炼铁高炉喷煤系统阀门主要包括喷煤球阀、气动卸灰球阀、调节球阀、蜗轮球阀、止回阀、减压阀等，这些阀门是否能够正常运行直接关系到炼铁效率及产量。而在自动化控制技术出现以后，高炉制粉与喷吹控制系统得到有效控制，钢铁生产企业可以借助于终端操作系统完成对炼铁工艺的全过程监督与控制，这就给炼铁效率的提升提供了强大的技术支撑。
1 炼铁高炉喷煤系统结构组成
炼铁高炉喷煤系统主要由制粉控制系统与喷吹控制系统组成，其中，制粉控制系统主要对气体压力与制粉温度进行控制与调节，喷吹控制系统主要是向高炉内部吹入煤粉，使以满足高炉炼铁工艺对温度的基本要求，在PLC技术出现以后，制粉与喷吹控制系统实现了自动化与智能化控制，借助于系统内部各个阀门的自动化运行，使高炉喷煤效率得到大幅提升。
1.1 制粉控制系统
制粉控制系统主要阀门包括卸灰阀、插板阀、进风阀、热风切断阀等。在进入制粉工序以后，首先启动磨阀滑油泵，然后依次启动布袋除尘器下方的卸灰阀、原煤他下方的插板阀、主排风机进口位置的进风阀、磨进口热风切断阀，当这些阀门启动以后，制粉系统将进入自动运行状态，工作人员可以根据终端操作系统直接控制系统的运行状态，同时能够根据现场的传输数据对制粉控制系统的异常运行状况进行监督。
图1：
1.2 喷吹控制系统
作为炼铁高炉喷煤系统的重要组成部分，喷吹控制系统主要扮演着提升高炉内部燃烧温度、增加高炉热量输出、提高炼铁效率的角色。该系统涉及的阀门主要包括：卸压阀、放散阀、上下煤阀、充压阀、补气阀、喷煤阀等。在喷吹控制系统启动后，各个阀门依次开启顺序如下：下煤阀开启、上煤阀开启、放散阀开启、充压阀开启、补压阀开启、煤粉出口阀开启。当自动化控制技术与各个阀门结合到一起以后，既可以避免人为操作失误现象的发生，并且可以确保炼铁高炉喷煤系统的安全稳定运行[1]。
2 喷煤系统阀门的选用与安装流程
2.1 制粉与喷吹控制系统阀门的选用
在选用制粉控制系统阀门时，首先需要考虑阀门的自动调节性能与切换性能，然后再对系统控制组件的功能性进行分析，并通过对分析结果的评价来确定阀门类型。比如中速磨的入口温度应当借助于调节阀门对温度进行有效控制，以满足制粉需求。而烟气引风机与冷风管道上面应当选用电动调节阀门，煤气管道可以选用电动蝶阀与电动调节阀。另外，在选择烟气炉控压阀门时，应当有效防止超压现象的发生，因此可以选择气动放散阀。为了给制粉工序提供适宜的温度与压力，在确定阀门类型以后，需要调整好各个阀门的开度，这样才能延长制粉系统的使用寿命。而在选择喷吹控制系统阀门时，尽量选择能够进行远程自动化控制与监督的气动球阀，比如可以自动调节开度的电动V型调节球阀，如图2所示。
图2：自动调节开度的电动V型调节球阀
这种类型的阀门具有响应速度快、稳定性强，可以有效的改善和提高喷煤效果。在阀门进入工作状态以后，工作人员可以在终端工作平台对阀门的开度进行远程自动化控制，一旦喷煤温度或者压力不足，可以通过对PLC程序控制器各项程序参数的修改与优化来满足炼铁生产对喷煤温度与压力的基本需求。
2.2 炼铁高炉喷煤系统阀门的安装流程与注意事项
喷煤系统阀门的安装质量直接关系到喷煤效果的好坏，因此，在安装阀门过程中，工作人员首先需要根据设计图纸、安装说明书等技术性文件进行深入细致分析，并通过文件会审的方式做好充足的事前准备工作。安装阀门之前需要遵循易操作、易维修原则，然后对周边环境进行勘查，整个安装流程应当远离高温、高压、震动环境，除了高温调节阀以外，空间环境温度最高不得超过60℃。需要注意的是，存在以下四种情况的不允许安装旁路阀：第一，危害性液体泄露区域不得安装旁路阀；第二，难以冲洗的浆状物或者易于产生沉淀物的管道不得安装旁路阀；第三，两套互为备用的且均安装控制阀的设备不得安装旁路阀；第四，控制阀直径超过100mm的，如果整个安装过程不存在安全风险，则无需安装旁路阀[2]。
与此同时，在进入阀门安装工序以后，现场工作人员需要根据阀门流向进行标准化安装，由于气动喷煤球阀本身具有双向密封结构，这种结构的阀门不需要辨别方向，因此，无需考虑阀门流向。在安装气动喷煤球阀与电动V型调节球阀时，为了降低阀门运行的故障率，这两种类型的阀门进口位置需要增设手动球阀，并设置安全联锁装置，这样可以大大降低阀门运行时出现故障的风险。在炼铁高炉的管道位置安装阀门时，一般采取多种阀门相结合的方式，如果在安装过程中出现排序错误的情况，势必会影响后续正常的操作流程，严重的还会使喷煤控制系统失控，进而引发一系列安全事故。基于对这一方面的考虑，工作人员需要事先熟悉阀门类型与功能，然后再标注好安装序号。比如氮气罐进出口位置的阀门安装顺序为：减压阀、手动球阀、气动球阀、电动V型调节球阀、止回阀，这就正确的安装方式为喷煤系统的有效控制创造了有力条件。在选择和确定阀门的安装位置时，可以根据设计图纸的要求来确定阀门的水平位置、垂直位置、倾斜角度、是否倒置等。比如在安装布袋除尘装置的气动卸灰球阀时，考虑到阀门操作的便捷性，该阀门应当垂直安装。
结语：
自动化控制技术在炼铁工业中的推广应用，不仅给炼铁生产效率的提高提供了强大的技术支撑，并且也使炼铁工业的自动化、智能化、标准化发展水平跃升到一个全新的台阶。因此，针对炼铁高炉喷煤系统阀门，钢铁生产企业应当做到合理选用、精细安装、高效控制，一方面通过对自动化控制技术的创新与优化来改善阀门的控制效果，使炼铁高炉的喷煤系统的运行安全性、稳定性得到切实保障。另一方面应当积极汲取和借鉴一些先进的实操经验，使喷煤系统阀门的自动化控制技术得到进一步完善。
参考文献：
[1]方桂荣,吴金龙.炼铁高炉喷煤系统中阀门的自动化控制[J].机电工程技术,2020,49(10):158-161.
[2]冯帅,王自学,王明松,等.邯钢西区3200m3高炉喷煤系统的改进及实践[J].四川冶金,2020,42(01):17-19+24.
