[发明专利]铁水预处理脱磷过程中粉剂喷吹的流量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁行业中铁水预处理脱磷过程中粉剂喷吹技术，更具体地说是涉及一种铁水预处理脱磷过程中粉剂喷吹的流量控制方法。

背景技术

在钢铁行业的铁水预处理脱磷工艺中，主要原料包含有石灰粉、萤石粉和铁矿粉等，采用如图1所示的粉剂罐内加压，管道氮气助吹的喷吹方法。在喷粉喷吹启动时的一段时间内，由于惯性原因，流速无法立即进入稳定状态，所以必须通过对粉剂罐内进行压力控制，以保证罐内压力检测传感器12测试得出的粉剂罐内压力值P1恒定。经过压力控制的调整时间后，各方面的压力和流速相对稳定，此时系统进入差压控制状态，通过控制粉剂罐内压力值P1与粉剂和助吹气氮气的汇合点压力传感器13测得的汇合点压力值P2的喷吹罐内实际差压值ΔP的恒定，使流速控制在稳定状态。此过程控制是理想状况下的压力控制到差压控制的单回合控制技术。但是由于各种粉剂的比重、干燥度等理化性能不同，在喷吹的过程中容易引起粉剂堵塞等状况，使得粉剂喷吹流量波动频繁，甚至出现罐内粉剂出口流量为零的状态，导致吨钢铁水处理时间大大加长。如图1中A至B点的管道发生堵塞，B至C点管道粉剂喷完，则粉剂和助吹气氮气的汇合点压力传感器13测得的汇合点压力值P2将趋向于大气压。如果这时仍采用差压控制的话，罐中的压力值P1将不能很好的控制调节使得A至B点的管道堵塞的情况很难疏通。再者，由于汇合点压力值P2是检测粉剂与载气氮气汇合处的压力，但汇合点压力传感器13的导压罐安装在A处，这样容易引起粉剂堵塞，给生产带来了很多不利因素，不能满足粉剂预设定值的喷吹要求，严重影响工序的达产、达标和达效。

再请看图2所示的现有技术的控制流程图，当有喷吹命令发出时喷吹阀4打开，在程序刚开始的S分钟内采用压力控制。压力控制的喷吹过程中，程序实时比较喷吹罐内实际压力值P1与吹罐内压力设定值P1_set的大小关系。当喷吹罐内实际压力值P1小于吹罐内压力设定值P1_set时，加压阀1和加压调节阀10动作，对喷吹罐内进行加压。此时排气阀2和排气调节阀11关闭，程序对加压调节阀10的控制是采用PID控制。当喷吹罐内实际压力值P1大于吹罐内压力设定值P1_set时，排气阀2和排气调节阀11动作，对喷吹罐内进行排气。此时加压阀1和加压调节阀10关闭，程序对排气调节阀11由可编程控制器PLC采用PID控制方式。当喷吹罐内实际压力值P1等于吹罐内压力设定值P1_set时，加压阀1和加压调节阀10，排气阀2和排气调节阀11都关闭。

经过压力控制的S分钟的时间调整后，各方面的压力和流速相对稳定，此时系统进入差压控制状态。差压控制的喷吹过程中，程序实时比较喷吹罐内实际差压值ΔP与差压设定值ΔP_set的大小关系。当喷吹罐内实际差压值ΔP小于差压设定值ΔP_set时，加压阀1和加压调节阀10动作，对喷吹罐内进行加压。此时排气阀2和排气调节阀11关闭，程序对加压调节阀10的控制是采用PID控制。当喷吹罐内实际差压值ΔP大于差压设定值ΔP_set时，排气阀2和排气调节阀11动作，对喷吹罐内进行排气。此时加压阀1和加压调节阀10关闭，程序对排气调节阀11的控制是采用PID控制。当喷吹罐内实际差压值ΔP等于差压设定值ΔP_set时，加压阀1和加压调节阀10，排气阀2和排气调节阀11都关闭。

在喷吹的过程中，程序还实时比较由称重传感器9计算得出的累计喷吹量W和喷吹量设定值W_set的大小关系。当累计喷吹量W小于喷吹量设定值W_set时，程序返回到喷吹罐内实际差压值ΔP与差压设定值ΔP_set的比较。当累计喷吹量W大于或等于喷吹量设定值W_set时，喷吹阀4关闭，喷吹结束。在图1中，加压阀1和排气阀2是对罐内压力为达到设定值而进行调节，喷吹调节阀5是对粉剂流量进行调节，粉剂流量的检测也是由粉剂罐下的称重传感器9计算得出。氮气流量调节阀7对管道中氮气流量进行调节，氮气流量由氮气流量孔板8计算得出，由于粉剂流量控制氮气流量的大小，即粉剂流量大时氮气流量也相应增大，粉剂流量小时氮气流量也相应减小，两者为线性关系，所以粉剂流量设定值F_set1与氮气流量设定值F_set1相同。

发明内容

针对现有技术中存在的在差压控制下由于各种粉剂的比重、干燥度等理化性能不同，导致在喷吹的过程中容易引起粉剂堵塞管道的问题，本发明的目的是提供一种铁水预处理脱磷过程中粉剂喷吹的流量控制方法，避免粉剂堵塞管道。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁水预处理脱磷过程中粉剂喷吹的流量控制方法，该流量控制方法的具体步骤为：