Vol.20 No.2 刘应书等：高炉炉前供氧与安全控制系统及其计算机控制 ·109* 细的煤粉在富氧的热风中可以剧烈燃烧，导致爆炸因此，供氧系统应能在任何风口故障时及 时切断相应支管的氧气并补吹氮气， (5)供氧系统的控制阀门、监测仪表造价昂贵，投资较大，因此，要求系统具有较长的使用 寿命由于高炉炉前环境温度高、噪声大、粉尘多，要提高设备的使用寿命，需要采取相应的保 护措施.由此可知，高炉炉前供氧系统不仅要具有供应氧气的功能，而且安全性要求很高因此， 它常常称为高炉炉前供氧及安全控制系统 2高炉炉前供氧及安全控制综合系统 为了确保高炉氧煤喷吹工艺 的安全进行，我们研究开发了高 炉炉前供氧及安全控制综合系 15 统.图1为其工作原理示意图.该 系统主要由供氧及控制管路、吹 扫用氨气及控制管路、控制用氮 20 20 气供应及控制管路、高炉风口堵 塞检测线路、阀门和控制仪表等 组成.该系统采用了集中管理的 方式，将流量计、差压变送器等重 要仪表和供氧系统、氮气供应系 图1高炉炉前供氯及安全控制综合系统示意图 统以及管路中的截止阀、逆止阀、 1-氧气主管；2-调压站；3-氧气总管；4氧气支管；5控制单元； 快速切断阀、压力调节阀、流量调 6抢前控制阀门；7-氨气主管；8-氯气调压站；9-氨气总管； 节阀、快速开放三通阀等重要阀 10氯气支管；11-氯气控制阀门组；12-安全用氨入口； 门集中在管理站内，并与高炉生 13-氨气放散管；14热风图管；15-弯头；16-差压变送器； 产现场隔离.供氧系统和氨气供17-控制用氨蕾压器；18调压站；19-控制用氯管路；20-管理站 应系统是利用供氧支管中的氧气压力差（流量）以及热风围管和弯头之间的热风压力差作为 控制信号来工作的在氧煤喷吹过程中，当氧煤枪枪头烧毁或枪头堵塞时，氧气支管内的流量 或压力差发生变化，当其变化值超过设定值时，差压变送器或流量调节器给出控制信号，快速 切断阀动作，切断氧气；同时氮气控制三通阀开启，使氮气迅速通人氧气支管.控制管路与热风 围管、弯管通过压差变送器相联，当高炉风口发生事故时，热风围管与弯管之间的压力差减小， 小到临界值时，差压变送器给出控制信号，快速切断阀工作，切断氧气，并迅速开启氮气切入氧 气支管，从而起到安全保护作用. 该系统的优点是将气体供应及控制装置中的重要仪表及阀门集中管理，整个系统灵敏度 高，工作可靠，便于维护保养，可以大幅度提高仪表和设备的使用寿命，从而保证氧煤喷吹工艺 的安全顺利进行.该管理站为集装箱式，由制造厂组立，检验合格后直接送到工地就位，接上各 种气体的进出口管路即可运行.系统的全部设备置于正压通风室内，无气体腐蚀、无灰尘堵死 等问题如有氮气泄露，也将排出室外，可以确保检修人员的安全 按着上述原理早期开发的试验装置已在瑞典钢铁公司南方厂运行，取得了满意的效果山， 天津铁厂在“八五"科技攻关中安装我国首台炉前供氧及安全控制综合系统已达到】t铁喷吹v .lo 20 No Z 刘应 书等 : 高炉炉前供氧与 安全控制系统及其计算机控制 . 10 9 . 细 的煤粉在 富氧 的热 风 中可 以 剧 烈燃 烧 , 导致爆 炸 . 因此 ,供氧 系 统应 能在 任何 风 口 故 障 时及 时切 断相 应支 管 的氧气并 补吹氮 气 . ( 5) 供氧 系 统的控 制 阀 门 、 监 测仪表 造价 昂贵 ,投 资较 大 , 因此 ,要 求 系 统具有 较 长的使用 寿命 . 由于 高 炉炉前 环 境温 度高 、 噪声大 、 粉尘 多 ,要 提 高设 备 的使 用 寿命 , 需要 采取 相 应 的保 护措施 . 由此可 知 ,高炉炉前 供氧 系统 不仅要 具有 供应 氧气的 功能 ,而 且安全 性 要求很 高 . 因此 , 它 常常称为高炉炉前供氧及安全 控制系统 . 2 高炉炉前供氧及安全控制综合系统 为 了确保高炉 氧煤喷 吹工艺 的安 全 进行 , 我 们研 究 开 发 了高 炉 炉 前 供氧 及 安 全 控 制 综 合 系 之 统 . 图 1 为 其 工作 原 理示 意 图 . 该 系统主要 由供氧 及 控制 管路 、 吹 「 一 一 一 ’ } 扫用 氮气及 控 制管路 、 控制 用氮 气供应及控制管路 、 高炉风 口 堵 塞检测 线路 、 阀门和控 制仪表等 组 成 . 该 系 统 采 用 了集 中管 理 的 方式 , 将流量 计 、 差 压变送 器 等重 要 仪 表和 供 氧系 统 、 氮气 供 应系 统以 及管路 中的截止 阀 、 逆止 阀 、 快速切 断阀 、 压力调 节阀 、 流量调 节 阀 、 快速开 放 三通 阀等重 要 阀 门集 中在 管理 站 内 , 并 与 高炉 生 产现 场隔 离 . 供氧系 统和 氮气供 20 } l 一哗 圈 1 离炉炉前供权及 安全控制综合 系统示意图 1一权气主管 ; 2 - 调压站; -3 权气总管; -4 权气支管; ` 控 制单 元 ; 企枪前控制闷门; -7 孩气主管; 卜氮气调压站 ; -9 氮气 总管 ; 1卜氮气支管; n - 氮气控制阁门组 ; 1-2 安全用氮入 口 ; 1-3 氮气放散管; 1-4 热风圈管; 1-5 夸头 ; 1-6 差压变送 器; 17刊险制用氮 , 压器 ; 1卜调压站 ; 19刊座制用氮管路 ; 2卜管理站 应系 统是利 用供氧 支管 中的氧气压力差 (流量 ) 以及 热风 围管 和弯头之 间的 热风 压力 差作 为 控 制信号来 工作的 . 在氧煤 喷 吹过程 中 , 当氧 煤枪枪 头烧 毁 或枪 头堵 塞 时 , 氧气 支 管 内的流 量 或 压力 差发 生变 化 , 当其变 化值 超过 设定值 时 ,差 压变 送器 或流 量调 节 器给 出控 制信号 , 快 速 切 断阀 动作 ,切断氧气 ; 同 时氮 气控制 三通 阀开启 ,使氮 气迅 速通人 氧气支管 . 控 制管 路 与热风 围管 、 弯管通过压 差变送 器相联 , 当高炉风 口 发生事 故时 , 热 风 围管与 弯管 之 间的压力 差减 小 , 小 到临 界值时 ,差压变送 器 给出控制 信号 , 快速 切断 阀工作 ,切 断氧气 , 并 迅速 开启 氮气切人 氧 气支管 ,从而起到安全 保护作用 . 该 系统的优点是将气体供应及 控制 装置 中的重要 仪表 及 阀 门集 中管 理 ,整个 系 统灵敏 度 高 ,工 作 可靠 ,便于 维护保养 ,可 以 大幅度 提高仪表 和设 备 的使 用寿命 , 从而 保证 氧 煤喷 吹工 艺 的安全顺利 进行 . 该 管理 站为集装箱 式 , 由制造 厂组 立 , 检验 合格 后 直接 送到 工地 就位 , 接上 各 种气体 的进 出 口 管 路 即可 运行 . 系统 的全部 设备 置于 正 压 通风 室 内 , 无气 体腐蚀 、 无灰尘 堵 死 等 问题 . 如有 氮气泄露 ,也将排 出室外 ,可 以 确保检 修人 员的安全 . 按着 上述原理 早期开 发的试验 装置 已 在瑞典 钢铁 公 司南方 厂运行 ,取 得 了 满意 的效果 1] . 天 津铁厂 在 “ 八 五 ” 科技攻 关中安装 我 国首台炉前 供 氧及安 全 控制综 合系 统 已 达到 I t铁喷 吹