高炉冷却系统自动控制开题报告书

-联合大学本科毕业论文开题报告题目：高炉联合泵站自动控制系统学 院：电气工程学院专 业：自动化班 级：10电3姓 名：屈殿昊学 号：9指导教师：钱俊磊2014年3 月 12 日一、 题目来源背景现状、前景1.1意义与必要性随着炼铁技术的进步，对高炉的长寿、优质、高产、低耗提出了更高的要求，从我国高炉生产实践来看，影响高炉寿命的主要问题是炉底、炉缸以及炉身下部的寿命问题，例如：炉缸因蘑茹状侵蚀，产生炉缸烧穿，炉身下部、炉腰等部位的冷却壁过早大量损坏，失去砖衬，造成炉壳开裂，影响高炉寿命，因此，为了到达较高的高炉寿命，除了需要合理的高炉炉型，优质的高炉耐火材料，正常的高炉操作制度外，高效、稳定的高炉冷却系统将是保证高炉高产、长寿的关键。高炉各种供水冷却系统。除直流供水冷却系统已被淘汰外,还有开路过滤水净循环冷却系统,软水汽化冷却系统,闭路软水(除盐水、纯水) 净循环冷却系统,开路软水净循环冷却系统。上述系统可以根据高炉对水量、水质、水温等供排水条件的要求,结合工程投资,厂方运营经历,节水节能等具体情况,进展具体分析,最后做出决择。根据技术合同，资料与要求，阿诺达自动化所设计、施工、投产运行的唐海特钢6期高炉的工程工程,采用开路软水净循环冷却系统比拟符合我国目前的国情。1.2开展历程1.21工业水直流供水冷却系统五十年代以前,许多高炉大都采用直流供水冷却系统。即从地面水体取水,经混凝沉淀处理后,澄清水用加压泵直接向炉体冷却构件供水,升温后的热水经管渠再排入地表水体。这种供水系统需开发大量有限的水资源;消耗大量电能;消耗大量水处理药剂;水系统一次投资很高;经营运转费亦很高;由于供水水质处理程度较低( SS 200mg/ l) ,致使冷却系统结垢、堵塞、甚至腐蚀等障碍频繁发生,特别是江河汛期或洪水期,其处理水质恶化,使障碍更加严重直接影响高炉正常运行,导致缩短高炉使用寿命;另外,其排水对受纳水体的热污染危害也是很大的。于是,人们将这种供水冷却系统淘汰掉,逐渐采用工业水开路净循环冷却系统。1.22过滤水开路净循环冷却系统所谓过滤水是指地表水经混凝沉淀过滤处理后,其SS 5. 0mg/ l 的工业水。从高炉被冷却构件流出的热水经管道流入泵站热水井,用泵送上冷却塔,经蒸发和与空气的热交换,被冷却降温的水流回泵站冷水井,再用泵加压送至高炉被冷却构件。这种无限循环供水系统称为过滤水开路净循环冷却系统,亦称为敞开式循环冷却系统。为使系统水量平衡、盐量平衡,热量平衡要从系统排出一局部污水(或直接排污,或旁滤反洗排污) ,又要补充因蒸发、风吹、渗漏、排污而损失的过滤水。这种系统与直流系统相比,其水源开发量较小,水净化处理量及对环境的污染都大大减小。当浓缩倍率N 20200 104 KJ / m2 h) 较高时,系统的结垢、腐蚀、微生物粘泥障碍就明显增加,其系统水质稳定便成为突出的问题。于是,人们一方面为提高循环水浓缩倍率,压缩排污率,减少补充水率,控制水质处理指标和排污水处理及污染程度,采取物理法或化学法进展水质稳定处理。另一方面不断地在寻找冷却效率更高的冷却方式。1.23软水汽化冷却系统六十年代,原联首先在26 座高炉和34 个热风炉上采用了汽化冷却,使高炉寿命延长915 年。随后,日本、西欧、澳大利亚等国相继从原联引进了汽化冷却技术。1974 年日本在4158m3 现代化大型高炉上采用了汽化冷却系统。我国在19581965 年期间将汽化冷却技术从轧钢加热炉应用推广到高炉及热风阀等设备冷却上。软水汽化冷却系统由被冷却构件、汽水二相混合物上升管、汽水别离汽包、热水下降管、或循环水泵组成。进入高炉被冷却构件的P =0. 40. 9MPa ,t = 30 左右的软化水( H =0. 10. 2dH) ,由单相流水变成二相流汽水混合物,其热交换系数2 = 10000 Kcal/ m2h(41860 KJ / m2h) 比水热交换系数1= 1674. 7210048. 32 KJ / m2h大几倍到几十倍。软水由单相变为二相混合物的过程中,除水升温的显热外,还有水汽化的潜热,从而强化了热交换,从被冷却构件吸收大量热量并随之带走在汽包中汽水别离,产生可利用的蒸汽,同时,使别离出的水降温,进一步再去冷却构件。饱和汽的比重是水的比重1 ,靠汽水混合物和水的比重差造成动压头H0 = H(r0 - ra) ,形成自然循环的推动力。当被冷却物件水阻力很大时,可以借助循环水泵推动循环水运行。100m3 高炉被冷却构件采用过滤水开路净循环冷却系统时,水耗量242m3/ h ,采用软水汽化冷却系统时,只耗23m3/ h 水。每年可节水、节电费约16 万元左右,且被冷却构件寿命能延长13 倍。1800m3 高炉全炉采用过滤水开路净循环冷却系统时,循环水量29003200m3/ h ,单是炉身冷却循环水量约为1300m3/ h 。如果采用软水汽化冷却系统,其耗软水量约为78m3/ h 。每年节水、节电费约160 万元,而且可回收利用蒸汽约68m3/ h 。由此可见,采用软水汽化冷却系统不仅能大幅度的节水、节电、节省运营费,而且还可以回收大量蒸汽加以利用。更重要的是软水汽化冷却保证被冷却构件壁不结垢,当外部热负荷不变时,它可以造成一个稳定的冷却强度来保证被冷却构件不产生热疲劳而导致破坏。这样,就延长了被冷却构件的使用寿命,从而延长了高炉的使用寿命。值得提出的是在自然循环汽化冷却的情况下,不需要外加动力;在事故停电的情况下,仍能继续运行,作为平安供水。但是,软水汽化冷却系统亦存在着如下,一些缺点:1 、高炉冷却壁的材质构造形式及其制造工艺,很难适应在汽化冷却运行工况下对渗炭层厚度的要求。特别是防止在高温热状态下由于热疲劳而产生裂纹的要求。2 、一般采用过滤水开路净循环冷却时,高炉冷却壁温度可降至130 左右,而采用软水汽化冷却时, 高炉冷却壁温度高达250 左右。如果高炉强化生产时,在过高的热负荷冲击下,软水汽化冷却系统容易产生循环脉动,甚至可能出现局部膜态沸腾,导致被冷却构件过热而被烧毁。3 、软水汽化冷却系统一些被冷却构件活动部位的连接装置的技术问题尚未解决。更重要的是风口、冷却壁的泄水跑气等监测及其管理技术很难过关。于是,人们又重新认识并加以研究净水循环冷却系统。1.24软水开路净循环冷却系统软水开路净循环冷却系统就是将过滤水开路循环冷却系统的过滤水用软化水代替。系统循环水水质的总硬度不是软水闭路净循环冷却系统的2dH ,而是8dH 左右。系统的补充水水质的总硬度不是软水闭路净循环冷却系统的0. 10. 2dH ,而是将过滤水和软化水混合后的24dH。过滤水和软化水水量的比例数可以通过以下两种计算公式求得,进而确定软水站的处理规模。1.31以Hca 求软化水量根据含钙量平衡原理:软化水含钙量与过滤水含钙量之和应等于补充混合水含钙量,即Hca软Q软+ Hca过Q过= HcaM (Q软+ Q过)式中:Hca软软化水中含钙量(CaCO3 ,mg/ l) ;Hca过过滤水中含钙量(CaCO3 ,mg/ l) ;Q软软化水需要量(m3/ h) ;Q过过滤水需要量(m3/ h) ;HcaM 补充水含钙量37. 575mg/ l 2. 14. 2dH。变换后得Q软=(Hca过- 37. 5) Q过37. 5 - Hca软1.32以Mo 求软化水量根据总碱度平衡原理:软化水总碱度与过滤水总碱度之和应等于补充混合水的总碱度,即Mo软Q软+ Mo过Q过= MOM (Q软+Q过)式中:Mo过软化水中总碱度(CaCO3 ,mg/ l) ;Mo过过滤水中总碱度(CaCO3 ,mg/ l) ;MOM 补充水中总碱度(CaCO3 ,60mg/ l) 。变换后得Q软=(Mo过- 60) Q过60 - Mo软根据Hca 、Mo 求得的结果,以其最大值作为软水站处理规模。1.25软水闭路净循环冷却系统八十年代,在采用过滤水开路净循环系统时,由于水源紧,或没有受纳污水的水体,或环境保护的严加限制,人们想到要最大可能地减少补充水量,压缩排污水量,就得最大限度地提高浓缩倍率。当浓缩倍率N 由2提高到5 时,补充水量减低约38 % ,排污水量减少约82 % ,节水率较高。当浓缩倍率N由5 提高到10 时,排污水量几乎接近于0 ,补充水量亦减少到差不多接近蒸发水量,即循环水量的2. 2 %。然而,实际运行时,系统的循环水水质极度恶化。腐蚀、结垢及微生物粘泥障碍更加严重,甚至到了无法控制的程度。于是,迫使人们深思熟虑,将浓缩倍率提高到N 5 时,与其采用过滤水开路净循环冷却系统,还不如采用软水(或除盐水,或纯水) 闭路净循环冷却系统。软水闭路净循环冷却系统的特点:1.241 、系统是密闭的,不与外界大气接触。因此,外界的泥砂、尘埃、微生物、有害气体及大气中的盐类等均难以进入系统。于是,系统就不会因微生物的繁殖而产生生物粘泥障碍,从而防止了粘泥所引起的垢下腐蚀问题。为此,系统中不必设置杀菌灭藻的药剂添加装置,简化操作,节省药剂运营费用。1.242 、系统中水不蒸发、不浓缩,只有因循环水泵轴封或法兰连接处漏损水量。其补充水量约为循环水量的0. 10. 2 %。因此,系统水可采用高质的软化水、或脱盐水、甚至纯水。为高效传热提供了保证条件,促使冷却可靠性好。在维持较高的欠热度条件下工作,系统水不汽化,冷却均匀,设备不变形,强度不变,使用寿命延长。1.243 、由于采用了不结垢或很少结垢的高质水,系统的结垢障碍根本上得以防止,剩下的就只有腐蚀问题了。当水温 60 时,氧的逸出占优势,导致形成氧浓度差电池,附加于其它电池,便形成更高的电位,腐蚀速率大大增加,随水温的升高而直线上升。所以系统要密封好并设置排气阀,及时地排掉各密封面及少量补水而带入的空气,使水中溶解氧尽快降低下来。尽管利用热力可机械脱氧,还是要设置真空除氧或化学除氧。假设化学脱氧,一般使用的复原剂有Na2CO3 、N2H4 等。N2H4 + O2 2H2O + N2 实际上1 份O2 需2份联胺。在25 、pH = 7. 0 时,反响速度为0 。当有Cu2 + 作触媒时,其投量 5mg/ l ,反响1015min ,此时 9 。为防腐蚀可采用下述的一些措施:添加缓蚀剂;设备和管道外壁涂新型防腐涂料;采用耐蚀材质的设备与管道等。对于投加缓蚀剂,由于系统不排污,其药剂消耗量很少,并且可控制药剂高浓度运行。1.244 、系统不宜用压缩空气定压,因为压缩空气会带入氧气和其它有害气体及油类等。最好用N2 定压,通过膨胀水罐可以在停电停泵事故时作平安供水措施。1.245 、系统的二次冷却装置可以是空气冷却器、闭式冷却塔、直流海水、汽水热交换器、水水热交换器。当采用水水或汽水热交换器时,其交换出的热量可以余热利用。1.246 、系统的循环水泵的扬程是由系统的总阻力损失而确定的,即H = P。可以利用系统回水余压直接通过热交换器装置,能够节省电能消耗。在我国已经投产运行的软水(除盐水、纯水) 闭路净循环冷却系统有几家,正在设计或改造的亦有几家。兹举例*高炉净水循环冷却系统(见表1) 。软水闭路净循环冷却系统在大气湿球温度较高(29 ) 的地区,不宜采用空气冷却器。则,就应该采用海水直流冷却系统,或水水热交换器作为二次冷却系统。于是,系统节水、节电、节药、节能、节投资等方面的优点就不十清楚显了,往往不被厂方所承受。所以采用软水开路净循环冷却系统运行,比拟符合我国目前国情。因此,我们建议把该系统纳入高炉冷却水系统中来,供大家在系统中选择时借鉴。1.6前景：高炉冷却水系统目前在高炉上使用的主要为二种形式，即工业水系统和软水包括纯水密闭循环系统，在我国中、小型高炉中，大局部采用的是工业水冷却系统，但由于工业水中的钙、镁离子在冷却过程中，随着水温的升高，发生沉积，产生水垢，会严重地影响冷却设备的传热效率，导致冷却设备被烧坏，影响高炉的使用寿命。近年来，较多应用的是高炉软水密闭循环冷却系统，该系统与工业水冷却系统相比，具有如下几个方面的优点，第一：软水的水质大大优于工业水，不产生水垢，无污染，可明显改善冷却设备的冷却效果，延长高炉寿命。第二：软水在循环过程中完全密闭，可以提高系统压力来提高水的潜热度，适用于热负荷冲击大且热负荷波动围广的高炉，由于水质非常稳定，水量损失也小，一般补充水量小于总水量的1%。第三：强制循环泵的扬程仅用于克制管路及沿程各设备的阻损，其回水的余压和静压可全部加以利用，因此所需水泵扬程小，功率低，整个系统能耗少，运行费用低。第四：软水密闭循环设有多处温度、流量、压力检测，自动化程度高，监测手段完善，管理方便，供水平安可靠。(1)软水密闭循环系统合理的水量分配与水压根据高炉不同部位所承受的热负荷冲击的强弱，以及水温差的分布梯度，同时还需根据不同区域、不同材质的冷却设备在满足其冶金机械性能的前提下，所承受的热负荷强度和正常的工作温度围，进展合理的冷却水系统设计，其中，高炉冷却水各局部的水量合理分配是冷却水系统满足冷却设备冷却要求的一个首要环节，冷却水水量是根据冷却设备所处区域的峰值热负荷冲击时，所需的临界水速计算所得，冷却水量的合理分配靠冷却水管路及管网的合理设计得以表达，因此，冷却水管路及管网设计的重点在于控制水速，减小阻损，并且对产生的蒸汽排放顺畅。合理的冷却水流速，既可以保证冷却设备的冷却能力，又可以降低能耗。可根据热负荷的大小以及管路、管网的合理性将高炉冷却水系统分成以下几个子系统：a水冷炉底、炉缸侧壁冷却壁、炉身上部冷却壁、炉喉水冷钢砖。此局部热负荷冲击不大，系统水压P=0.8 MPa 左右，冷却通道水流速V=1.01.5 m/s左右。b炉腹、炉腰、炉身中下部冷却壁以及风口中套，此区域热负荷冲击大，冷却设备易烧损，系统水压P=0.8 MPa 左右，冷却通道水流速V=2.02.5 m/s左右。c风口小套，因其伸入炉中心，所承受热负荷冲击最大，且受渣铁侵蚀最严重，极易烧损，一般选择贯流式风口中，系统水压要高压到达P=1.6 MPa左右，冷却通道水流速V=1518 m/s 左右。(2)软水密闭循环系统中的脱气和补水装置软水冷却过程中，由于热负荷和水流存在着不均匀性，经过冷却设备的软水易于形成汽泡，软水在进入膨胀罐以前首先通过脱气罐。脱气罐设计时要求水呈层流状态，通过加大过水断面积，降低水的流速，使气泡溢出。膨胀罐的主要作用是对循环系统的漏损进展监控，膨胀罐的水位与补气水泵联锁，膨胀罐上部接入氮气，使得软水与大气完全隔离。当系统发生漏损时，能充分利用氮气的可压缩性填充漏损的体积，而且氮气较难溶于水，补充损耗小，氮气的压力与各系统在膨胀罐处的水压密切相关，其值为该处水压与所处位置标高位压之差。补充水接到循环泵的进口，补充水泵压力应高于补水点处的压力，补充水泵的设计流量必须满足*几个冷却元件漏水时高炉维持生产的需要，同时软水密闭循环系统仍能正常运行。(3)联合软水密闭循环系统近年来，国外一些大型高炉为了进一步改善冷却系统，节约整个冷却水系统的投资，已经使用了联合软水密闭循环系统，它的工作原理是将几个单独的软水密闭循环子系统串联起来，把一个系统的回水经泵加压后，供应另一个系统使用，这样可以大量节约管材、换热器、膨胀罐、水泵、检测元件等设备，但此系统技术要求较高，需对各子系统以及各个冷却元件的水流阻损进展详细的测试和计算，使整个系统压力、流量平衡。这样才能使循环系统的设计工况接近运行工况。高效、经济、平安稳定的高炉冷却系统，是根据高炉热负荷的分布以及炉渣铁侵蚀的机理来选择冷却设备和冷却水系统，对热负荷冲击较大，且渣铁侵蚀严重的炉腹、炉腰、炉身下部区域，采用导热性高，延伸率好的铜冷却壁，炉身中、上部热负荷冲击不大，渣铁侵蚀较少，可以使用镶砖的球墨铸铁冷却壁，炉缸侧壁因有较好的耐材保护，热负荷冲击很小，可采用光面的铸铁冷却壁，炉底采用水冷管。而对整个炉体冷却设备采用软水密闭循环进展冷却。这样就为高炉运行经济，长寿打下了良好的根底。二、 主要研究容、应用价值、改良及创新2.1主要研究容：高炉联合泵站包括高炉冷却水循环水泵、各类阀门等设备，为高炉生产提供冷却用水。本课题按照生产工艺的要求，研究设计泵站设备的电气控制回路、泵阀逻辑控制、温度检测与控制、泵机状态检测预警等。完成电气、自动化设备生产图纸的设计、PLC控制程序和HMI人机界面软件的设计开发，最终使设计到达生产现场应用的条件。了解高炉联合泵站工艺流程了解泵机工作的原理、被控对象各种参数和控制原理掌握采用PLC进展逻辑控制的计算方法掌握PLC原理，并能编写控制程序和上位机监控程序2.2应用价值：完成高炉联合泵站自动控制系统的完整设计，包括低压配电图、自动化控制柜原理图、PLC控制程序和上位机监控程序，并形成论文。具备在生产过程中的实际应用价值2.3改良及创新：采用PLC按照工艺要求进展逻辑控制泵机状态检测预警三、 拟采用的研究方法、手段及实验准备情况唐海特钢高炉有效容积为1080m，属于中型高炉，依据甲方要求采用开式循环冷却系统。3.1联合泵站自动控制系统设计步骤3.11了解高炉冷却水循环系统工艺炼铁厂的给水主要用于：高炉热风炉的冷却，高炉的清洗、鼓风机冷却、铸铁机及其产品冷却、炉渣的粒化处理及水力输送等。从水在使用的过程中的作用大致可分为：设备间接冷却用水主要是净循环水，纯水循环系统，对象是高炉炉体，包括炉腹、炉腰、炉身和风口冷却等，净循环水由于经冷却塔喷淋等过程中会使各种离子物质的平衡破坏而会形成水垢和腐蚀管道，故需加药平衡；设备及产品冷却直接用水包括高炉炉缸喷水冷却、高炉生产后期的炉壳直接喷水冷却、铸铁机及铸铁块的喷水冷却等；生产工艺过程用水如高炉煤气洗涤用水及水冲渣用水等和其他杂用水。高炉是连续生产机组，给水特别是高炉炉体的冷却是至关重要的，高炉给排水的特点是：高循环率和串级使用、平安供水以及循环水的水质稳定。系统设计循环水量,补水量,冷却水进出口温差等依据工程技术要求而定,工艺流程见下列图：3.12了解高炉炉体热负荷分布，为甲方提供监测报表根据高炉不同部位所承受的热负荷不同，以及高炉投入资金的经济性等因素，合理的炉体冷却构造应按高炉各区域热流强度的分布情况来确定，高炉总体热负荷随高炉容积和高炉操作制度不同而有变化，一般单位面积的热负荷为30 00050 000 kj/h，从高炉各区域来分，可将热负荷分为炉底、炉缸侧壁、炉腰、炉腹、炉身下部、炉身中部、炉身上部七个局部，国*座高炉各区域热负荷分布比例根据实测分布如表1:表1 高炉炉体热负荷各区域分布比例高炉区域 比例/%炉底 3炉缸侧壁 5炉腹 24炉腰 14炉身下部 17炉身中部 26炉身上部 21从表1 中可以看出，高炉总体热负荷中，炉腹和炉身上部所占比例最大，其总和到达45%左右，炉底和炉缸侧壁所占总体热负荷最小，在8%左右，但由于炉身、炉腹、炉腰等各局部所占的面积不同，因此前面所示的热负荷绝比照例还不能完全准确地反映出高炉各部位的热负荷强度，需要根据炉体各区域所占的面积大小来计算各部位单位面积的热负荷上下，从而更加准确地反响出高炉炉身、炉腰、炉腹、炉底等部位各单位面积的热负荷强度。3.13根据炉体各区域所占的面积大小来计算各部位单位面积的热负荷上下表2 是*一时间段国*座高炉各区域单位面积的热负荷强度。表2 高炉炉体各区域单位面积热负荷强度104kJ/m2.h高炉区域 热流强度炉底 0.6炉缸侧壁 1.68炉腹 12.55炉腰 8.36炉身下部 16.73炉身中部 10.5炉身上部 2.93从表2 可以明显看出，整个高炉炉体围，单位面积热负荷最高的区域在炉腹、炉腰和炉身下部，这几个区域正是高炉炉反响最剧烈，温度最高的部位，而炉底和炉缸侧壁是单位面积热负荷最低的区域，这和炉缸与炉底有厚实的耐火材料保护层有关。3.2冷却设备的分布依据根据高炉炉体所确定的炉体各区域的热流强度，控制冷却设备受热面不超过允许的热负荷冲击及其相应的工作温度围，以保证冷却设备能在其冶金极限和机械极限充分发挥优赿的冷却性能，高炉冷却设备的分布形式一般采取如下方式。(1)炉底冷却设备此区域受热负荷冲击较小，一般采用风冷或水冷炉底，但由于水冷比风冷效果更好，并且投资较省，因此大局部高炉炉底都采用水冷管作为炉底冷却设备，(2)炉缸侧壁冷却设备近年来，由于炉缸、炉底耐火材料开展迅速，瓷杯和碳砖的炉衬构造在高炉上大量应用，由于炉缸侧壁的冷却设备所受热负荷冲击不是很大，一般炉缸侧壁的冷却方式以冷却壁居多，少数为洒水冷却和夹层冷却，洒水冷却因不利于环保而逐渐被淘汰，夹层冷却虽然冷却强度和投资都优于冷却壁，但当炉壳有局部开裂时难以修补，而铸铁冷却壁虽然冷却强度不如前二种，但克制了它们的缺点，因此一般在炉缸侧壁均采用灰口或低铬的光面铸铁冷却壁，铁口局部区域可采用铜质的冷却板，风口带由于风口中套和风口小套冷却水带走了大量的此区域的热负荷冲击，故此段也采用异形的光面铸铁冷却壁。(3)炉腹、炉腰、炉身下部冷却设备此区域是高炉渣铁侵蚀最剧烈，热负荷冲击最大的部位，生产实践证明，在此区域，冷却壁热面必须有砖衬或渣皮才能保证冷却壁的平安工作，铜质冷却壁具有冷却强度大，抗热震性能好，易结渣皮，渣皮附着结实的特点，生产过程中即使耐火材料或渣皮脱落，只需15 min 便可重建稳定的渣皮。铜冷却壁作为高炉的冷却设备，正成为最新、最先进的一项技术，目前在高温、高渣铁侵蚀区使用而取代了球墨铸铁冷却壁。球墨铸铁自身易发生龟裂的性质决定了冷却壁易发生破损，很难适应高炉更长寿命的要求，多年来，世界上在炉身下部进展铜冷却壁的试验和操作均取得了成功，经过几年在高炉实际工况下的操作，这些冷却壁的外表依然保持光滑，磨损极小，没用出现裂纹。高导热性能又使冷却壁外表快速形成渣皮层，从而使冷却壁的高温外表绝热，使操作过程中的热量损失小于铸铁冷却壁的热量损失，如采用铸铁冷却壁，整块冷却壁的不同部位热膨胀不同，会使壁体与铸入水管之间产生间隙，这个间隙构成了热量传递的一道屏障，从而大大降底了冷却壁的冷却效率，而铜冷却壁，水和壁体直接接触，冷却效率始终保持在高水平上。综上所述，由于铜冷却壁具有的高导热、耐热震和耐高热流冲击等优良性能，因此它是炉腹、炉腰、炉身下部高热负荷区的最正确冷却设备。(4)炉身中部冷却设备随着高炉强化冶炼，高炉软熔带有上移的趋势，此局部的冷却设备应同时具有抗渣铁侵蚀和料流、气流冲刷磨损的性能，同时对于厚炉衬的炉型，还应有支撑炉衬的功能，在高炉正常操作中，此区域不如炉腹、炉腰、炉身下部所受的热负荷冲击大，因此炉身中部冷却设备一般采用球墨铸铁镶嵌耐材冷却壁，耐火材料要选用抗磨损性能和渣铁侵蚀性能好的材料，常规有氮化硅结合碳化硅砖等，在厚衬炉型中，可采用板壁结合构造或勾头冷却壁来支撑炉衬。(5)炉身上部及炉喉冷却设备炉身上部所受热负荷冲击较小，无液态渣铁侵蚀与冲刷，根据国外高炉的操作经历，假设是薄衬构造，此部位采用镶砖球墨铸铁冷却壁，耐火材料一般主要考虑其抗磨损的性能。炉喉冷却设备一般采用二段式水冷钢砖。3.3联合泵站的电气传动控制及参数控制1高炉给排水电气传动控制主要是电气连锁，自动起动和顺序控制。净循环水系统主要是设备间接冷却水，包括炉体和高炉辅助设备的冷却，主要电气设备有：炉体供水泵的电动机，风口高压送水泵，平安供水柴油机泵的电动机，冷却塔扬送泵，冷却塔风机的电动机，炉身上部冷却循环水泵的电动机。2水压、流量和水温差的参数控制确定冷却水压力的重要原则是冷却水压力要大于炉静压，防止个别冷却设备烧坏时煤气进入冷却器中，造成大量冷却器烧坏，这在高压操作时更为重要，特别是风口冷却，更是注意的重点。冷却水压和冷却器构造影响水速。冷却水的进水温度一般情况下应小于33度，它与大气温度和回水冷却状况有关，出水温度与水质有关，一般也不应超过50-60度，即反复加热时水中碳酸盐沉淀温度，不然钙镁盐类会沉淀出来形成水垢，导致冷却器烧坏。工作中考虑到热负荷的波动和侵蚀状况的不同，实际的进出水温度应该比允许的进出水温差适当低些，各部位要用一个适宜的后备系数。四、 进度安排2014年3月12日：向指导教师提交开题报告初稿。2014年3月12-14日：根据导师意见对开题报告初稿改良。2014年3月14日：开题辩论。2014年3月15-21日：改良开题报告，经导师审查后向学校提交。2014年3月21日前：向学校提交开题报告完成。2014年3月21-25日：向阿诺达技术设计人员了解现场实况，实际工艺流程，及泵站具体资料，设计要求，技术资料，技术协议。2014年3月26-4月6日：设计低压配电图及设备选型。2014年4月7-17日：设计自动化控制柜原理图及设备选型。2014年4月18-28日：设计PLC控制程序和上位机监控程序。2014年5月底前：毕业设计完成。2014年6月初：辩论。五、 主要参考文献1汪亦农,庆.高炉炉体冷却系统的探讨J.冶金动力,2008年,第5期2 常洲.高炉冷却水系统的开展与应用J.化工给排水设计,1997年，第1期3 文风.高炉冷却水处理技术与工艺J.工业水处理,2002 年2 月,第22卷第2 期4王平.炼铁设备M.:冶金工业,2006.25由文泉.实用高炉炼铁技术M.：冶金工业,2002.66Taylor K C ,Burke R A ,Nasr2El2Din H A , et al . 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