转炉汽化系统功能描述
转炉汽化冷却系统的改进及参数优化
转炉汽化冷却系统的改进及参数优化
1 转炉汽化冷却系统的重要性
转炉汽化冷却系统是转炉冶炼过程中不可或缺的一部分。
传统的
汽化冷却系统通常采用水喷淋或者流水冷却的方式来减缓炉料的温度，但这种方式存在着水资源消耗大，耗电量高，产生废水等问题。
因此，对于转炉汽化冷却系统的改进和参数优化，既可以实现节约能源和减
少环境污染，也可以提高生产效率和冶炼质量。
2 转炉汽化冷却系统的改进
对于传统的汽化冷却系统，可以采取气流汽化冷却的方式进行改进。
这种方式利用压缩空气的强劲冲击力使得炉料快速冷却，从而降
低冶炼过程中的能耗和排放，同时也可以提高冶炼速度和品质。
3 参数优化
针对气流汽化冷却系统，需要优化的参数主要包括气体流速、出
口角度、喷嘴直径等。
其中，气体流速应根据炉内温度、炉料形状等
多种因素进行调整，以获得最佳的冷却效果和能耗消耗比。
出口角度
的调整则可以使得气流对炉料产生更加均匀的冷却效应，从而减轻炉
料的应力，并防止炉料出现裂纹和破碎等问题。
同时，喷嘴直径要在
能够满足气流要求的同时，保证炉料受到充分的冷却。
4 结束语
综上所述，通过对转炉汽化冷却系统的改进和参数优化，可以实现节约能源、减少环境污染、提高生产效率和冶炼质量等多种目标。
因此，需要借助新技术和新材料的应用，推动转炉汽化冷却系统的升级和改进，为钢铁冶炼产业的可持续发展做出贡献。
转炉汽化冷却系统的自动控制
统、 散料 、 合金 料下料 系统 、 化冷却 系统 、 汽 煤气 回收
系统 、 以及散料 、 金 料 上料 系统 等 公 辅设 施 ， 汽 合 而 化冷却 系统在 转炉生 产 中起着 非常 重要 的作用 。汽
ｌ 控 制 系统 结 构
１ １ 系统构 成 ．
整 个控 制 系 统 由操 作 站 、 Ｌ Ｐ Ｃ一５ ４ Ｃ及 远 程 ／０
Ａｌ ｌ ｎ—Ｂａｌ Ｌ ｅ ｒｄｅ Ｐ Ｃ一５系 列 Ｐ Ｃ用 于 汽化 冷 却 系 ｙ Ｌ
ＩＯ模块 、 场 设 备 组 成 。操 作 员站 采 用 研 祥 系列 ／ 现
工 控 机 ， 存 ２ ６ Ｍ， ０ Ｇ 硬 盘 ， ｏ ｔ ｌｅ 卡 内 ５ ８ Ｃ ｎｒ Ｎ ｔ网 ｏ
（ ７４一Ｋ Ｃ ） ２ 寸 Ｎ Ｃ纯平 彩色显示器 ， １８ Ｔ Ｘ ，１ Ｅ 操作 系统 为 中文 ＷＩＤ ＷＳ２０ ，Ｌ Ｎ Ｏ ０ ０ Ｐ Ｃ系统 由电源 模块 、 Ｃ Ｕ模 块 、 Ｐ 远程 ＩＯ模块 、 关 量输 入 、 出模 块 以 ／ 开 输
及模 拟量 输入 、 出模块组 成 。 输 控制 系统 采 用 Ｃ ｎｒ Ｎ ｔ ｏ ｔ ｜ ｅ 网络 ， 网 络 用 于 操 ｏ 该
统 的控制设备 ， 以完成整个系统的电气 、 仪表控制功
能 。该 Ｐ Ｃ及其 网 络 以其 接 口简 单 、 态 方 便 、 Ｌ 组 编
作 员 站 与 Ｐ Ｃ的 通 讯 。 Ｃｎｒｌｅ 基 于 生 产 者／ Ｌ ｏｔ Ｎ ｔ ｏ 消
维普资讯
第２ 卷第３ ８ 期 ２０ ０ ８年 ６月
江
西
冶
金
Ｖ １ ２ ．Ｎ ． ｏ． ８ ｏ３
Ｊ ＡＮＧ Ｔ Ｌ Ｉ ＸＩ ＭＥ ＡＬ ＵＲＧＹ
济钢210转炉_汽化冷却系统操作说明
济钢集团自动化部6．HMI画面及操作说明6.1.总貌介绍6.1.1系统网络结构济钢4#210吨转炉主控室内的HMI系统包括7台HMI上位机,1套服务器，其中，有1套为转炉公用介质单机版HMI，1套为汽化冷却单机版HMI，1套为转炉本体单机版HMI，1套为汽化冷却客户端版HMI，2套为转炉本体客户端版HMI，1套为副枪HMI。
1套服务器用于转炉本体系统。
上位机充分利用AB系列PLC及 RSVIEW的软件特点，做到客户端互为备用。
即各上位机虽然功能不同但完全可以互相切换，做到多机热备。
作为CLIENT/SERVER的结构，服务器采用1台上位机，即转炉主控室上位机的数据全部通过此上位机采集各PLC的数据并负责分发至各工作站，反之来自各工作站的指令也先发往此计算机再分派至各PLC。
6.1.2系统主画面系统主画面是各上位机开机后自动打开的画面，通过此画面操作员可以进入不同的分画面、退出HMI系统。
换言之，系统主画面是转炉HMI系统的登录门户。
点击桌面Display Clent “汽化冷却”图标，即可进入汽化冷却系统的操作主画面。
济钢集团自动化部返回按钮为退出到汽化冷却系统的总貌画面。
若关闭汽化冷却上位操作系统，则需按下“Ctrl+F4”。
6.1.3画面的操作方式画面的操作分操作员键盘、鼠标两种方式。
可以任选其中一种方式进行操作。
6.1.4画面的布局画面的背景色一律为灰色，顶端为标题条、中间为设备控制和监视部分、底端为报警信息条。
标题条中设有与汽化PLC的状态显示图标，如为绿色，表示通讯正常，如为红黄色闪烁，表示HMI与汽化PLC系统的通讯网络失败。
6.2系统登录开机后,鼠标双击桌面Display Clent “汽化冷却”图标，即可进入汽化冷却系统的操作画面。
6.3汽化冷却系统总貌本部分HMI主要完成整个汽化冷却系统（包括汽包系统、除氧器系统、蓄热器系统、分汽缸系统、工业水冷却系统、给水泵系统、高压强制循环泵系统、低压强制循环泵系统）工艺参数的显示、控制、报警和记录功能以及相关设备的操作和状态监控。
马钢300t转炉汽化冷却系统及OG除尘安装方案
5.8水泵安装
每台转炉配2台给水泵，2台低压循环泵，2台高压循环泵，均布置于标高平台上。低压循环泵装设在低压强迫循环系统中，由除氧器中下来的经除氧的脱盐水，经循环水泵加压后，送至氧枪和副枪汽化冷却套及加料口汽化冷却套等冷却件内吸热后，再返回除氧水箱。高压循环泵装设在高压强迫循环系统中，由汽包下来的脱盐水，经循环水泵加压后，送至挪动烟道内吸热后，再返回汽包。水泵在平台施工完毕后即可进展安装。
5.10.6安装技术要求
烟道本体
上下口标高：±5mm；上口中心：±5mm；下口中心：±5mm
氧副枪套
标高：±10mm；中心：±5mm
5.11裙罩安装
裙罩为管板式构造，重4.1t，直径5029mm，高1350mm，通过提升装置可自由升降，升降行程为900mm。裙罩安装在转炉安装后进展，将转炉倾动至承受钢水位置，用加料跨行车和手动葫芦的配合使裙罩就位于炉口，倾动转炉至吹氧位置，连接提升装置，提起裙罩。
设备进场开箱检验
设备进入现场后，按装箱单认真清点登记并有开箱检验记录，对于小的设备及零部件可暂放仓库，防止丧失。
对设备的关键几何尺寸进展复核，作好记录，同时检查设备在运输过程中的变形情况。
设备进场后应进展报验。
5.3段烟道安装
N0.1段烟道为管板式构造，包括支架重53.4t，直径Φ4393mm，长度21888mm，在标高45300mm平台处设置一组固定支架，在标高30030mm平台处设置一组滑动支架。4000t·m塔吊作为主要吊装工具，回转半径35m，吊装才能t，满足吊装要求。
施工前应使用经纬仪和水准仪对相关钢构造平台标高进展复测，并按照施工图纸将设备的纵横向中心线及标高投到各层平台上。
炼钢厂转炉仪表自动化系统概述
炼钢厂转炉仪表自动化系统概述一、转炉本体仪表主要包括1、2、3#转炉本体顶吹氧气系统、溅渣氮气系统、钢水罐底吹系统、转炉设备冷却水系统、转炉平台CO监测系统、能源测量系统及转炉二次除尘挡风门等的仪表控制。
本系统与其它系统有关的连锁信号通过网络通讯完成数据交换。
本体仪表系统由一个PLC柜（ 7PLC控制柜）和1个端子柜组成。
现场来的电缆先接入端子柜，再由端子柜接至NO.7 PLC 柜。
（1）转炉顶吹氧气系统转炉顶吹系统主要由氧枪、供氧管路、冷却水管路组成。
转炉顶吹氧气系统主要控制设备如下：1)氧枪两套，一用一备2)调节阀3套3)切断阀3套（2）溅渣护炉用氮气系统转炉溅渣系统主要控制设备如下：1)调节阀2套2)切断阀3套（3）转炉氧枪冷却水系统氧枪供水系统为氧枪冷却提供冷却水，当1#（2#）氧枪在工作位时，切断阀打开，当进出水流量偏差大于5吨或，氧枪切断阀关闭。
转炉设备冷却水系统主要控制设备如下：切断阀4套（4）钢水罐底吹系统1)调节阀2套2)切断阀2套（5）转炉平台CO监测系统（6）二次除尘挡风门控制系统调节阀2套二、转炉底吹系统（1）底吹阀门站●主供气管及减压装置底吹阀门站包含两套独立的减压装置；一个是氮气减压装置，另一个是氩气减压装置，每套装置中包含如下设备：气源减压阀及过滤器，气动阀带开、关限位，手动截止阀，自力式调节阀，两个压力变送器及两个压力就地显示表。
该减压装置目的是将外网来的压力高于1.5MPa的压力稳定在1.2MPa左右，稳定后的压力通过进气管分送给八个支管，为防止供气压力及温度带给流量显示的误差，在共用进气管上设有温度与压力指示，并参与流量补偿。
●1～8吹搅流量支管底吹系统共包含8个流量支路，分别接于转炉底部均匀分布的八个透气砖上。
每个流量支管分别包含如下设备：手动阀，旋涡流量计，压力变送器，自力式旁通流量调节阀，流量调节阀，电动切断阀，手动阀，压力就地显示表。
旁通流量调节阀设定的目的是防止该支管堵塞，最小流量设定在12Nm3/h左右；而各支路流量将由PLC根据模型自动设定或由操作人员进行手动设定.若支路的流量＜5Nm3/h，同时该支管压力＞0.95进气总管压力(P030_PV)则认为该支管堵塞，并发出报警信息。
转炉汽化烟道的自动化控制系统
转炉汽化烟道的自动化控制系统【摘要】随着中国制造2025的推进，钢铁行业迎来蓬勃发展，钢铁行业碳达峰时间确定为2030年,短流程炼钢碳排放量更低，传统长流程炼钢的过程，本质上讲，是一个以碳为还原剂对铁的氧化物进行还原反应的过程。
铁矿石依靠焦炭和煤还原成铁水，铁水中的碳是转炉炼钢过程升温及能量平衡的保证。
因此传统长流程炼钢是以碳还原、碳氧化、碳添加为主线的生产过程，二氧化碳的排放量巨大。
因此本文主要针对转炉汽化烟道的自动化控制系统优化完善，做到智能化、节能减排增效的目的进行坦述。
【关键词】烟道；PLC控制；自动供水系统；温度液位采集1.主要设备布置主要设备有烟道四套、汽包四台、分汽缸一台、软水箱两个、电气柜两台、管线等。
汽包在29m平台上用钢架支起，四套烟道接用四个汽包；软化水箱设置在20米平台上，放置在两套烟道中间；两个汽包公用一个软化水箱；四台汽包蒸汽汇总至母管，然后进入分汽缸，分汽缸设置在煤气炉车间厂房边0米平台，分汽缸设一个出口供煤气炉取蒸汽用。
2.工况条件电炉出口烟气流量：70000m3/h（工况）；电炉出口烟气温度：1000-1100℃；电炉出口CO含量：30-70%；1.主要技术参数锅炉额定工作压力：0.8MPa额定蒸汽温度：164℃平均产汽量：5.5t/h锅炉入口烟气量：7×104m3/h（工况）锅炉入口烟气温度：1000℃- 1100℃锅炉出口烟温：≧850℃汽包给水温度：20 ℃烟气成分（CO含量）：30-70%1.设备描述4.1.汽化冷却烟道作为汽化冷却烟道式余热锅炉的主要受热面，包括烟道一段、烟道二段、烟道三段、尾部烟道和伸缩密封装置，烟道烟气流通直径为φ2158（节圆直径DN2200 mm），周向布置132列受热管，管与管之间由扁钢连接，采取内部满焊，外部间断焊的形式。
4.2.汽包汽包主要作用是实现汽水混合物分布到汽化冷却烟道并收集水蒸气，规格为φ1800×16mm（内径×壁厚），总长度6700mm左右，用Q345R（GB713）钢板卷制而成，两端带人孔封头，封头壁厚16mm,采用Q345R（GB/T713）钢板冲压制造，汽包内部装置一次分离采用汽水挡板、二次分离采用匀汽孔板。
转炉炼钢汽化冷却系统常见问题及解决措施
转炉炼钢汽化冷却系统常见问题及解决措施摘要：在提倡环保、鼓励循环经济的今天，对工业的绿色循环提出了新的要求。
传统的炼钢工业伴随着大量的污染，在今天的转炉炼钢中使用冷却烟气的方式减轻污染，而汽化冷却不仅是一种常见手段，更由于其大量优势深受好评，被广泛应用。
为了保障炼钢工程顺利进行，实现可持续发展，有必要提高对冷却系统故障问题的重视程度，找出解决方法，采用高效的解决措施。
关键词：转炉炼钢；汽化冷却系统；常见问题；解决措施引言汽化冷却是一种常见高效的冷却方式，其原理是利用水汽化吸热的特点实现对目标的热量转移，达到冷却的效果。
汽化冷却系统是转炉炼钢的重要组成部分，缺少冷却系统或者冷却系统失灵、无法正常运作的系统，其危害是不可估量的，既危害环境又降低产品纯度，减损效益。
本文通过对转炉炼钢原理的研究分析现存缺陷，探讨问题起源，提出解决方案。
一、常见问题根据相关研究和现有文献资料以及工厂的故障报告，最常见的问题之一是设备内部遭到腐蚀。
而产生腐蚀的原因是多方面的，主要原因可以概括为相关生产原料。
在冷却系统特定的温度、湿度等环境下恰好会发生一系列化学反应，并且持续时间长，产生的物质具有腐蚀性，久而久之就对工程设备，尤其是冷却设备的内部产生了不可逆转的腐蚀。
遭到腐蚀的设备内壁会越来越薄，首先可能使其达不到生产标准，其次会降低工程效率，降低产品纯度。
更严重的问题是遭到腐蚀后的设备安全性骤减，如果腐蚀过于严重、发生破裂，造成泄漏，其带来的危害是不可估量的，应该给予重视（如图一）。
图 1 转炉炼钢现场图另一项常见问题同样出现在设备内部，原理和前一种虽有不同，但有相似之处。
这种问题是在设备内部出现积累的水垢。
水垢的形成原因和日常生活中出现水垢的原因相同。
冷却水使用的是普通的软水，其中含有较多的杂质，而这些化学物质在加热过程中发生一定的化学反应，就像日常生活中烧水的水壶一样，在设备中形成水垢。
随着水垢的积累，导致设备内壁积累杂质、导热变差，逐渐偏离工程标准，可能使温度达不到要求，造成生产成果质量下降、生产效率降低[1]。
汽化系统煮炉方案
济钢第三炼钢厂转炉汽化冷却系统煮炉方案一、煮炉的目的：由于汽化冷却烟道在制造、运输、安装过程中会被油垢、灰尘、杂物污染，这些污染物不清除将直接影响到蒸汽和热水的品质，而且分解后还会使受热面引起汽水共腾现象，产生锈蚀、氧化铁及硅化物等杂质聚集在受热面上影响传热，因此必须煮炉。
二、煮炉的准备工作：1、煮炉时锅炉（汽化冷却系统）需要升温升压，因此2#转炉汽化冷却系统本体设备、辅助设备、附属系统必须全部安装完毕，给水、除氧器、汽包、蓄热器及热工仪表控制系统、PLC、加药装置、排污疏水及取样装置等全套设备安装完毕。
2、所有动作机构（电动、气动、手动阀门，泵及电机）经过试运能够正常动作、运转。
3、相应冷却、润滑系统具备条件。
4、系统试水打压完毕。
5、准备好煮炉用的药品（磷酸三钠1000Kg）。
6、准备好煮炉用的工器具、材料。
工器具及材料主要有：高压强制循环节流装置拆卸专用工具、汽包、除氧器、蓄热器各人孔垫子、各法兰垫子及钳工工具等。
7、联系好炉水分析化验人员、场地，准备好药品、仪器等做好分析化验前的准备。
8、参加煮炉人员学习煮炉操作程序并按程序要求做好各项工作。
9、煮炉过程中实施全过程跟踪、并做好记录。
三、煮炉前检查确认工作：1、检查2#转炉汽化冷却系统的设备、管路、支架等必须安装完毕2、检查2#转炉汽化冷却系统设备（汽包、除氧器、蓄热器）内部锈蚀情况，确认煮炉时的加药量，清理系统设备内杂质及环境卫生。
3、检查确认2#转炉汽化冷却系统水、电、风、气及蒸汽等能源介质符合煮炉要求。
4、检查确认固定段、可移动段、末段烟道的节流装置拆卸完毕后上好丝堵。
5、检查确认水泵、电机、各阀门灵活无故障，且处于生产前的准备工作状态，确认各阀门开关位置正确。
6、检查确认系统煮炉安全条件具备。
四、煮炉操作程序：加药前应先打开除氧器上部排空阀，给除氧器补水，建立除氧水箱上水位，关闭排空阀，打开汽包、蓄热器放散电动阀，按泵启动程序开启给水泵给汽包、蓄热器补水，建立汽包、蓄热器低水位，除盐水箱低位时保持除盐水箱间断补水。
汽化冷却介绍
汽化冷却介绍发布日期：2010-6-17 [ 收藏评论没有找到想要的知识 ]一、简单原理（一）什么是汽化冷却把加热炉炉底水管敞开式的水冷却系统改装成封闭系统。
炉底水管吸收了加热炉的热量后被封闭系统中不断流动的热水带走。
这样，系统中带有一定压力的热水吸收并带走了炉膛内炉底水管的热量。
在流动过程中热水冷却了处于1200多度高温中的炉底水管并使自身转变成汽水混合物。
系统产生的蒸汽可供外部用户使用，并不断向系统中补充消耗掉的水。
周而复始，这样一个过程和系统即称为汽化冷却（系统）。
（二）原理汽化冷却和余热锅炉的原理都很简单：就是将带有大量热量余（废）气（如高温烟气）、高温产品的余热（如焦炭、高温钢锭、待冷却的高温钢坯等）、冷却介质余热（如冷却水等）、化学反应后产生的余热等等引向一个吸热装置，使烟气等带有的热量被吸热装置中的水吸收，使水变成蒸汽或热水供用户使用。
二、特点及循环方式（一）特点采用汽化冷却来代替水冷却，除了可以充分利用余热回收大量热量外，还有如下优点1. 节省大量冷却水（约30倍）；2. 改善了钢锭的加热质量（减少“黑印”）；3. 提高了炉底水管的使用寿命；4. 节约用电；5. 产生的蒸汽能得到充分利用。
投资约4个月即可回收；6. 回收蒸汽节约能源。
（二）循环方式汽化冷却和余热锅炉的水循环方式均有强制循环和自然循环两种。
1. 强制循环是借用外力（如水泵、引射）来推动系统中的水，使之流动产生循环。
设计强制循环系统的关键之处是由于各循环回路阻力不同。
使各回路的循环水量会因阻力的大小而产生差异。
有时会造成流量很小发生事故。
一般采取的办法是在各循环回路的进口安装不同孔径的节流圈来控制阻力小的回路不能有过大流量。
但是由于以下原因目前较少采用强制循环。
①管路较复杂、设备较多限制了气压的提高，维护成本相应增加；②一次性投资大，经常运行成本较高；③循环泵耗电，一旦电力故障，将引起循环破坏影响正常生产。
2. 自然循环即不借助外力，而是依靠循环系统本身上升管中的汽水混合物与下降管中水之间的比重差及汽包下降管入口之间距离的乘积这一较小的循环动力进行循环流动。
转炉系统机械设备概述
转炉系统机械设备转炉设备主要包括转炉本体设备、汽化冷却系统、“OG”系统、转炉二次除尘系统、煤气回收系统及其它设备。
该部分主要介绍转炉本体设备及其相关的周围辅助设备。
第一节转炉本体设备转炉本体设备主要由四部分组成:炉壳、托圈、支撑装置和倾动系统。
下面分别给予介绍。
设备性能及参数炉壳内径46810mm炉壳高度9125mm炉口法兰板厚100mm炉壳上部圆锥段板厚60mm炉身圆柱段板厚70 mm炉底部分板厚60 mm托圈内径47410mm托圈（在耳轴方向）总宽度13500 mm托圈断面高度2100 mm托圈断面宽度800 mm托圈与炉壳之间的间隙245 mm倾动装置型式全悬挂四点啮合柔性传动倾动装置总速比73.48X7.118=523,031倾动电机总功率（4台交流变频电机）132X4=528 kW设备重量约500t 一、炉壳炉壳主要由炉口、上下部圆锥段、圆柱炉身段及锥柱间、锥球间均匀过渡用的园环段和球形炉底等部分组成。
炉口由4块（2#、3#转炉炉口为6块）内埋蛇形管冷却的耐热球墨铸铁扇形段拼装而成，易于更换。
上部圆锥段的顶部焊有加筋法兰，供固定炉口扇形段用。
上部圆锥段外表面半割管（2#、3#转炉为角钢）焊接成冷却水循环通道。
在出钢口上下焊有两圈法兰，中间联有立筋，用于安装炉体支撑装置。
二、托圈托圈为焊接箱形结构，其内部通循环水冷却。
耳轴为空心，以容纳供托圈冷却水、炉口冷却水、炉帽冷却水及转炉底吹供气管道。
设备重量约为222.7吨。
托圈的前后共有12个通气孔，托圈同炉壳的间隙为225mm。
托圈耳轴同大齿轮的联接靠切向键，配合为间隙配合，①950e7。
托圈焊接部分材质为16乂的耳轴材质为20MnMoNb。
两侧的轴承座分别称作驱动端轴承座和非驱动端轴承座，驱动端轴承座为固定式，非驱动端为铰支结构，以缓解托圈热胀冷缩及在重力作用下的变形。
轴承的型号为240/1060 CAF/W33 （SKF）。
轴承的润滑为稀油润滑（2#、3#转炉为干油润滑）。
转炉汽化系统操作说明
河北敬业120t转炉工程控制操作说明书汽化冷却系统中冶京诚工程技术有限公司2008年1月编制：郭海卫目录1.概述.................................. 错误！未定义书签。
2.阀门及电机图示说明.................... 错误！未定义书签。
2.1阀门图示说明...................... 错误！未定义书签。
2.1.1气动切断阀图示说明........... 错误！未定义书签。
2.1.2电动阀图示说明............... 错误！未定义书签。
2.1.3气动调节阀图示说明........... 错误！未定义书签。
2.2电机类图示说明.................... 错误！未定义书签。
2.2.1电机类设备图示说明........... 错误！未定义书签。
3. 模拟量信号图示说明................... 错误！未定义书签。
4. 汽化冷却操作画面说明................. 错误！未定义书签。
4.1标题栏及画面选择按钮说明....... 错误！未定义书签。
4.2汽包液位说明................... 错误！未定义书签。
4.3高、低压泵控制说明............. 错误！未定义书签。
4.4给水泵控制说明................. 错误！未定义书签。
5. 其他画面说明......................... 错误！未定义书签。
5.1报警设定画面说明............... 错误！未定义书签。
5.2通讯诊断画面说明............... 错误！未定义书签。
6. 报警画面说明......................... 错误！未定义书签。
6.1报警画面功能................... 错误！未定义书签。
6.2报警画面按钮功能............... 错误！未定义书签。
转炉炼钢汽化控制
水 流量 干扰 ； Ｄ 蒸 汽 流 量 干扰 ； 上 汽 包 Ｆ一 加
为设定 值进 行 ＰＤ调 节 。 Ｉ
水 位 和给水 流量 的串级控 制 ， 当负荷稳 定时 ， 蒸汽 流量 和给 水 流量 基 本不 变 ， 由液 位 主 控 回路反 馈 闭环 控 制 。当负 荷 变 化 较 大时 ， 蒸 汽流量 突然 变化 ， 其测 量 值 不经 调 节 器直 接
个 是低 液位 ， 只要低 液位信号 一来 ， 给水 阀就
３ 主要工艺过程
出于生产 环境 和保 护 烟道 设 备 的考 虑 ，
汽化 冷却 系统在 吹 炼期 间必 须 投入 ， 而不 论 转 炉煤气 是放散 还是 回收 。
会 全开 ， 液位 信 号 一 来 ， 高 给水 阀就 会 全关 。
这样可以使除氧器的液位控制做到双保险作 用。除 氧器 液位报警 值 ：０ ｒ 为高高 报 ６０ ｍ ａ 警 ， ０ ｍ为高报警 ， ０为低报警，ｍ ４ ｍ ３ ３ ５ ０ ｍ为
低低报警 ， 量程是 一 ００ ｍ一 ００ ｍ。 １ ｍ １０ ｒ ０ ａ ｂ 除 氧器 紧急排水 阀控 制 ： ． 液位 高 于
汽化冷却系统是连续运转 的， 只是在冶 炼周期的不同时间 ， 其控制状态和设定值需 要跟随变化。在冶炼准备 、 废钢装人、 铁水装 人等吹炼准备 阶段 ， 汽化冷却系统在汽包联 合 蓄热器 对外 供 汽 的 同时 ， 维持 在 允 许 吹 应 炼的工况 ， 即吹炼准备状态。在吹炼准备状
态， 维持 吹炼条件 是第 一原则 ， 尽可 能对外 供
系统的主要工艺 目的是降低转炉煤气 的温
度， 以便后 续工艺 对其进 一步 的处理 ， 同时 利
用水 的 汽 化 回收 转 炉 煤 气 中 的 物 理 热 。 此
250吨转炉汽化烟道长寿命稳定运行的探讨
250吨转炉汽化烟道长寿命稳定运行的探讨汽化烟道是转炉的主要组成部分，烟道的稳定安全运行直接关系到转炉的钢产量和蒸汽回收的品质数量。
邯钢西区炼钢厂250吨转炉汽化烟道，运行一年没有漏水现象，蒸汽回收在80kg/t，在同行业居于领先。
标签烟道；稳定运行1 前言邯宝炼钢厂250吨转炉汽化烟道及蒸汽回收系统于2008年10月投入运行，主要用于回收和处理转炉冶炼过程中产生的高温烟气。
投入运行后，系统运行平稳，在一个炉役期间，烟道没有漏水和爆管现象，蒸汽回收量达到80kg/t钢，转炉负能炼钢初显成效。
烟道能够平稳的运行与烟道的前期安装、煮炉、日常的保温保压有密切关系。
2 系统描述：汽化系统包括汽包、烟道、除氧器、加药装置、取样装置和蒸汽回收系统，烟道分高压强制循环、高压自然循环、低压强制循环。
来自外网的二级脱盐水经过除氧器（包括除氧头和蓄水箱）加热，水温由常温升高到144～159℃，除氧水箱中的水分成两路，一路水经过低压强制循环泵送到裙罩、氧枪口、副枪口和两个下料口，水被加热后，产生的低压汽水混合物通过上升管再返回除氧水箱；一路水经过汽包给水泵加压后送到汽包，汽包再通过下降管和强制循环泵将热水分配给固定烟罩、可移动烟罩、斜烟罩、弯曲烟道和两个检修盖板，热水被加热后，产生的高压汽水混合物通过上升管返回汽包，汽包通过汽水分离装置将蒸汽分离出来通过蒸汽管网送给用户，分离出来的水重新回到汽包。
3 影响烟道寿命的因素及分析：汽化烟道位于转炉的正上方，长期处于高温、高压、多尘、温度频繁波动的复杂环境，它的使用寿命受多种复杂因素制约。
有的烟道使用半年后就会出现漏水现象，有的甚至时间更短，直接影响着转炉的安全生产和生产节奏。
3.1 水质不论何种锅炉用水，对水的硬度都有严格的限制，水质的情况直接会使烟道腐蚀、结垢，轻者降低锅炉的效率和出力，影响蒸汽品质；重者严重损害锅炉，甚至导致锅炉爆管事故。
因此溶解氧、可溶性二氧化硅、铁以及余氯都应大部分或全部除去。
第三章转炉烟气汽化冷却工艺
第三章转炉烟气汽化冷却系统第一节转炉汽化冷却工艺流程由转炉炉口逸出的烟气温度约为1450℃，转炉汽化冷却装置出口即一文入口烟气温度要求约为800～1000℃。
设置转炉汽化冷却装置的目的是收集转炉冶炼过程中的高温烟气并将其冷却下来，以便满足下一步除尘及煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产；同时可生产蒸汽回收大量热能供公司的生产和生活使用，并降低转炉炼钢的生产成本。
汽化冷却实际上是把烟道作为余热蒸汽锅炉，它吸收烟气热量使其降温；同时锅炉产生蒸汽，蒸汽进入蓄热器后分配给用户使用。
汽化冷却可分为全汽化和部分汽化冷却两种。
而汽化本身从循环方式上又可分为强制循环、自然循环及强制循环加自然循环的复合循环三种类型。
自然循环的工作原理是靠上升管与下降管中介质的比重差与汽包的有效高度使管内受热介质流动，所以只有当转炉吹氧时，管中介质从烟气中吸收了热量才能产生介质的循环流动。
强制循环的动力来源于循环泵，由泵产生的压力强迫介质沿整个烟道管中流动。
在泵推动下，无论转炉吹氧与否，烟温高低，介质总保持流动状态，受热的烟道管在任何情况下都能得到充分冷却。
汽化冷却系统流程图见图3—1图3—1 汽化冷却系统流程图武钢第三炼钢厂250t转炉采用全汽化冷却，循环方式采用强制循环加自然循环。
该系统的上部主烟道和尾部烟道是两个独立的自然循环系统。
当吹炼时，呈自然循环，而转炉停止吹炼时，则转为强制循环。
转换是通过循环转换阀自动进行。
这样避免了停吹时热负荷低、水循环不畅的问题。
宁波钢铁公司转炉烟气冷却系统采用强制循环汽化冷却和自然循环汽化冷却相结合的复合冷却方式。
复合冷却方式具有既能回收蒸汽，又安全可靠、使用寿命长等优点；不足之处是系统及操作复杂。
复合冷却方式是较为先进的烟气冷却方式，目前国内外大、中型转炉多采用该种方式，上海宝钢250t转炉、唐钢120t、转炉济钢120t均采用该种方式，投产后运行良好。
本章将对本系统设置的汽化冷却烟道〈即余热锅炉〉、冷却烟罩、汽包 , 蓄热器、除氧器、循环水泵等的的作用和工作原理进行介绍。
转炉汽化冷却及除尘
240转炉汽化冷却及除尘本章主要介绍转炉烟气、烟气净化及回收处理设备、转炉的二次除尘、钢渣及含尘污水处理等内容。
转炉吹炼过程中，可观察到在炉口排出大量棕红色的浓烟，这就是烟气。
烟气的温度很高，可以回收利用，烟气是含有大量CO 和少量CO 2及微量其他成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒和其他细小颗粒的固体尘埃，这股高温含尘气流冲出炉口进入烟罩和净化系统。
炉内原生气体叫炉气，炉气冲出炉口以后叫烟气。
转炉烟气的特点是温度高、气量多、含尘量大，气体具有毒性和爆炸性，任其放散会污染环境。
我国1996年颁布了《大气污染物综合排放标准》(GBl6297—1996)， 规定工业企业废气(标态)含尘量不得超过120 mg/m 3，标准从1997年1月1日开始执行。
对转炉烟气净化处理后，可回收大量的物理热、化学热以及氧化铁粉尘等。
12.1 烟气、烟尘的性质在不同条件下转炉烟气和烟尘具有不同的特征。
根据所采用的处理方式不同，所得的烟气性质也不同。
目前的处理方式有燃烧法和未燃法两种，简述如下。
(1) 燃烧法。
炉气从炉口进入烟罩时，令其与足够的空气混合，使可燃成分燃烧形成高温废气经过冷却、净化后，通过风机抽引并放散到大气中。
(2) 未燃法。
炉气排出炉口进入烟罩时，通过某种方法，使空气尽量少的进入炉气，因此，炉气中可燃成分CO 只有少量燃烧。
经过冷却、净化后，通过风机抽入回收系统中贮存起来，加以利用。
未燃法与燃烧法相比，未燃法烟气未燃烧，其体积小，温度低，烟尘的颗粒粗大， 易于净化，烟气可回收利用，投资少。
12.1.1 烟气的特征12.1.1.1 烟气的来源及化学组成在吹炼过程中，熔池碳氧反应生成的CO 和CO 2，是转炉烟气的基本来源；其次是炉气从炉口排出时吸入部分空气，可燃成分有少量燃烧生成废气，也有少量来自炉料和炉衬中的水分，以及生烧石灰中分解出来的CO 2气体等。
冶炼过程中烟气成分是不断变化的，这种变化规律可用图 12—1来说明。
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汽化系统功能描述1、工艺描述 (2)1.1概述 (2)1.2汽化系统主要设备组成： (2)1.3系统描述 (2)2、主要设备功能描述 (2)2.1汽包补水泵组 (2)2.2低压循环泵组 (3)2.3高压循环泵组 (3)2.4三通转换阀（HS 3358）工艺描述及控制 (5)2.5汽包 (5)2.6除氧水箱（包括除氧头） (6)2.7蓄热器 (6)2.8汽化烟道 (8)2.9氮封系统 (9)2.10裙罩升降系统 (9)2.11高低压加药装置 (10)1、工艺描述1.1概述吹氧炼钢工艺是通过吹氧使铁水变成钢水。
在LD转炉，需要通过顶部氧枪将氧气吹入钢水溶池脱碳。
氧气和碳发生脱气反应，气体中有大量的一氧化碳气体。
其工艺操作是间歇性的、不稳定的。
因为工艺特殊，不同的加热期间气流量、成分、温度也不同，在高热值煤气被有效使用之前，必须冷却和除尘。
1.2汽化系统主要设备组成：汽化烟道、汽包、除氧水箱、汽包补水泵、高低压循环泵、蒸发冷却器、蓄热器、排污扩容器、分汽缸等设备。
1.3系统描述来自于软水站的一级脱盐水经过二次加压泵送至除氧器（包括除氧头和蓄水箱）加热，水温由常温升高到144～159℃，压力0.3～0.5MPa（G），除氧水箱中的水分成两路，一路水经过低压强制循环泵送到裙罩、氧枪口、副枪口和两个下料口，水被加热后，产生的低压汽水混合物通过上升管再返回除氧水箱；一路水经过汽包给水泵加压后送到汽包，汽包再通过下降管和强制循环泵将热水分配给固定烟罩、可移动烟罩、斜烟罩、弯曲烟道和两个检修盖板，冷却转炉吹炼时产生的烟气，转炉烟气在汽化烟道末端冷却至大约1000°C。
热水被加热后，产生的高压汽水混合物通过上升管返回汽包，汽包通过汽水分离装置将蒸汽分离出来通过蒸汽管网送给蓄热器供RH精炼炉和低压蒸汽管网，分离出来的水重新回到汽包。
2、主要设备功能描述2.1汽包补水泵组2.1.1主要参数给水泵流量：140m3/h；给水泵扬程：510mH20工作温度：134～156℃泵耐温：180℃泵体耐压：10.0MPa泵进口压力：0.4～0.65MPa(G) （除氧器最低水位到泵入口的高度~16m）轴密封形式：机械密封介质：热水2.1.2控制描述每套汽化系统配置两台汽包补水泵，开一备一，采用变频控制，变频器一对一。
（1）、锅炉给水泵控制：A、锅炉给水泵启动条件：－一台水泵处于准备工作状态－水泵LCB 选择器开关处于“远程”位置－切断阀LCB 选择器开关处于“远程”位置－配备一台备用给水泵－给水水箱液位LISAHL 3202 ＞－900mm－回路无报警－控制阀无故障锅炉给水泵开始运行：本系统配备有两台锅炉给水泵，一用一备。
启动1 号给水泵（未事先选定为备用泵），启动计时器＝约30 秒超出计时器设定时间，自动转换到备用泵，实现联锁。
B、汽包补水泵事故切换条件如出现下列任意信号立即启动备用泵同时停止事先选定的备用泵：－无水泵操作反馈信号－无出口阀打开位置反馈信号－LCB 选择器开关处于“0”位或就地控制位－PISAL 3251 压力低于SAL 2如无备用泵操作反馈信号或在启动备用泵20 秒后PISAL 3251 给水压力仍低于SAL 2，则关闭备用泵。
在LISAHL 3202 <－900mm，带干燥保护触点开关情况下关闭备用泵。
为了保证汽化烟道的安全运行，故障切换必须是先启动备用泵再停运转的故障泵。
2.2低压循环泵组2.2.1主要参数循环泵流量：575m3/h；循环泵扬程：54mH20工作温度：134～156℃泵耐温：180℃泵体耐压：4.0MPa泵进口压力：0.4～0.65MPa(G) （除氧器最低水位到泵入口的高度~16m）除氧器设计温度：165℃吸入方向：水平方向喷出方向：垂直方向轴密封形式：机械密封介质：热水2.1.2控制描述每套汽化系统配置两台低压强制循环泵，开一备一，采用变频控制，变频器一对一，高速运转流量约575t/h，低速运转流量约200t/h，，为了保证低压循环用户的安全运行，故障切换必须是先启动备用泵再停运转的故障泵。
（1）、低压强制循环泵主要用户有：裙罩、氧枪口、副枪口、下料口。
2.3高压循环泵组2.3.1主要参数循环泵流量：1100m3/h循环泵扬程：57mH20工作温度：215～252℃泵耐温：280℃泵体耐压：7.0MPa泵进口压力：2.4～4.4MPa(G)（汽包最低水位到泵入口的高度~37m）汽包设计温度：258℃吸入方向：水平方向喷出方向：垂直方向轴密封形式：机械密封介质：热水电机电压：10kV2.3.2控制描述每套汽化系统配置三台高压强制循环泵，开二备一，采用变频控制，变频器一对一，高速运转流量约2200t/h，低速运转流量约700t/h，，为了保证汽化烟道的安全运行，故障切换必须是先启动备用泵再停运转的故障泵。
（1）、高压循环泵控制：A、高压循环泵启动条件：－至少有两台泵处于准备工作状态或有一台处于工作状态－水泵LCB 选择器开关处于“远程”位置－切断阀LCB 选择器开关处于“远程”位置－配备一台备用高压循环泵－汽包液位LISAHL 3255 ＞L3 （仅在第一次启动/充汽时有效）－回路无报警（轴承温度）－控制阀无故障锅炉高压循环泵开始运行：启动1 号高压循环泵（未事先选定为备用泵）得到1 号高压循环泵操作反馈信号5 秒钟后启动1 号高压循环泵（同样未事先选定为备用泵），启动计时器＝约30 秒超出计时器设定时间，自动转换到备用泵，实现联锁。
如无事先选定循环泵操作反馈信号，则启动备用泵。
B：切换条件：如出现下列任一信号立即启动备用泵同时停止事先选定的备用泵：－无运行循环泵操作反馈信号－无出口阀打开位置反馈信号－LCB 选择器开关处于“0”位或就地控制位－温度TISAH 3272, 3282, 3292 > H－流量FISAL 3300, 3301, 3302, 3303, 3304 < L如无备用泵操作反馈信号或在启动备用泵20 秒后如有循环水流量< L2，则关闭备用泵，此时操作人员必须决定是否继续进行操作。
（3）、高压强制循环泵主要用户及流量A、主要用户有固定烟道、移动烟道、斜烟道（仅在非吹炼期）、弯曲烟道、1#检修盖板和2#检修盖板。
2.4三通转换阀（HS 3358）工艺描述及控制高压（HP）系统部分为强制循环系统设计，部分为自然循环系统设计。
为确保在设备受热或间歇期间自然循环系统各部件水循环运行正常，采用如下开环控制：转换开关位于间歇位置，即吸入管线到循环泵为敞开设计（B－C）这样便将自然循环与强制循环整合为一路循环。
被吸走的水经溢流管排出，这便形成了循环回路。
“氧气切断阀打开”信号出现，计时器约在t = *秒开始计时（调试期间予以确定）。
三通阀完成从强制循环到自然循环的转换，即连接到自然循环状态系统关闭，此时锅炉蒸汽包完全打开（A－C）。
如收到来自FIS3356 或FIS3357 最小流量值信号或转炉工艺流程“出钢”信号系统转换到间歇位置（B－C）程序启动。
2.5汽包2.5.1主要参数筒体直径：DN3000；筒体长度：11m；主要受压元件材质：19Mn6（正火）；容积：80m3；设计压力：4.4MPa(G)试验压力：6.6 MPa(G)工作压力波动：2.0~4.0MPa(G)；工作温度波动：215～252℃；介质：饱和水、饱和蒸汽单台总重：73.5t2.5.2控制描述汽包液位控制（1）汽包水位通过给水控制阀及排水控制阀进行控制。
（2）当液位在-100mm~-200mm之间时，发送可吹氧信号。
（3）一个吹炼周期汽包水位控制A、吹氧开始，汽包液位上升时，1号及2号计时器开始计时：1号计时器（设定时间0－30秒）计数结束，给水流量设定值65t/h。
2号计时器（设定时间0－180秒）计数结束，给水流量设定值120t/h。
液位升到H1 =+350 mm，给水流量设定值85 t/h液位升到H2 = +450 mm，给水流量设定值65 t/h液位升到H3 = +550 mm ，给水阀关闭液位升到H4= +650 mm，报警液位升到H5= +800 mm，事故提枪B、吹炼期间汽包液位下降时：液位到H3 = +550 mm（延时0－1分钟），给水控制阀打开，给水流量设定值65 t/h 液位降到H2 = +450 mm（延时0－1分钟），给水流量设定值85 t/h液位降到H1 =+350 mm（延时0－1分钟），给水流量设定值120 t/h液位降到H4 =-500 mm ，报警液位降到H5 =-600 mm ，事故提枪吹炼期间液位控制在+350mm~+550mm之间。
C、吹氧结束，给水控制阀关闭。
如果吹氧停止期间液位低于-200 mm，给水阀打开，以30 t/h流量供水，直至达到限定液位-150mm。
D、排水控制阀在吹氧期间关闭。
（4）非吹氧期间，当液位高于-100mm时，排水控制阀打开，直至液位降至-150mm，关闭排水控制阀。
2.6除氧水箱（包括除氧头）2.6.1主要参数筒体直径：DN3000；DN1500（除氧头）；筒体长度：10m；水箱主要受压元件材质：20R（正火）；除氧头为0Cr18Ni10Ti或高于其性能的材料；容积：77m3；设计压力：0.6MPa(G)工作温度波动：134－154℃；设计温度：165℃；介质：饱和水、饱和蒸汽单台总重：23.9t2.6.2控制描述液位控制（1）除氧水箱水位通过给水控制阀及排水控制阀进行控制。
（2）一个吹炼周期除氧水箱水位控制。
A、吹氧开始，给水调节阀与液位连锁，当除氧水箱液位上升时。
液位升到H1≥+500 mm ，给水调节阀关闭液位升到H2= +850 mm ，报警B、吹氧开始，给水调节阀与液位连锁，当除氧水箱液位下降时液位降到H1<+500 mm ，给水调节阀打开，以49.5t/h设定值补水液位降到H2 =-450 mm ，报警液位降到H3 =-600 mm ，事故提枪液位降到H4 =-900 mm ，汽包给水泵停，低压循环泵停C、在吹氧期间，排水控制阀关闭。
（3）非吹氧期间，除氧水箱水位与排水控制阀连锁液位H1≥+550 mm，排水控制阀打开液位H1≤+450 mm，排水控制阀关闭2.7蓄热器2.7.1主要参数筒体直径：DN3200；筒体长度：18m；主要受压元件材质：16MnR（正火）；容积：150m3；设计压力：4.4MPa(G)运行工况1：（常用）工作压力波动：1.6~4.0MPa(G)；工作温度波动：203～252℃；运行工况2：（转炉蒸汽不足或事故时）工作压力波动：1.6~2.5MPa(G)；工作温度波动：300±20℃；输出蒸汽源：工作压力波动：2.0～4.0MPa(G)工作温度波动：203～320℃2.7.2蓄热器充热蒸汽参数（母管）①蒸汽蓄热器运行的初始状态：应加入85%（几何容积）的软化水，且蒸汽压力升至1.27MPa，蒸汽空间及饱和水均达到194℃。