热风炉温度控制.pdfVIP

内蒙古科技大学

过程控制课程设计论文

题目：高炉热风炉温度控制系统

学生姓名：高磊

学号：1067112123

专业：测控技术与仪器

班级：2010-1

指导教师：左鸿飞

目录

前言2

1.热风炉工艺3

1.1工作方式3

1.1.1直接式高净化热风炉3

1.1.2间接式热风炉3

1.2工作原理3

1.3工艺流程4

2.热风炉温度控制方案设计6

2.1熟悉工艺过程，确定控制目标6

2.2选择被控变量7

2.3选择操纵变量7

2.4确定控制方案7

2.5温度传感器的选择8

2.6变送器的选择9

2.7执行器的选择9

2.8调节器的选择10

3.小结10

4.附录11

4.1温度控制流程图11

4.2温度控制框图11

5.参考文献12

前言

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。

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。

1.热风炉工艺

1.1工作方式

1.1.1直接式高净化热风炉

就是采用燃料直接燃烧，经高净化处理形成热风，而和物料直接接触加热干燥或烘

烤。该种方法燃料的消耗量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右。因此，

在不影响烘干产品品质的情况下，完全可以使用直接式高净化热风。

1.1.2间接式热风炉

主要适用于被干燥物料不允许被污染，或应用于温度较低的热敏性物料干燥。如：

奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。此种加热装置，即是将蒸气、导热油、烟道

气等做载体，通过多种形式的热交换器来加热空气。

1.2工作原理

高炉热风炉按工作原理可分为蓄热式和换热式两种。蓄热式热风炉，按热风

炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可

以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种，提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关

键技术。如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值煤

气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体

的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。

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