蒙喜龍过程控制课程设计1067112215.docVIP

内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题 目：高炉炼铁炉腹温度控制系统计 学生姓名：蒙喜龙 学 号：1067112215 专 业：测控技术与仪器 班 级：测控 2010-2班 指导教师：孙采鹰老师 摘 要 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，劳动生产率高低这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。 关键词：高炉炼铁、热电偶、PID调节Key words: blast furnace ironmaking 、Cascade Control system、thermocouple、PID regulation 目 录 摘 要 I 第一章 高炉炼铁的概况 1 1.1 高炉炼铁的生产方式 1 1.2 高炉炼铁工艺 1 1.3 高炉炼铁的特点 1 1.4 高炉炼铁的原料 2 1.5 高炉简史和近况 2 1.6 高炉的结构及工作原理 2 第二章 高炉炉腹温度自动化控制的实现. 3 2.1 高炉结构组成 3 2.2 炉温自动控制系统 4 2.3 氮氧流量混合控制系统系统 5 2.4 阀门开闭形式控制器正反作用 6 2.5 控制系统克服干扰的功能分析 7 2.6 测量仪表选型及安全防爆 8 第三章 ：设计体会与心得 14 第四章： 15 高炉炼铁的概况 高炉炼铁的生产方式 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。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。 工艺 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国大型钢铁厂的高炉已达到4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。 目前国内单一性生铁厂家，高炉容积也已达到500左右立方米，但多数仍维持在100-300 立方米之间，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉，其产品质量参差不齐，公布分散，不具有期规模性，更不能与国际上的钢铁厂相比。 高炉炼铁用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。 通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。 炉简史和近况 早期高炉使用木炭或煤作燃料，18世纪改用焦炭，19世纪中叶改冷风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉使用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后，高炉炼铁得到迅速发展。20世纪初美国的大型高炉日产生铁量达 450吨，焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初，日本建成4197立方米高炉，日产生铁超过1万吨，燃料比低于 500公斤/吨生铁。中国在清朝末年开始发展现代钢铁工业。1890年开始筹建汉阳铁厂，1号高炉（248米，日产铁100吨）于1894年5月投产。1908年组成包括大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年，中国高炉总容积约8万立方米,其中1000米以上的26座。1980年全国产铁3802万吨，居世界第四位。 …………………………………………………………………………………