热风炉（共11篇）
热风炉 篇1
热风炉操作规程
我公司现使用的热风炉是将冷空气通过炉体加热并吹（引）出炉体使车间温度升高的设备，热风炉点火工作时司炉工应严格遵守操作规程。
一、点火
1、点火前先试运转设备的机械、电器有无异常或异味。打开炉门，将易燃的点火物——劈好的木材铺在炉条前部，然后将其点燃，待全部燃旺后再均匀的少量加煤，燃烧起来后再将其红火逐渐向周围拨㪚，直到整个炉排布满煤火方可增加燃煤量。
2、启动吹(引)风电机，使整个炉排火焰都升起来。
二、运行
1、严禁擅自关闭吹（引）风电动机
2、热风炉是给车间温度加热设备。车间生产区、库区温度应保持在12℃-15℃之间。
3、为保持车间温度1#、2#热风炉引烟风机阀门的开启大小应根据室外温度的变化和煤层的厚薄以及炉膛燃烧情况把阀板调到合适位置。人工烧炉关键在于烧，俗话说：“三分炉，七分烧”，所以，必须十分重视司炉工作。
4、为保持库区温度的恒定，每次炉内的添煤量应做到平铺厚度15厘米为宜。
5、司炉工应作到“三勤”，“四快”。“三勤”为：勤填煤，勤捅煤，勤拨火。“四快”为：拨火操作快，出渣快。以保证炉能稳定运行，并降低煤耗量。
6、每次加煤时要作到“匀”、“散”。煤从炉门送进时应成扇形。发现火床不平时，应用工具拨平。当班人员应节约燃煤燃烧要充分。
7、热风炉一般两小时清一次炉渣，视所用煤种的不同，由司炉工自己掌握、摸索，但要保证炉排底部见亮透红、热风口出风温度稳定为准。
8、非正常停炉时的处理事项：遇到电网停电或设备故障停炉时要及时将内的旺火扒出，并打开炉门让冷风进入炉膛，以免造成换热器温度过高或烧毁。
9、交班时，保证场地整洁卫生。
10、司炉工应做好热风炉工作状况和当班记录。
11、当班人员发现安全隐患或生产隐患必须通知班长或主管人员。
12、对未遵守本操作规程的当班人员造成设备损坏或对生产造成影响的将依照厂规厂纪严肃处理。
本规程自发布之日起执行
××公司生产技术部 2018年1月24日
热风炉 篇2
提高热风炉热效率的另一途径是采用燃油和天然气, 燃料易完全燃烧, 热效率高, 可大型化, 但燃料价格几乎是燃煤的3~4倍, 发展受到限制。
为提高燃煤效率, 满足大型化生产需求, 出现了100%燃烧燃煤的立式燃烧炉 (图1、图2) 。其优点是:
可燃烧各种不同热值和挥发分 (<10%~60%) 的燃煤, 也可燃烧各种代用固体燃料 (挥发分30%~80%) , 如废木屑、肉骨粉、稻壳等。
热风炉的发热量可大可小, 其发热能力从3MW~>60MW。
热风炉控制的自动化程度较高, 一般设置出口烟气温度、温度监视系统、燃烧器、燃料细度控制和PLC故障安全系统等。
1 立式热风炉结构
立式热风炉为圆柱体, 顶部为拱型, 有利于火焰集中和牢固耐火材料。下部为锥体, 便于煤灰卸出。圆柱体中上部为燃料燃烧区, 而中部和下部为烟气与空气混合部位, 一方面未完全燃烧的燃料在此部位继续燃烧, 另一方面所产生的烟气和空气混合, 以控制烟气数量和温度。
圆柱体高度与燃料性能有关, 更与燃料挥发分、热值、含水量有关。一般说来, 燃料的挥发分越低, 含水量越高 (含水量中结晶水越高) , 则燃料燃烧的时间越长, 圆柱体高度越高。
燃烧器为多风道燃烧器。内风控制旋流角度, 外风控制轴流风速, 火焰稳定且温度高, 不与燃烧室内部周边的耐火砖接触, 以免损坏耐火砖。
燃烧室内设置耐火砖, 耐火砖外设置隔热板, 最外层为钢筒体。耐火砖必须承受较高的火焰和烟气温度及燃烧产生的硫化合物所产生的热化学侵蚀。隔热板必须具备较低的导热系数以阻止热损失, 采用钢筒体可减少漏风热损失, 且有利于环保。
热烟气从炉底排除, 通过管道进入烘干装置, 在热烟气排除部位, 设置事故排气烟囱。当出现事故时, 可经事故排气烟囱排出热烟气。
2 燃烧室操作
为使火焰温度高且稳定, 煤粉细度必须合适, 含水量及煤粉量稳定。
燃烧室下部烟气出口温度可从150~1000℃进行控制, 主要是控制燃烧器火焰形状和温度, 以及混合空气量。
燃烧器点火是由油、气点火, 投产初期, 需慢速升温, 一般约需几小时, 当温度超过750℃以上时, 转入煤粉燃烧。其原因是逐步升温可排出耐火砖内水分, 防止水蒸气因温度增加过快而使耐火砖碎裂。此外, 750℃已达到不同挥发分燃煤的燃点, 可使煤粉完全燃烧。
煤粉必须在燃烧室内全部燃尽, 避免在热烟气管道内燃烧时产生结皮阻塞。
燃烧产生的粉煤灰需及时卸出, 防止灰分过多堵塞热风管。
3 燃煤热风炉设置注意事项
热风炉自控系统设计与实践 篇3
关键词：顶燃式；内燃式；氧气分析仪；冷风调节阀
中图分类号：TK123文献标识码：A文章编号：16723198（2007）11029302
宣化钢铁集团责任有限公司炼铁厂450M3高炉建于2002年，共有3座热风炉，每座热风炉共有十个阀，分别为热风阀、冷风阀、充压阀、废气阀、烟道阀、高炉煤气切断阀、高炉煤气放散阀、高炉煤气燃烧阀、空气燃烧阀和通冷切断阀。还有3个调节阀，分别为高炉煤气调节阀，助燃空气调节阀，通冷调节阀。公共阀有混风切断阀、倒流休风阀、助燃风机切断阀、预热器前切断阀、预热器后切断阀、1#、2#助燃风机切断阀、混风调节阀和1#、2#助燃风机调节阀。如下示意图：
由于热风炉使用高炉煤气易造成煤气中毒、火灾、爆炸等恶性生产事故，在控制系统的选择上需要高性能、高稳定性、控制算法灵活多样的计算机控制系统。450M3高炉使用ABB公司的大型集散控制AC800F系统，该系统融传统的DCS和PLC优点于一体并支持多种国际现场总线标准。它既具备DCS的复杂模拟回路调节能力、友好的人机界面（HMI）及方便的工程软件，同时又具有与高档PLC指标相当的高速逻辑和顺序控制性能。系统既可连接常规I/O，又可连接Remote I/O及Profibus、FF、CAN、Modbus等各种现场总线设备。系统具备高度的灵活性和极好的扩展性，控制机柜供电、控制模件采用冗余设计，局部的故障不能影响现场设备安全运行。在现场设备控制参数中，设定故障状态下的安全设定值，一旦出现大范围的厂区停电、意外事故，控制系统按照安全模式进行工作。
高炉主控室设计了两套CPU冗余设置，通过Profibus电缆连接远程IO站，在热风电磁站安装机柜为远程I/O站，利用CI830作为Profibus从站连接I/O子模件再连接到现场设备。
操作员站上的操作监控软件DigiVis及工程师站上的组态调试软件CBF是操作管理级必须的软件。控制站和操作站之间利用双绞线连接，遵循TCP/IP协议。
每个热风炉有四种状态，分别为燃烧状态、闭炉状态、送风状态和换炉状态。每种状态有九个阀（通冷切断阀除外）的反馈综合而得，在主画面用不同颜色显示各种状态，直观醒目。如果没有达到预设的综合状态则在画面显示“阀位不正常”，操作工确认并采取措施。
由操作台执行燃烧、闭炉、送风命令，在同一时刻只有一个命令有效。达到状态后复位命令并且在画面分色显示，于是命令间转换：燃烧←→闭炉←→送风。这样必经以下四种转换过程：
1燃烧转闭炉
首先煤气调节阀反馈≤30，关高炉煤气切断阀，延时5秒开高炉煤气放散阀，延时2秒关高炉煤气燃烧阀，延时2秒关助燃空气燃烧阀，延时1秒关烟道阀。例如关烟道必须同时有高炉煤气切断阀的关反馈、高炉煤气放散阀的开反馈、高炉煤气燃烧阀的关反馈和助燃空气燃烧阀的关反馈且助燃空气燃烧阀关位返回后延时1秒后才自动关烟道。
2送风转闭炉
送风转闭炉时必须判断其他两个是否送风，如果不是休风必须至少一个炉送风。关冷风阀，延时5秒关热风阀。
3闭炉转燃烧
开废气阀延时60秒且炉内压力 ≤ 5Kp，开烟道阀，延时5秒关废气阀，延时5秒开助燃空气燃烧阀，延时2秒且助燃空气调节阀开度≥40，开高炉煤气切断阀，延时后关高炉煤气放散阀延时1秒，开高炉煤气燃烧阀。
4闭炉转送风
开充压阀延时5秒且炉内压力与热压相等开热风阀，延时1妙开冷风阀、关充压阀 。
每执行一步必须有前几步的反馈且延时。每个阀的命令发出后在一定延时后仍无反馈则报警且不执行下步。燃烧与送风之间必须是经过闭炉，二者直接转换不起作用。于是闭炉必须记住转换前的状态。而在执行过程中为换炉状态。
每个阀的反馈由该阀的到位信号和相反的到位信号的反取“与”关系得出。即开信号由开反馈信号和非关反馈信号构成，关信号由关反馈信号和非开反馈信号构成。例如：
同时当热风炉处于某种状态时，每个阀的开位与关位异或取反为该阀不正常。即该阀的开位和关位同时具备或同时没有则不正常。
而只要有一个阀不正常则报警显示，把每座热风炉的9个切断阀（通冷切断阀除外）的每一个设备报警信号组合在一起，当每座热风炉只要有一个阀的控制设备发出报警信号，该座热风炉的所有设备将停止工作，按照预设的安全方案动作，从而避免安全事故。
九个阀的自动信号“与”后为整个炉的自动，每个阀的自动输出必须有这个自动信号。
通过以上对顶燃式热风炉工艺特点及控制程序的简述，结合内燃式热风炉加以对比分析，总结有以下各自特点：
（1）顶燃式热风炉有烧嘴，燃烧室在热风炉顶部。有通冷切断阀和通冷调节阀，在送风过程中如果烧嘴温度过高超限，画面报警显示提示操作工手动开通冷以降温。而内燃式的热风炉没有以上通冷各阀。
（2）内燃式的热风炉具有焦炉煤气燃烧系统，包括焦炉煤气切断阀，焦炉煤气放散阀、焦炉煤气燃烧阀、氮气吹扫阀和焦炉煤气调节阀。在后烟道设有氧气气体分析仪，用以分析燃烧时其中的氧气含量，实时调节燃烧的空气、煤气的比例。
（3）内燃式的热风炉利用烟气换热高炉煤气，有两座预热炉直接加热助燃空气。顶燃式热风炉使用烟气置换助燃空气。
（4）内燃式的热风炉还具有冷风调节阀，用以自动实现“两用两备”的自动换炉。
热风炉 篇4
设 备 采 购 合 同
技 术 协 议
项目名称：永昌钢铁公司节能减排技术改造项目
3高炉工程 设备名称：热风炉炉顶在线红外线测温系统
合同编号：
业主：安宁市永昌钢铁有限公司
甲方：中钢集团工程设计研究院有限公司 乙方：武汉正元自动化仪表工程有限公司
2011年05月
中钢集团工程设计研究院有限公司（以下简称甲方）以工程总承包形式承接了安宁市永昌钢铁有限公司（以下简称业主）节能减排技术改造项目1080m3高炉工程。就甲方总包永昌钢铁有限公司节能减排技术改造项目高炉工程热风炉炉顶在线红外线测温检测控制系统设备的设计、制造、检验等进行了充分协商和交流后达成如下技术协议：
一、设备名称、数量及系统组成1.工艺设备主要设计技术条件
技术要求
设备名称及数量：
。热风炉炉顶在线红外线测温检测系统：
型号：WFD-600RF-L+ WFD-RFBX 型电源箱+ WFD-600-X 型信号处理显示器
数量：3套
每套内容包括：WFD-600RF-D 红外探测头1 台
WFD-RFBX 电源箱1 台（必配）
防尘罩 1 只
保护窗口 1 只
手动阀门 1 只
窥视管
调角器
气封垫 1 只 1 只 1 套
WFD-600-X 信号处理显示器 1 台（选配）
专用信号电缆 1 根
专用电源线
概述：
热风炉红外测温仪是一种智能化高精度非接触式仪表。它适用于热风炉拱顶的温度测量，通过被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度。仪表显示性能稳定、响应速度快、操作简单、安装与调整方便，是理想的非接触式测温仪。
热风炉采用垂直安装方式，通过测温探头瞄准孔观察和通过调角器调节，使测温探头瞄准
到格子砖上，要保持分划板小圈在系统内径的中心。落在格子砖上的测斑通常可以覆盖若干2 根 保险管（1A）2 只
格子 砖小孔，因此，不必考虑分划板小圈是落在格子砖小孔内或小孔外，只要保持在系统内径中心即 可。由于热风炉拱顶会随时间发生变形，可定期调整调角器加以修正。
主要特点：
1．具有光学瞄准系统，采用不调焦折透式，加分划板瞄准。可以方便地找到被测目标及其 对中。
2．具有实时值、平均值、峰值和自动环境温度补偿。3．多种系统组成方案，适应不同现场的需要。4．探测部分加有防结雾窗口，避免红外能量衰减。5．探测部分加有不锈钢阀门，便于用户封闭炉体、维护红外探头和清洁窗口。6．独特的调角和机械部件，可方便地校正因窥视孔位置形变引起的瞄准偏移。
7．红外测温探头工作在短波段，对窗口污染有较好的适应性，窗口透过率降低 36%，测温 示值仅降低 4%。
技术指标：
1．测量范围：700~1500℃（用户在此温度范围内选择温度段）2．标定精度：±1%（测量温度的上限）（黑体标定）3．重 复 性：±0.5%±1℃（测量温度的上限）（黑体标定）4．距离系数：L/D=100 L—探头到目标距离，D—测斑直径（成象物距 L=1500mm）5．工作波段：0.7~1.0µm（或 1.0~1.7µm）6．响应时间：1 秒（根据现场条件可调整）7．发 射 率：0.1~1.0（连续可调）8．温度分辨率：1℃ 9．显 示 值：4 位 LED 发光数码管显示有平均值、峰值、实时值等三种显示方式。10．使用环境：温度≤70℃；湿度≤85%RH 11．供电电源：~220V±10%、50HZ、20W
二、供货范围
热风炉炉顶在线红外线测温检测系统：
型号：WFD-600RF-L+ WFD-RFBX 型电源箱+ WFD-600-X 型信号处理显示器
数量：3套
每套内容包括：WFD-600RF-D 红外探测头1 台
WFD-RFBX 电源箱1 台（必配）
防尘罩 1 只
保护窗口 1 只
手动阀门 1 只
窥视管
调角器
气封垫 1 只 1 只 1 套
WFD-600-X 信号处理显示器 1 台（选配）
专用信号电缆 1 根
专用电源线 2 根
保险管（1A）2 只
三、质量保证与售后服务
1、乙方应保证其提供的设备是全新的、未使用过、技术成熟、采用一流工艺生产的，并在各方面完全符合有关现行有效标准及合同规定的质量、性能等要求。乙方应保证其提供的设备经过正确的安装、合理的操作和维护保养，能在设备寿命期内正常运转。自产品安装调试完毕起十二个月，或产品到施工现场之日起十八个月计为质量保证期，以先到时间为准。在合同规定的质量保证期内，乙方应对其提供的设备由于设备设计、工艺和/或材料的缺陷而造成的任何缺陷或故障负责。若出现上述情况，乙方应及时予以解决。
2、在正常运行条件下出现缺陷或故障，负责免费更换维修和重新调试，被更换部分的质保期从此时算起12个月。
3、乙方免费派有能力的技术人员到现场指导安装、调试。
4、乙方免费对用户维修操作人员进行培训，达到能独立检修、操作水平。
5、售后服务响应时间不超过24小时。在接到甲方要求履行质保期服务通知后24小时内乙方应将维修计划告知甲方，并在接到甲方通知后48小时内完成维修及调试工作。
6、仪器整机保一年。
业主：安宁市永昌钢铁有限公司
代表：
时间：
甲方：中钢集团工程设计研究院有限公司
技术代表：
时间：
热风工三规一制岗位职责 篇5
一、班长岗位职责
1、班长在车间主任的领导下负责全班人员的安全、业务学习，人员分配使用，以及技术操作规程，安全操作规程和设备使用与维护规程的教育。
2、组织好全班生产、满足高炉生产要求，做好高炉的准备工作。
3、组织全班对所属设备检查、维修，排除设备隐患和故障，不能排除的要请上级领导解决，组织更换设备的备件，发生事故要分析原因，总结教训。
4、教育全班人员对工具、材料要爱护，注意保管，每日做好工具使用计划。
5、每天提前30分钟到工作岗位，全面了解本班设备情况，安排好本班生产。
6、负责对外联系和本班得全面工作。
7、受车间主任领导，及时向主任提出请示工作，发现解决不了和重大事故及时向车间主任汇报，月底要写工作总结和月初工作安排汇报给车间领导。
8、负责贯彻执行公司、厂部关于安全、成本、产量、质量、环保、环境、卫生等各项规章制度。
9、按时参加车间例会及专题会议，组织召集本班例会和专题会议，负责组织本班内部各组及与其他外围单位的交接班工作。
二、组长岗位职责
1、热风组长在班长领导下展开工作。
2、负责全组的行政和业务领导。
3、负责组织岗位工学习岗位技术操作规程，安全操作规程和设备使用与维护规程，确保安全生产。
4、负责热风炉的人员、安全、设备和生产管理工作。
5、每月负责对所属设备提出定期检修方案，对不安全或有缺陷的设备及时与维修部门联系解决。
6、经常组织本组工作人研究，改进技术操作，提高风温、延长设备使用寿命。
7、每月负责组织自班人员定期对所属设备的跑煤气、跑风区域进行大检查一次，并做好检查记录。
8、负责组织热风炉大小修，质量检查与验收工作。
9、负责对外联系，工具材料领用，原始记录的登记与保管，负责本岗位的防冻防雨工作。
10、负责贯彻执行公司、厂部关于安全、成本、产量、质量、环保、环境卫生等各项规章制度。
11、按时参加车间例会及专题会议，做好交接班。
12、按照标准化作业文件要求，检查并及时、准确、工整填写各项记录。
三、热风工岗位职责
1、在当班组长得领导下，负责当班得全班得全部业务工作及对外联系工作。
2、组织当班停送煤气和休风、复风操作。
3、负责当班所属设备得检查，发现问题，及时联系处理。
4、听从高炉值班工长指示，掌握换炉时间，负责烧炉。
5、负责对室内外卫生区进行清扫。
6、负责检查冷却水压力，水量、温度等是否正常。
7、及时调节风温，保持风温稳定。
8、填写操作记录及保管室内外一切工具。
9、经常检查热风炉压力情况，出现不正常现象及时与有关部门联系。
10、负责贯彻执行公司、厂部关于安全、成本、产量、质量、环保、环境卫生等各项规章制度。
11、按时参加车间例会专题会议，做好交接班。
高炉热风炉高风温技术研究 篇6
1 热风炉的作用
高风温是现代高炉的重要技术特征。高炉热风炉是炼铁厂高炉主要配套的设备之一, 是一种热交换设备。它主要用来为高炉提供高温热风, 以供炉内的反应。热风炉的作用是为高炉持续不断的提供1000°以上的高温热风, 高炉炼铁所需热量的25%都来自热风炉。其消耗的能源为煤气燃烧产生的热量, 占高炉产生煤气的一半。一般一座高炉配3~4座热风炉, 目前先进的现代热风炉风温可以达到1300°。
热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域, 因工艺要求不同、燃料种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。本文要介绍的, 是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉。
2 热风炉风温的影响因素
2.1 热风炉的结构对风温的影响
现代的热风炉主要分为内燃式、外燃式和顶燃式几种。
内燃式热风炉成本较低, 且占地面积较小, 易于建设, 散热面积小, 热效率高。不过, 内燃式热风炉的燃烧室结构太过复杂, 而且大多数的内燃式热风炉没有在太高的温度下使用过。
外燃式热风炉的燃烧室独立简单, 并且长期在高温下使用。但是, 外燃式热风炉成本高, 占地面积大, 不易于建设, 并且散热面积较大, 热效率低。在高温条件下, 钢壳可能会发生开裂。
顶燃式热风炉具有结构简单、节约材料、成本低廉等特点。同时, 它也有寿命短、操作不变、高温区易损坏等缺点。
其中, 内燃式基本上已经淘汰不用, 现在大部分炼铁企业用的均为外燃式, 而顶燃式的使用数量正在逐年上升。
2.2 耐火材料和格子砖对风温的影响
热风炉大体上由燃烧室和蓄热室两部分构成。
炉体内不同的部位, 温度是不同的, 并且在温度变化以及一些化学反应的破坏下, 不同部位的损伤程度也是不同的。为了能够承受炉内的高强度的热负荷和机械负荷, 热风炉的耐火材料必须具有高度的稳定性, 同时要具有抗高温低蠕变的性能。
格子砖的作用是贮存热量, 其大量存在于蓄热室。贮存热量的多少取决于单位体积的格子砖具有的受热面积, 可以通过改变格子砖的孔数和单孔的孔径来改变格子砖的受热面积。
2.3 操作制度对风温的影响
煤气热值流量和温度以及助燃空气的流量和温度是影响风温的两个重要指标。只有这两个指标都达到合理的要求, 才能最大限度地提高热风温度, 尽可能地降低成本。
在炼铁过程中, 基本的送风制度是交错并联送风制, 现在大多数的高炉在整个过程中都是用双炉送风, 一主一副, 交替进行送风, 即所谓的“两烧两送”。另外, 还有“两烧一送”和“三烧一送”等。与后两者相比, “两烧两送”能够使风炉的热效率得到更大的提高。
实践证明, 当热风炉拱顶的温度保持在1420℃左右时能够使风温达到更高的温度。这个温度既不能太高也不能太低, 一般要控制在1400℃~1450℃之间。这样既能尽可能地提高风温, 又能防止由于高温产生氮氧化物与水结合产生硝酸, 对热风炉造成腐蚀。
3 提高热风炉风温温度的措施
3.1 使用顶燃式热风炉
顶燃式热风炉是在内燃式和外燃式两种结构形式的基础上逐渐产生的一种全新的结构形式。上文比较了三种不同结构的热风炉的特点之后可以发现, 顶燃式热风炉同时具有了内燃式和外燃式两种热风炉的优点, 那么在不久的将来, 顶燃式热风炉必将会取代其他两种结构形式的热风炉, 所以未来应该将顶燃式热风炉的设计和改进作为主要的研究方向。
3.2 使用更优质的耐火材料和格子砖
热风炉内的温度自下而上逐渐升高, 根据此规律, 可以将热风炉分为高温区、中温区和低温区三个不同的温度区, 在拱顶和蓄热室以及燃烧室上部等部位温度最高。根据三个区段温度的不同, 我们可以合理的选择耐火材料。在实际生产中, 高温区应该使用抗高温、低蠕变、体积稳定性好、抗腐蚀能力强的材料, 比如硅砖和高铝砖, 鉴于我国属于铝土资源丰富的国家, 因此, 国内可以使用高容重、低蠕变的高铝质耐火材料;中温区也可以使用高铝砖;低温区由于对耐火要求较低, 所以通常使用普通的黏土砖。这样既能更大限度地提高风温, 又能节省成本。
在保证送风周期内风温稳定的前提下, 使用合理数量的格子砖, 以提高换热速度。除此之外, 还可以通过增加格子砖的孔数, 以及适当减小格子砖的孔径来增大格子砖的受热面积。现在, 世界上已经生产出了第三代格子砖, 与第一代相比, 第三代格子砖的受热面积增大了将近十倍, 成本缩减为原来的十分之一。国内的部分热风炉已经在合理使用耐火材料、改进格子砖等方面取得了比较不错的效果。
3.3 优化操作制度
设置合理的操作参数可以大大提高提高热效率, 降低成本。其中以合理匹配煤气热值流量和温度以及助燃空气的流量和温度两个参数最具代表性。
一座高炉配有四座热风炉, 让四座热风炉交替送风可以增加格子砖的数量和炉内受热面积, 极大地提高热风炉的热效率。除此之外, 还应该在保证充分利用蓄热炉热容量的前提下, 合理地增加换炉的次数, 缩短送风的时间。
3.4 其他措施
除了以上的措施之外, 还可以通过提高理论燃烧温度来提高热风炉风温。提高理论燃烧温度可以通过多种方式实现, 例如:将焦炉煤气混入高炉煤气中以提高煤气的热值;利用一些设备将煤气中的水分脱去, 以避免煤气中大量的水分会带走过多的热量;利用热风炉自身产生的余热来预热助燃空气达到一定的温度, 既充分利用了能源, 用提高了效率;向炉内注入充足的空气, 使煤气能够尽可能地燃烧等等。
4 结论
在工业迅速发展的今天, 对热风炉的改进提出了更高的要求。在提高热风炉的风温取得的成就方面, 中国仍然落后于世界上一些发达国家。所以, 大力发展高风温技术, 提高热风炉高风温温度成为我国跻身于钢铁工业世界前列的重要一步。
参考文献
[1]代群威, 谭媛.蛇纹石尾矿中钴和镍的微生物浸取效果[J].矿物学报, 2010 (增刊) :103-105.
[2]吴照洋, 郑水林, 桂经亚.从含镍蛇尾石中提取和富集镍的研究[J].化工矿物与加工, 2011 (9) :9-12.
[3]郭学益, 吴展, 李栋, 等, 红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究[J].矿冶工程, 2011, 31 (4) :69-72.
热风炉 篇7
关键词：热风炉；模糊自适应控制；快速跟随性；仿真；模型
中图分类号：TP273.3 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）04-0045-03
热风炉是高炉鼓风的加热设备，是高炉炼铁生产过程中的重要设备之一，它承担着将燃烧煤气所产生的热量传递到高炉鼓风的关键作用。根据热风炉的实际情况，详细描述基于模糊自适应的热风炉燃烧控制系统的设计，在Sinulink仿真时运用S函数实现模糊自适应控制器和系统快速跟随特性，并在此基础上对控制算法进行仿真研究。
1 热风炉模糊自适应控制系统设计
1.1 模糊自适应控制系统的设计
在快速加热期，使拱顶温度尽快达到给定值。当拱顶温度接近拱顶控制温度时，平稳过渡；当废气温度上升到上限（废气管理温度）时，停止加热。选取加热期拱顶温度的偏差e及其偏差变化率ec作为模糊控制器输入量，输出控制量为u，即煤气流量。当拱顶温度偏大，且有继续增大的趋势时，减少煤气流量；当拱顶温度较大，但速率的变化为负时，保持流量不变；当拱顶温度偏低，且有继续减小的趋势时，适当增加煤气流量。系统应随生产条件的变化自动调整相关参数。热风炉拱顶温度控制系统结构如图1所示。
1.2 模糊自适应控制模型的设计
1.2.1 模糊控制器参数的选择
1） 输入、输出隶属函数的选择。模糊控制器均采用“标准”二维模糊控制器形式，即二输入、一输出。变量模糊集论域均为[-6，6]，采用常用的三角形隶属函数。
2） 输入、输出变量论域及各增益系数的选择。偏差增益系数Ke的大小对系统的动态性能影响很大。Ke较大时，系统上升较快，超调量也较大，过渡过程较长。模糊控制器采用增量输出的方式，因为模糊集论域为[-6，6]，最大增量值为6Ku（Ku为模糊控制器输出增益系数）。控制量u1（t）的实际论域为[0，11]，其最大值为11，最大增量Δu1（kT）一般是u1（kT）最大值的百分位，如选Δu1（kT）为11×2%=0.22，那么Ku的初选值为Ku=0.037。
1.2.2 模糊逆模型参数的选择 实际上，模糊逆模型的形式与直接模糊控制器（指系统闭环内所采用的模糊控制器）完全一样。模糊逆模型中的模糊控制器采用“标准”形式，即二输入、一输出。变量模糊集论域均为[-6，6]，采用常用的三角形隶属函数。选择参数时，首先初步确定出模糊逆模型的yke，ykc及yku的值，然后集中在增益系数yku的调整上（yku称为自适应系数），调整方法类似于传统自适应控制器。本文选择yku=1。
2 仿真与分析
2.1 与直接模糊控制方法的比较
3 结论
本试验根据热风炉的工艺特点和燃烧特性，设计一种适用于热风炉燃烧控制的模糊自适应控制策略，建立了热风炉模糊自适应控制模型，分析模糊自适应控制模型的选择和逆模型的建立方法。仿真结果表明：模糊自适应控制策略能够取得良好的控制效果，并实现系统的快速跟随性。
参考文献
[1] 马竹梧.高炉热风炉全自动控制专家系统[J].控制工程，2002，9（4）：52-57.
[2] 黄兆军，楼生强，李钢，等.涟钢5#高炉热风炉燃烧的智能控制[J].冶金自动化，2002（4）：38-40.
[3] 汪光阳，胡伟莉.专家模糊控制系统在热风炉燃烧过程的应用[J].工业仪表与自动化，2005（1）：17-19.
Abstract： The study and application of a kind of fuzzy adaptive controller is discussed based on the technical characteristic of hot blast stove in the blast furnace system. The model of fuzzy adaptive control used in hot blast stove is established. Simulation experiments were conducted on the control system using Simulink of MATLAB. The simulation results prove that the strategy of fuzzy adaptive control can achieve the better control effect.
热风:邻家鞋店变时尚仓库 篇8
对于任何一家草根出身的街边外贸小店来说，进入大型购物中心(shopping mall)、和一众潮流品牌同台竞技似乎都是可望不可即的终极梦想。上海热风鞋业有限公司(下称“热风’’)正在实现这种梦想。从1996年在上海淮海路附近开设第一家店铺，到2009年拥有150余家直营店，销售额近4亿元，热风并没有火箭般的扩张速度，而是专心营造店铺形象，借鉴国际大牌的成功经验，让“邻家鞋店”摇身一变为“时尚仓库”。
冲出外贸小店
1996年，曾经在广州一家台资外销鞋厂担任品质管理工程师的陈鑫在上海开了家鞋店，通过之前结识的进货渠道来销售外销库存的鞋子。他从1999年开始考虑开发自有品牌，找到广东的一些工厂代工，将款式买断并贴上“热风”品牌。
店铺的布局也在同时进行。陈鑫先是进入港汇广场，又在2003年一口气拿下了三处黄金地段，继续在购物中心布点。在国内，百货店专柜、专卖店、鞋城与卖场是鞋类零售业态中的主流销售方式，专卖店又分为街边店与购物中心店。比如星期六鞋业与百丽等品牌往往选择进入百货店与购物中心，达芙妮则作为专卖店的代表主打中低端市场，而卖场、鞋城则定位更低。
联想投资高级投资经理刘泽辉曾成功投资了星期六鞋业，他认为，“几年前大家习惯去百货公司购物，现在又出现面积更大的购物中心。对服饰产品品牌来说，收取扣点的百货店以及收取租金的购物中心是打造品牌知名度、提升档次的最好选择。”对于小店品牌来说，很难在同类品牌扎堆的百货店里脱颖而出；而购物中心能够保留独立店铺的形式，对塑造品牌更有利。“星期六与百丽也在百货店之外加紧进驻购物中心。”刘泽辉说。
陈鑫很清楚自己的优势——热风并不会销售大牌产品，无法成为鞋类的苏宁、国美，但是通过多年积累的口碑，拥有了自己的消费群体，其中大多数人前来的最大原因是基于对热风店铺的好感和对这个渠道的信赖，而不一定抱着货比三家的想法。
“找到优势后就要根据目标人群的喜好做改变，”首都经贸大学从事消费者行为研究的张梦霞教授认为，“热风的目标人群就是年轻人，他们求新求变，重视性价比，对购物环境也有期待，所以要迎合这种需求。”
为了给热风定制个性鲜明的形象，陈鑫请来企业形象推广顾问，在店铺装修上追求时尚酷感，强化品牌整体感，扩充了产品结构，将“鞋店”的概念变为“时尚仓库”，弱化“热风”而强调“HOTWIND”，LOGO也从“热”字变为将转动的风车，力求体现出“自然、活力、动感与随性”。
“渠道”加“产品”
重整面孔后的热风很对年轻人的胃口。外贸店时期陈鑫就希望成为物美价廉更新快的代表，现在这一优势还得保持并继续扩大。
热风此前一直实行“买手制度”。陈鑫与采购部的几位同事作为买手常常穿梭于时尚场所，收集国外流行资讯，再到各个鞋厂与批发市场去挑选好的设计款式，之后发出订单并买断样式，保证产品的独一性。
自有品牌则锦上添花。考虑到初创品牌不适宜设计太多子品牌，陈鑫的设计是：HOTWIND主打舒适的休闲风，NeclNedy是与套装、晚装搭配的女鞋、女装、包袋等，Lonclo Rode是职业男鞋，OFFCOS代表街头风格的男女服饰。
“目前热风的产品已经过渡为大量自主设计加上少量挑货，自主设计产品占80％以上。”在热风创业初期就加入的商品采购部经理唐锡林说。采购部的8人团队分头负责旗下4个子品牌，收集各种时尚趋势，通过企划做出想要的款式，然后发给代工厂生产。
热风每季的400～500款鞋类新品来自1000款备选设计，而一款产品从出样到摆到货架上，最快时间是15天。对于服饰和其他时令配饰，如冬目的围巾、春夏的棒球帽等同样保证常变常新，也会随时加入流行元素，前段时间大热的爵士帽就及时地摆在显眼位置上。
国内的鞋服产品正在走向“多品单卖”——时尚产品拼的就是款式，快速更新和更多选择才能吸引顾客。陈鑫希望公司对于款式的反应速度尽可能快，同时提高设计能力。
“快时尚”，这是陈鑫欣赏的西班牙服装巨头ZARA最广为人知的注解，而他正在将这种基因移植过来。ZARA聘请的260多名设计师几乎每日都在时尚秀场穿梭，新样式能够在5周内设计并完成，改进只需2周，每年的1万款新品来自超过4万款设计，这几乎是GAP、优衣库等基本款品牌的3倍。但是想要在中国做到“快时尚”似乎还有一定难度，毕竟以一家小公司的体量，想要炮制ZARA的设计、产、销完整供应链十分困难。
“价格平易近人但又是大品牌，这让‘快时尚’在中国市场前景乐观，”刘泽辉认为，“它们的流行还要归功于品牌拥有的历史和文化，这一点同消费奢侈品时的心理相似。对于中国品牌，想要做到‘快时尚’，还需要时间积淀。”
稳固渠道风格
对比10年前，如今热风店中的产品结构发生了不小变化。陈鑫的愿景是“时尚仓库”，要囊括人们需要，但又足够时尚、价格实惠的各类产品，鞋服、配饰之外，小文具和生活用品都会出现，这其中代理品牌发挥了重要作用。
陈鑫说，“我们后面有一群人跟着在做，但货的总量是有限的。随着内地市场的开放，许多世界品牌也陆续进来，我们就没有必要和他们一起竞争了。”继2005年代理“衫国演艺”休闲T恤之后，近20个品牌看中热风的渠道资源，找到他们合作。这是对陈鑫十几年来打造店铺渠道的肯定。刘泽辉认为，代理是绝好的学习过程，“可以借鉴国外高手的设计、管理、研发方式，而品牌也能够借渠道之势进一步提升。”
在挑选合作伙伴时，陈鑫十分谨慎。包装小巧、时尚的英国雨伞品牌FLUTON在本土非常有名，目前在热风专卖。由于FLUTON在英国售价超过30英镑，与热风针对人群的消费能力不匹配，最后下调到平均120元左右。此前曾经有某德国雨伞品牌找过热风，但由于价格更高而放弃。
“渠道是我们的核心优势，代理品牌与我们多是一拍即合。”唐锡林表示， “但热风强调高性价比，希望成为其他品牌的舞台，前提是与我们的风格相符。”
注重客户体验的陈鑫说，他欣赏三家公司：快时尚先锋ZARA、拥有轻松购物氛围的宜家、服务优良的万科。而他想要告诉顾客的是：在热风消费，能够买到时髦并实惠的产品，此外与百货店品牌一样，权益同样也会得到保障。
“其实零售业不管是何种业态，最终的重点还是产品能否让顾客满意。”张梦霞说。刘泽辉持有相同观点，“服务对于渠道非常重要，顾客会越发重视消费体验，在店铺中消费的细节会慢慢被放大。”
热风炉燃料流量神经网络解耦控制 篇9
热风炉控制主要包括燃烧控制和送风控制。燃烧控制是指在热风炉内燃烧焦炉煤气和高炉煤气,使炉内达到满足向高炉鼓风的蓄热量和温度。控制目标是热风炉的拱顶温度和废气温度,控制输入分别是焦炉煤气流量和高炉煤气流量以及与之对应的助燃空气流量。由于二种煤气流量相互影响着拱顶温度和废气温度,因此引入多变量解耦控制算法来消除其影响,实现燃料流量的最优控制[1]。本文只讨论热风炉的燃烧控制。
1 热风炉燃烧控制原理
在热风炉燃烧初始阶段,以较大的煤气量以及相应的助燃空气量进行快速加热,使热风炉拱顶温度和废气温度迅速达到设定值,此阶段的高炉煤气流量的设定值由系统操作画面直接设定,焦炉煤气流量设定值由“焦/高”比乘以高炉煤气流量设定,助燃空气流量设定值由高炉煤气对应的空燃比乘以高炉煤气流量加上焦炉煤气对应的空燃比乘以焦炉煤气流量。当热风炉的废气温度和拱顶温度接近设定值后,系统进入温度控制管理期,热风炉的废气温度由高炉煤气流量控制,热风炉的拱顶温度由焦炉煤气流量控制,当温度控制管理期结束后,热风炉燃烧结束,进入送风期或闷炉期。
2 神经网络解耦控制
解耦控制是实现多变量系统最优控制的一种比较有效的方法。要完成解耦,一般有二种方法,一种是系统状态反馈解耦,另一种是前馈补偿器解耦。本系统中采用引入神经网络补偿器的方法,对二输入(高炉煤气流量和焦炉煤气流量)、二输出(废气温度和拱顶温度)的多变量系统进行解耦,对解耦后的子系统进行单变量控制,使各个子系统都能达到预期的控制目标。
2.1 神经网络解耦算法
设N维多变量系统的数学模型表达式为:
式中,Mij(z)为第j个输入变量对第i个输出变量的传递函数。引入神经网络补偿器,使该补偿器与原系统组成广义系统并达到解耦,这样广义系统的矩阵传递函数式(1)将变为对角有理式矩阵M′(z-1):
Mij(z-1)是对角线上的传递函数,是神经网络补偿器的训练目标。
令M′(z-1)=M(z-1)G(z-1),由式(2)可得出:
由式(3)可知,只要M(z-1)可逆,原系统即可以解耦。解耦补偿器采用BP神经网络,将其输出层定义为N个节点,分别记为w1,w2,…,wN,作用于系统M;将输入层定义为u1,u2,…,uN。同时,还要考虑k时刻前的w,u。隐含层采用单层结构,其节点数与M(z-1)的伴随矩阵和对角矩阵有关[2]。
2.2 神经网络训练目标
采用最小二乘法完成BP学习算法,即网络的实际输出值与期望输出值的均方差最小,因此解耦控制的训练目标可取为:
undefined
式中,yr为网络补偿器G的输出作用于第r个输出量的实际值;ynr为由式(4)计算的对象第r个输出量的目标输出。
2.3 神经网络补偿器训练算法
根据BP神经网络公式有:
undefined
式中,ub(k)为节点b在k时刻的输入;wcb为节点c到节点b的连接权值;xc(k)为补偿器内节点c在k时刻的输出;xb(k)为节点b在k时刻的输出。
根据式(4)算法原则,使E最小,取E对wcb的偏导数,最终得出:
undefined
式中,β为学习率。
解耦之后各子系统变为单输入单输出系统,可采用单变量控制。
2.4 神经网络模型结构
根据热风炉燃烧工艺过程,网络模型的输入层有4个神经元,输出层有2个神经元,隐含层有6个神经元,网络结构如图1所示。
S1,S2—焦炉、高炉煤气流量设定值;u1,u2—焦炉、高炉煤气流量输出值;y1—拱顶温度测量值;y2—废气温 度测量值
3 单变量预测控制
3.1 预测输出
多变量控制系统应用上述方法解耦后变成多个单输入单输出子系统组成的系统,子系统的传递函数为:
yn(k)=m(z-1)u(k) (7)
式中,yn(k)为预测输出;m(z-1)为系数向量;u(k)为输入。
定义,D0为k-1时刻对应的脉冲序列矩阵;D1为k时刻对应的脉冲序列矩阵;Uk-1(k)为k时刻前的输入矩阵;Uk(k)为系统在k时刻的输入矩阵;Yn(k)为系统在k时刻的预测输出矩阵。
根据式(7)和上述定义,Yn(k)可以表示为:
Yn(k)=D0Uk-1+D1Uk (8)
将式(8)作矩阵变换
Yn(k)=D0Uk-1+Bω(k)+Qe(k) (9)
式中,Yn(k)为系统在k时刻的预测输出;B为脉冲函数对应的响应矩阵;ω(k)为k时刻待求基函数系数矩阵;Q为系数矩阵;e(k)为系统在k时刻的偏差[3]。
3.2 控制器设计
系统性能指标一般定义为:
式中,y(k+h)为系统实际输出值;将式(9)代入式(10)。
取E对ω(k)的一阶偏导数,并使之等于零,进行不断优化,只取当前时刻的u(k),因此得出:
式中,W为系统优化系数矩阵。
4 仿真结果
本控制算法的仿真采用宝山钢铁股份有限公司2号高炉热风炉数据完成,控制目标是保证热风炉拱顶温度稳定在(1 250±15) ℃,废气温度稳定在(355±10) ℃。通过上述神经网络解耦控制算法,调节焦炉煤气流量控制拱顶温度,调节高炉煤气流量控制废气温度,实现热风炉燃烧的最优控制[4]。
根据宝钢高炉的热风炉数据,其传递函数为:
采样周期t=2 s,将系统离散化后经1 500步训练可达解耦目标,解耦后的单变量广义数学模型为:
系统仿真结果如图1所示,仿真结果表明,使用该算法系统具有较好的跟踪性能。
—实际温度;——仿真温度
5 结论
传统的气体或液体的流量控制一般都采用PID控制,这种控制方法对于单变量非耦合系统比较有效,但对于多变量耦合系统,仅仅采用简单PID控制则无法满足控制要求。在本系统中,如果只用焦炉煤气流量控制拱顶温度,用高炉煤气流量控制废气温度,而不考虑二者的耦合影响,系统的控制精度和系统的稳定性都会较差。引入神经网络解耦控制后,系统的控制精度和稳定性得到了较大的提高,能够满足控制要求。
参考文献
[1]马竹梧.高炉热风炉全自动控制专家系统[J].控制工程,2002,4(9):57-62.MA Zhu-wu.Full automatic control expert system of hotblast stove for blast furnace[J].Control Engineering ofChina,2002,4(9):57-62.
[2]鲁娟娟,陈红.BP神经网络的饱和分析及改进[J].计算机仿真,2007,24(3):138-140.LUJuan-juan,CHENHong.Analysis and improvement ofparalysis of BP neural networks[J].Computer Simula-tion,2007,24(3):138-140.
[3]舒怀林,舒华.基于PID神经网络的自学习温度控制系统[C]//过程控制科学技术与应用.广州:华南理工大学出版社,2002.
高炉停炉时热风炉保温方法 篇10
目前冶金行业炼铁高炉都需要配备最基本的热风炉, 它是高炉正常生产的必须设备。当某一座高炉热风炉完好无损, 而高炉本体经投用一段时间后炉体有所损坏、不能正常生产时, 需要进行中修或大修, 这个时间一般都会超过两天, 如果有特殊原因还会更长, 一、两个月或更长的时间都有可能。目前国内的高炉热风炉蓄热耐材一般都是采用硅砖型, 这种耐材在经过加温使用后需再次冷却时, 必须按照耐材特性进行缓慢冷却, 等到再次使用时, 又需要按耐材特性进行热风炉的烘炉工作, 这是一个缓慢的操作过程, 烘炉成本比较昂贵, 需要从正常环境低温烘烤至750℃, 才能用高炉煤气继续进行烘炉工作。
1 常规保温方法
一直以来, 高炉生产停止后, 热风炉也只能跟随凉炉而停止工作。但热风炉停止工作后, 炉内的蓄热耐材常会因冷却时机掌握不当, 造成耐材的开裂或脱砖等损坏现象, 但如果要保持热风炉的温度控制在合适的较高范围, 就需要对热风炉继续进行保温工作。在停炉情况下对热风炉继续保温会使热风炉的蓄热室热量往下端流走, 导致烟道温度过高, 而拱顶温度却下降, 若此时不采取措施, 整个热风炉的温度就不能保持。一旦当顶温下降到一定程度, 需要进行烧炉时, 因烟道温度本身就已升高, 这时烟道温度就会更高。如果控制不当, 一方面, 烟道温度过高, 势必造成热风炉底的炉箅子及支柱温度过高而变形损坏, 也就会支撑不住整个热风炉内的耐材 (整个一座热风炉内需支撑的耐材重量能达到850t甚至更多) ;另一方面, 热风炉顶部因温度不够, 如果要继续烧炉, 有可能会因达不到高炉煤气的着火点, 在热风炉进行顶部燃烧时因燃烧不着而形成爆炸性气体, 这是很危险的。
在国内, 目前很多高炉停炉时采用保温措施代价较高, 需要一整套热风炉烘炉设备, 还需把热风炉人孔打开, 并增加一部分人员进行非常规监护工作;或者有的高炉停炉时采用正常烧炉工作再使用高炉鼓风机进行送风工作, 该保温方法的每个保温作业程序都包括下列操作步骤:烧炉、闷炉、送风、再次烧炉;每个保温作业程序依次循环进行:当热风炉拱顶温度降至900℃时, 开始烧炉;将热风炉上部拱顶温度烧至1350℃后, 停止烧炉, 进行闷炉操作;当热风炉拱顶温度降至900℃时, 开始送风, 打开热风炉下部的人孔, 以拱顶温度按1 ℃/min的上升速度为基准, 向热风炉内送风, 当硅砖温度降至接近900 ℃时, 停止送风, 关闭人孔、热风阀以及倒流休风阀即可;再次重复进行烧炉, 依次循环。如果以高炉助燃风为风源, 采用逆送风的方式, 从冷风管道或其风均压支管进行高炉逆送风时, 必须要采取必要措施, 防止助燃风倒灌至主风机房, 以避免安全事故及影响逆送风操作。
2 改进方法
2.1 改进要求
为了克服历年来无法很好解决的有关热风炉在高炉停用后的保温工作, 中天钢铁集团有限公司充分吸取其它厂家的经验, 结合高炉热风炉本身的特点, 制定了一套顶燃式热风炉保温措施, 既要控制好热风炉烟道温度, 以保护炉底下部设备, 又要保证热风炉顶温维持在一定的控制范围, 以防止温度下降造成耐材的损伤, 并保证每次烧炉的正常进行。
针对目前热风炉采用的保温技术特点, 考虑到保温费用过高及人员安排不过来的问题, 设计出更加贴合实际的热风炉保温操作办法。
2.2 改进方法
热风炉保温方案采用了以下设计改造方法:在热风炉助燃风机的出风口总管处引出一个支管, 并安装控制阀门, 然后再从此总管延伸到热风炉的烟道管路, 并分别安装上控制阀门, 这些控制阀门在选择时只需考虑其耐温及密闭性能即可, 至于控制形式则根据各自不同的控制需要和操作方便性, 可用电动的或手动的。如果方便而有条件, 也可采用液动等形式, 建议阀门形式可采用密闭型蝶阀或闸阀, 适合一般气体管路控制即可。这套改造方案总投资少, 总金额小。同时为实际操作的安全及方便, 把所有高炉送风装置补偿器在弯头连接处用盲板封死, 防止在以后保温操作中造成窜跑气现象。
操作使用时, 即当高炉停产后, 不管时间长短, 均采用正常运行状态, 可按照原来热风炉烧炉、闷炉、送风、再次烧炉的过程进行, 具体的主要操作过程如下:1) 在高炉停产两天后, 热风炉都处在闷炉状态, 热风炉的烟道温度会逐渐上升, 当温度升高到350 ℃甚至更高温度时, 热风炉顶温会有一定量的下降;当烟道温度达到热风炉设计所要求的烟气控制温度范围时, 就必须采取送风操作方法进行操作, 开启热风炉的热风阀、热风总管并联的倒流休风阀, 再开启新增加的降温冷风管的阀门, 从烟道处给热风炉用热风炉助燃风机的出风口进行送风操作, 其余阀门都处于关闭状态;2) 当烟道温度逐渐降到较低的合适范围, 而热风炉顶部通过送风操作后就可逐渐升到较高温度, 可保证炉内的耐火材料不因冷却而损坏, 同时也保证了烧炉所必须保证的温度, 多余气体从倒流休风管处排出;3) 当送风操作结束后, 可继续使该热风炉进行闷炉状态;即关闭新增的冷风送风阀及热风阀;4) 当热风炉的顶部温度在通过闷炉及送风操作已不能达到所须保证的热风炉顶温, 而烟气管道温度又在较低范围时, 就须进行热风炉的烧炉工作, 打开烟气管道, 打开燃烧阀门, 再开启助燃空气及煤气支管管路就能按原来正常烧炉模式进行烧炉操作, 其它相关阀门处于关闭状态, 可使热风炉顶温燃烧后达到原来正常生产的1300 ℃左右, 烧炉时需要兼顾烟道温度, 防止炉底温度过高而损伤热风炉炉底设施。
在这种热风炉的保温操作中, 按正常的情况就没有送风时可能造成鼓风机房的逆送风的风险, 完全按平时的操作方法进行所需操作, 即保证各个热风炉设计时所要求的烟气控制温度范围和顶部温度控制范围。
2.3 特点
本文采用的热风炉停用保温方法的优点很多, 主要表现在:
(1) 投资少, 改造施工简单, 工人操作方便, 在有一定量的富余煤气情况下可长期使用, 在有多座高炉的单位使用可操作性极强, 而且该套装置可在热风炉设计安装时一并考虑在内, 经济实用。
(2) 克服了热风炉中长期的保温瓶颈, 防止炉内的耐材因凉炉和以后再次烘炉操作不当所造成的损坏, 节约了凉炉及烘炉的昂贵费用。
(3) 解决了热风炉在保温过程中使烟道温度升高, 容易损坏热风炉下部的炉箅子及支柱的难题;
(4) 提升热风炉炉顶温度的过程中, 较好地保证了烧炉时燃烧煤气所需的着火点, 使此操作过程周而复始地进行下去, 避免因顶部温度过低不能充分燃烧煤气的危险, 防止在燃烧室产生空、煤气混合的爆炸性气体, 保证了热风炉在保温操作时的安全可靠性。
(5) 采用热风炉助燃风机供送冷风, 从烟气管路接上送风所需的冷却用风管, 就不用高炉鼓风机进行送风操作, 同时避免了从冷风管或其均压支管处接上送风的冷风管, 也不会有逆送风, 就不会造成风机房处产生煤气、空气的混合气体倒灌的危险。
2.4 应用实例
2.4.1 实例一
中天钢铁集团有限公司4#高炉大修期间, 为保证卡卢金式的热风炉不因高炉大修二个月而冷却损坏, 就在热风炉助燃风机的出风口总管上接上分管, 安装上总控制阀门, 再连接到各热风炉烟道阀处, 然后再在各热风炉的一个烟道阀管路上分接上引来的冷风管路。
这套改造方案总投资为DN300 钢管40 m左右, 加上4 只DN300 的控制用手动蝶阀及安装法兰、密封垫、紧固件等, 以及为安装方便而另使用了7只DN300弯头, 总额一万元左右。同时为实际操作的安全及方便, 把所有高炉送风装置的鹅颈管法兰处与补偿器连接处用盲板封死, 防止在以后操作中造成窜跑气现象, 影响高炉本体的正常大修工作。在后面的热风炉保温操作中, 就如原来热风炉的正常操作一样进行, 视热风炉炉底及顶部的温度进行兼顾控制, 循环进行闷炉、烧炉及送风的操作过程。整个操作使用较方便。
2.4.2 实例二
在2#高炉鼓风机一个月的大修期间, 为保证顶燃式的热风炉不因高炉停炉一个月而冷却损坏, 也在热风炉助燃风机的出风口总管上连接DN300分管, 安装上总控制阀门, 然后再在各热风炉的一个烟道阀管路上分接引来的助燃风机冷风管路。2#高炉热风炉新增配置管路如图1所示。
这套改造方案总投资为DN300 钢管35 m左右, 加上4 只DN300 的控制用手动蝶阀及安装法兰、密封垫、紧固件等, 以及为安装方便而另使用了6只DN300弯头, 总额不超过一万元。同时为实际操作的安全及方便, 把所有高炉送风装置补偿器与弯头连接的法兰处用盲板封死, 防止在以后热风保温操作中造成窜跑气现象, 以免引起高炉本体处意外事故。同样在后面的热风炉保温操作中, 就如原来2#高炉热风炉的正常操作一样进行, 视热风炉底及其顶部的温度进行控制, 循环进行闷炉、烧炉及送风的操作过程。
2.5 图示说明
具体采用的热风炉控温并保温方案如图1 所示, 热风炉主体 (1) 含有冷风进口 (2) , 燃烧口 (3) , 烟道出口 (4) 和出风口 (5) , 冷风进口 (2) 通过带有阀门的冷风管连接冷风装置 (6) , 燃烧口 (3) 通过带有阀门的管道连接助燃装置 (7) 和燃料供应装置 (8) , 烟道出口 (4) 通过带阀门的烟道管连接烟囱 (9) , 出风口 (5) 通过带有阀门的管道连接到高炉, 其特征在于:助燃装置 (7) 的出风口通过连接管 (10) 连接烟道管, 连接管 (10) 上设置有控制阀。
3 结束语
RCC热风回路工艺技术改造 篇11
引言
针对增温增湿设备RCC的热风回路，在某些特定时刻不能很好反映烟丝的真实温度，指导工艺生产加工需要的现实和滚筒类加工设备热交换器-循环风管路的典型案例，对应实施了本改造，即：增设滚筒出口测温仪器，并连接到PLC，实现双路控制、相互对照、函数补偿。本改造措施针对性实用性极强，完全解决了RCC热交换器-循环风管路存在的问题，减小了加工偏差，更加吻合工艺要求，切实提高了RCC系统的热风工艺控制精度。RCC全名Return Conditioning Cylinder，即热风循环式烟丝回潮机。目前，我厂的RCC设备为英国狄更生公司进口，其主要作用是对烟丝进行自动增温增湿，为后续加工工序服务，其主体结构包括：筒体和驱动电机、热交换器和热风循环风机、测温热电偶、带水箱的加水控制管路等，入口水分18%增湿至出口水分32%的烟丝加工过程，热风温度可控范围在55～75℃（目前，根据我厂工艺技术标准要求其热风温度为65℃）。我厂RCC设备投入运行以来，总体运行稳定，但也存在某些情况下设备不能精确的发挥其作用和性能，影响工艺控制精度，其中以热交换器-循环风管路最为典型。尤其在近期，现今高档烟研发，RCC批次生产需求增多，在这种情况下严重影响了设备热风控制精度，进而影响了工艺质量。
1.循环风回路的主要结构及功能简介
由于滚筒加工方式为筒两端旋转进出料，利用内腔环境改善产品温湿度。所以循环风设置布局采用典型的蒸汽热交换器-热风风机构造。即：热风在滚筒内顺流循环，携带的杂质通过可拆卸清洁的筛网过滤，通过热风使烟丝增温增湿更充分，满足工艺加工要求，其中热风风温的测温热电偶布置在滚筒循环风的外管路上。在控制方面，热电偶采集的模拟量通过程序换算为实数，PLC比对计算热电偶采集实际温度值和工艺要求设定值之差，通过S7程序中的FB41功能块，调节热交换器蒸汽开度阀大小，从而控制进入热交换器蒸汽流量大小，在恒速风机的作用下，调节热风温度升降，使加工温度满足工艺要求。需要注意的是，在循环风外管路的热电偶探头位置，以及整个循环风回路，并没有设置排潮装置，因此整个热风管路携带的滚筒内潮湿的气体是循环作用并再次被烟丝吸收的，因此称为再循环风管路。此管路另一作用是生产时，一定温度的热风可以折算为一定数值的烟丝增湿能力，起到补偿加水作用。PLC为了避免加水回路向滚筒加水过度造成水分过大，程序内充分考虑了这一点，做出了加水补偿。因为热风回路的精确控制，不仅仅作用于热风指数，也会间接影响加水精度。
2.改造原因及现状
我厂RCC设备进口于2007年，以当时的品牌生产情况，结构档次偏低，同牌号之间经常不间断生产，设备连续运行，因此会掩盖一些问题现象，基本可以满足要求。现在我厂提出精细化加工和异地同质化加工要求，本设备负责的加工品牌越来越多，很多新品牌要求工艺精度很高，且要求全过程精准控制，于是就暴露出现了以下问题：保养后初次生產或者平时料头生产时，滚筒内温度非常低，通常蒸汽入热交换器需要提供极大的流量才能满足工艺要求，但是当生产5分钟后，滚筒内环境温度已经足够了，蒸汽入热交换器流量会相应降低，其实在这个过程中，出料端烟丝温度有一个大起大落过程，对于工艺要求的精确控制非常不利，而且在现有的情况下，很难进行有效的控制调节，或者管路控制改造，如采用饱和蒸汽压力-温度换算等控制方式，造价比较高，而且进口设备此处结构紧凑不易于安装实施。
3.改造措施
3.1红外测温基础：
任何物体都有红外辐射，辐射强度随着温度的变化而变化，红外测温使用的热辐射中的波长范围为1μm-20μm.物体的辐射强度取决于物体的材料，一般用发射率来表征各种材料的发射红外辐射的特性。
3.2红外测温仪功能与组成：
红外测温仪是一种光电子传感器，它接受红外辐射并将其转换成可测量的电信号，主要包括以下组成
透镜--光谱滤波器--探测器--电子线路
3.3主要技术要素：
发射率：是指表征物体向外发射红外辐射强度大小的参数。发射率的取值范围可以从0-100%，通常我们说的黑体是指发射率为1.0的理想辐射源，而镜子的发射率为0.1，如果红外测温仪测量温度时，选择的发射率过高，测温仪显示的的温度将低于被测目标的真实温度。低发射率（反光表面）物体由于其他外辐射的干扰或背景目标而易造成测量误差，在这种情况下，要减少测量误差，要非常仔细的安装且保护探头避开反射的辐射源。实际材料的发射率取决于下列因素：
--温度--测量角度--表面的几何形状--材料厚度--材料的表面结构--测量的光谱范围--透射率（如薄膜）
3.4具体改造实施：
我们在滚筒烟丝出口处，安装雷泰红外测温仪，利用红外线经过烟丝吸收-反射作用，直接检测烟丝出口温度，从而克服原有循环风回路的先天性控制缺陷，而原循环风测温控制回路仍然保留。在控制方面，原循环风测温数据和新式雷泰红外测温仪同时采集数据，当生产开始时，前5分钟，使用新式红外测温仪控制，之后平滑过渡到原控制方式。在应用方面，两套系统相互比对，除去料头料尾阶段，差值过大，则出现报警，会提示相关维修人员前来校对。且双系统可以自由切换控制，一套系统的控制出现问题，可以直接切换到另一套系统控制，这样避免了生产中断和故障时间。
4.改造效果