气成分分析仪，不仅所设的仪表和控制回路较多,而且投资也相当大，因此国内很少有工厂采用。
许多工厂,包括广钢3#号热风炉大都使用较简单的控制系统,即只有煤气总管压力控制和煤气及空气调节阀位自动控制,而阀位的设定值或开度由人工控制。
由于人工控制难以在预热煤气和空气温度、高炉所需鼓风温度和流量、助燃空气压力等变化时以及热风炉蓄热量尚有富裕时及时修正热风炉加热的煤气和空气量,因而达不到节能和优化热风炉操作的目的。
如何有效的控制热风炉燃烧，使热风炉既能充分蓄热，达到最佳燃烧效率，以确保向高炉送风的温度和时间，又能最大限度的减少能源消耗，防止热风炉拱顶过烧，以延长热风炉寿命是各大钢厂亟待解决的问题之一。
1.1.3 热风炉智能控制系统研究的意义为了节能、降耗、改善环境，目前许多钢厂正积极进行技术改造。
本智能控制系统成功运用在广钢球式热风炉上，为解决热风炉控制问题提供了一种新的思路。
在工业生产中，传统的DCS系统已经不能满足90年代自动化过程控制系统的设计标准和要求，本智能控制系统中的硬件设计采用西门子公司的SIMATIC PCS7控制系统，它为我们提供了一个统一的、开放的技术平台，省却了以往为将各系统连接在一起而必须花费大量的人力、时间进行接口编程、调试的麻烦。
在此基础上，根据热风炉控制系统的工艺要求，本智能控制系统利用西门子公司提供的编程软件进行了程序设计。
实践证明，这种方法大大提高了热风炉控制系统的可靠性，降低了系统维护的费用。
在高炉系统的生产工艺中,热风炉的燃烧控制是一个相当重要的部分,由于热风炉燃烧控制系统的复杂性和多样性,采用常规的系统建模、分析和控制的方法难以对它进行综合控制。
人们尝试采用更先进的控制方法解决热风炉燃烧控制问题。
智能控制是近年发展起来的一类控制方法，它的最大特点在于不需要对象精确的、定量的数学模型。
智能控制的核心是控制决策，它采用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。
因此智能控制现已成为解决热风炉燃烧问题的主要手段。
智能控制系统的类型有很多，各种类型可以相互结合，形成新的控制方式。
本论文采用模糊控制与神经网络相结合的方式实现热风炉燃烧控制，它将智能控制的研究成果应用于热风炉工业过程的控制中，丰富和发展了智能控制的内容，为解决复杂工业过程控制问题提供了一种新的途径。
1.2 高炉热风炉工艺流程及控制要求本节介绍了某钢铁集团公司3#高炉热风炉需控制的设备情况、工艺流程以及工艺控制要求。
1.2.1 高炉热风炉系统概况高炉热风炉共设置四座球式热风炉，每座热风炉由燃烧室、蓄热室、混风室以及各种阀门和相应的管道构成。
四座热风炉共用二台助燃风机，二台助燃风机一台工作一台备用。
热风炉设置烟气余热回收装置。
图1.1 热风炉系统结构图⏹单座热风炉阀门每座热风炉阀门分为送风系统阀门以及燃烧系统阀门。
送风系统阀门有：冷风阀(LFF)、热风阀(RFF)、冷风充压阀(LCF)、冷风调节阀（LTF）等。
燃烧系统阀门有：废气阀(FQF)、烟道阀(YDF)、助燃空气燃烧阀(ZQF)、助燃空气调节阀（ZTF）、高炉煤气燃烧阀(RSF)、高炉煤气切断阀(MQF)、高炉煤气调节阀(MTF)等。
每座热风炉需要开关到位控制的阀门共11个。
⏹热风炉公用系统阀门热风炉公用系统阀门有：热风炉倒流休风放散阀、混风切断阀、混风调节阀。
热风炉公用系统需要控制的阀门共有3个。
热风炉系统图如图1.1所示。
1.2.2 热风炉工艺流程及工艺控制要求⏹热风炉工艺流程热风炉主要任务，是将由冷风总管送来的冷风经热风炉送风系统阀门送至热风炉加热后，再送到高炉。
⏹热风炉的工作状态热风炉主要有三种工作状态：即燃烧状态、送风状态和闷炉工作状态。
(1) 热风炉燃烧状态热风炉处于燃烧状态时，通过热风炉煤气管道和助燃空气管道向热风炉送入高炉煤气和助燃空气，高炉煤气和助燃空气燃烧产生热烟气使热风炉蓄热；热风炉处于燃烧状态时，其废气阀、烟道阀、助燃空气燃烧阀、高炉煤气燃烧阀、高炉煤气切断阀等阀均处于开启状态，其它各阀（切断阀）均处于关闭状态。
(2) 热风炉送风状态热风炉处于送风状态时，向燃烧结束蓄有一定热量的热风炉送入冷风，冷风经热风炉加热后再送入高炉。
热风炉处于送风状态时，其冷风阀、热风阀、冷风充压阀等处于开启状态，其它各阀（切断阀）均处于关闭状态。
(3) 热风炉闷炉状态热风炉处于闷炉状态时，为保持温度，热风炉所有的阀门均处于关闭状态。
⏹热风炉工作状态的转换热风炉处于上述三种状态之间的转换过程定义为换炉过程。
在热风炉的操作过程中最基本的工作过程是换炉。
换炉时，应保证整个热风炉系统不间断的向高炉送风，并应尽量使进入高炉的风量、风压波动很小，还要注意煤气安全。
热风炉工作状态改变周期顺序如下：1.2.3 高炉热风炉仪表控制要求⏹高炉热风炉仪表控制的主要功能(1) 助燃空气总管压力检测和控制本控制系统为单参数反馈控制,由空气总管压力与设定值进行比较来控制风机前的吸风管上的百叶窗式调节阀的开度,从而确保了助燃空气压力的稳定。
(2) 净煤气总管温度检测、压力检测和控制(3) 热风炉燃烧控制高炉热风炉燃烧采用高炉煤气,煤气热值经常波动。
燃烧控制得好坏将直接影响热风炉的拱顶温度及燃烧的热效率,因此燃烧控制是热风炉最难、最关键的控制环节之一。
(4) 热风炉混风温度控制热风温度控制根据工艺,采用的工作制不同,风温控制的方法也不同。
在基本工作制时,靠混风阀混冷风来调节热风总管风温,当使用辅助工作制时,由于此时为两烧两送,故风温控制依靠先行炉送风与后行炉送风量的大小来进行控制以达到稳定风温的目的。
⏹高炉热风炉仪表控制的主要参数高炉热风炉控制系统主要参数有：拱顶温度、废气温度、废气含氧量、高炉煤气支管流量、高炉煤气支管压力、助燃空气总管温度、助燃空气总管压力、净煤气总管温度、净煤气总管压力和净煤气总管流量。
1.3 热风炉燃烧过程智能控制1.3.1 热风炉的燃烧过程热风炉燃烧所用的燃料为焦炉煤气(ＣＯＧ)和高炉煤气(ＢＦＧ),两种燃料进入热风炉燃烧室后,在燃烧混合器内进行混合,再与助燃空气一起通过陶瓷烧嘴进行燃烧。
热风炉的燃烧时间约为110min左右。
燃烧时，炉体温度达1050度左右，拱顶温度最高不得超过1350度。
热风炉燃烧控制通过调节煤气和助燃空气流量以及两者之间的比值（空燃比）来实现。
完善的基础自动化对于燃烧混合煤气或燃烧预热的高炉煤气和预热空气的热风炉来说,包括煤气流量控制、空气流量控制、空燃比控制、拱顶温度控制和废气温度控制。
热风炉的燃烧过程如图4.1所示，它分为加热期和蓄热期。
在加热期内，在限定燃烧时间和热风炉拱顶温度后,应尽量缩短达到规定拱顶温度的时间,即缩短加热期,这样可以使蓄热期延长,使热风炉内存储较多的热量,降低送风时风温的波动。
在蓄热期内，除了保证拱顶温度不变外,还需要考虑废气的温度。
热风炉废气温度不能超过规定的界限(图 4.1中350℃),否则炉篦子支柱将被损坏,使炉体寿命降低,而且使热损失增加。
欲使废气温度降低，目前主要采用减少煤气量的方法来解决这个问题，而煤气量的减少会导致拱顶温度下降、热风炉蓄热量降低。
如何获得更多的蓄热量，同时保持废气温度在规定界限内是热风炉控制急需解决的问题。
图1.2 热风炉燃烧过程原理图1.3.2 热风炉燃烧控制系统方框图根据图1.3.1热风炉燃烧控制系统方框图所示，在燃烧初期，为了保证空气先行而不冒黑烟，需给空气流量调节阀一个初期开度以防止煤气先行而冒黑烟。