高炉富氧喷煤可以以煤代焦，调节炉况，起到降低能耗、提高产量的作用，越来越受到炼铁界的青睐。喷煤自动控制水平的高低，直接影响到喷煤工艺过程的安全和高炉炉况的稳定。酒钢二炼铁4座450m’高炉工艺设备由包头钢铁设计研究院设计，酒钢自动化公司进行了自控系统的方案设计和控制功能的编制，实现了喷煤系统的自动控制。

　　2工艺简介

　　酒钢二炼铁4座450m’高炉共有4个喷吹系列，每座高炉1个，采用两个并列喷吹罐、1台中速磨、1座烟气炉、两路热风炉废气。

　　烟气炉是煤粉制备的主要辅助设施之一，其作用是向制粉系统的磨煤机提供符合要求的煤粉干燥介质。将热风炉产生的废气引至烟气炉，经烟气炉加热调温制成合格热烟气，干燥煤粉。烟气炉主要由烟气炉本体、煤气燃烧系统、引热风炉废气系统、混冷风系统组成，烟气炉采用焦炉煤气点火。

　　制粉系统包括：给煤机、磨煤机、布袋收尘器、煤粉风机。原煤由供配煤系统送入原煤仓，再由电子给煤机给人中速磨煤机，煤在磨煤机中同时进行干燥和研磨，合格的煤粉经布袋收尘器收粉，然后落入煤粉仓中，以满足喷吹用煤量，通过布袋除尘器过滤后已达到国家排放标准的气体排人大气。4座高炉的喷吹站与制粉间合建在一起，每座高炉的喷吹系统采用两个并列喷吹罐，单管路加炉前分配器的喷吹方式，共设有8个喷吹系列。每座高炉的两个并列罐交替喷吹，采用补气调节器，通过调节补气量的大小改变调节器内煤粉的输送状态，达到调节喷吹量的目的。煤粉经管道、炉前分配器，通过喷枪喷入高炉。

　　3系统配置及功能

　　引入远程I/O和PROFIBUS—DP现场总线，操作站采用研祥工控机，操作系统采用Windows2000，人机界面采用Wonderware公司的IntouchHMI、以太网的方式进行通讯。实现200万喷煤整个系统运行参数的数据采集和过程控制。喷煤计算机控制系统主要由5个控制站组成，包括制粉与烟气炉、3#高炉喷吹系统、4#高炉喷吹系统、5#高炉喷吹系统、6#高炉喷吹系统。整个系统共设5台操作员站，集中在主控制室内实现集中监视操作。此外有布袋除尘SEIMENS系统1套、分析仪SEIMENS系统2套、磨煤机油SEIMENS系统1套、给煤机欧姆龙系统一套，主系统与分析仪SEIMENS系统采用PRO~BUS—DP通讯，与磨煤机油SEIMENS系统、给煤机欧姆龙系统采用硬接线联系。

　　数据采集。通过PLC系统的输入输出模板，采集现场的模拟量输入、数字量输入以及脉冲量输入等信息，实现对现场生产工序温度、流量、压力、物位以及设备运行状态的监视，为联锁控制提供详实的现场实时数据。其中温度57点，压力100点，重量9点，物位8点，调节回路28个。联锁控制。包括磨煤机起停连锁、油泵连锁、喷吹过程控制连锁，CO、O超标安全连锁，布袋温度超标安全连锁、切断阀动作超时连锁等。

　　人机交互。通过系统设置的5台操作员站，操作人员根据现场生产状况，实现人为干预控制。人机界面还实现了设计要求的故障报警、历史趋势和相应的报表开发功能。特别是事件历史查询，可以在生产出现异常情况时，查找相关信息，为判断事故原因，快速排除故障起到很大的作用。

　　目前的喷吹控制方式一般是分为自动与手动，在控制上分为装粉与喷吹两个过程，本系统在控制上考虑到操作的方便性、灵活性，喷吹系统的操作分为全自动、半自动、手动3种操作模式。在控制上将喷吹过程分为泄压、倒罐、充压、喷吹4个过程。

　　全自动与半自动工作模式。在该种模式时，系统自动完成泄压、倒罐、充压、喷吹全部过程。当某个喷吹罐煤粉重量达到“换罐下限”时，该罐将自动进入“泄压”状态，“泄压”状态完成后，系统会进入“倒罐”状态进行装粉，达到“装粉上限”后停止装粉并进入喷吹准备状态；与此同时，另一罐煤粉量如果不小于“充压下限”将进行充压，充压完成后自动进入“喷吹状态”。

　　(2)手动状态。无论系统处于何种状态，点击“手动”按钮系统既进人手动状态。该状态下，所有阀都可以手动开关。当系统处于某种工作模式时，相应的按钮变成绿色。如果希望进入某种模式，只要条件满足，单击相应按钮即可。应该注意的是：非全自动状态时A罐B罐的操作是独立的，都可以分别进入手动、倒罐、喷吹状态，如果不具备进入某种模式的条件，则点击该按钮没有反应。不论A罐B罐处于何种状态，只要点击全自动按钮，即可进入全自动状态。在全自动状态下，A罐及B罐是倒罐还是喷吹，是由系统根据相应条件自动判断和调节的，操作者不需要干预。如果希望退出全自动状态，只能通过点击A罐手动或B罐手动即可退出全自动，点击喷吹或倒罐按钮是不能退出全自动状态的。

　　4系统可靠性措施

　　系统中运用了网络技术，在工业控制系统中运用交换机Vlan网络技术将喷煤系统与4个高炉系统联网，但各系统子网之间不会相互影响，保证了网络安全。系统中所有连锁点、控制点的测量值都通过硬件与软件结合，判断短线、开路等外部故障。当有该类故障时，系统自动将控制系统设置到安全状态，并通过报警提示操作员注意。这样使系统杜绝了由于线路故障造成的误停机，以及对系统大的干扰。

　　5结语

　　喷煤控制系统经过1年的运行，系统稳定，可以进行喷吹过程的全自动运行，满足了现场生产需要。特别是通过软件采取的一些可靠性措施，使得系统在出现模拟量断线时能够自动处于安全状态，减少了系统误动作，为生产正常运行奠定很好的基础。但由于设计没有考虑布袋收尘器、磨煤机液压站、润滑油站等设备自带的一些控制系统的监视，这些系统的信息未能全部进入主控制系统，不能给操作提供足够的信息，需要进一步继续完善。