[发明专利]高炉喷煤压力自动调节系统及其方法

说明书

高炉喷煤压力自动调节系统及其方法，属于高炉喷煤领域。为了确保高炉喷煤罐喷煤量稳定，本发明提供一种高炉喷煤压力自动调节系统及其方法，用可编程控制器判断外部条件，自动控制放散阀、快速冲压阀、粗调阀和细调阀等，从而快速调节喷煤罐罐压，最终实现控制喷煤量大小。在高炉实现自动喷煤后，根据喷煤量的设定，自动计算出喷煤罐在自动喷吹时需要的罐压并实时进行罐压自动补压。达到喷煤罐在整过喷吹过程中罐压稳定、实际喷煤量准确。从而降低焦比,强化冶炼，降低生铁成本。

技术领域

本发明属于高炉喷煤压力自动调节系统及其方法，它是对高炉实现自动喷煤控制的一种先进方法，特别是在高炉喷煤压力的自动调节提供了一种简单有效控制方法。在中国绝大多数冶金企业实现高炉自动喷煤的背景下，本发明是运用可编程控制器控制技术实现高炉喷煤压力自动调节，其原理是通过可编程控制器读取高炉喷煤量设定值、高炉热风压力值，计算出喷煤压力与高炉热风压力之间的差值，通过调节这个差值，最终控制喷煤压力，从而控制实际的喷煤量，再利用喷煤量设定值与实际值做PID控制，时刻修正喷煤罐压力与高炉热风压力差值，从而确保喷煤量设定值与实际值接近一致，达到提高喷煤量的精度和资源利用率，保护高炉、延长高炉寿命。

背景技术

在冶金行业中，喷吹燃料技术是冶金业炼铁高炉的重要技术，为大量降低高炉焦比，60年代起普遍采用了从高炉风口喷吹燃料的技术。喷吹燃料的种类主要有重油、天然气和煤粉。由于喷重油和天然气比喷煤粉设备相对简单，60～70年代多数高炉都喷重油和天然气，只有美国和苏联的少数几座高炉喷煤粉。中国根据自己的资源特点重点发展了喷煤粉。于是喷煤技术在中国得到了快速发展，本发明也就显的特别重要，在运用高炉喷煤罐喷煤压力自动调节后，可以根据喷煤罐的喷煤量设定值的计算出喷煤罐喷吹所需要的压力，并应用PID控制器，确保压力在喷吹过程中稳定，使喷煤量稳定，从而提高喷煤精度和资源利用率，达到节能增效。高炉喷煤罐喷煤压力怎么自动调节，怎么保证喷煤量稳定，下面介绍的方法将快速解决这个问题，因此具有很高的实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉喷煤压力自动调节系统及其方法，用可编程控制器判断外部条件，自动控制放散阀、快速冲压阀、粗调阀和细调阀等，从而快速调节喷煤罐罐压，最终实现控制喷煤量大小。这种方法对所有高炉的采用间接喷吹中的并列式喷吹系统有着指导性的作用。

高炉喷煤压力自动调节系统应用于两个或两个以上的喷煤罐，该调节系统在高炉喷煤系统的基础上，每个喷煤罐上安装压力传感器、重量传感器、高炉热风压力、流化流量计、快速充压阀、放散阀、加煤阀、粗调阀、细调阀、流化调节阀。其中压力传感器、重量传感器安装在喷煤罐上，快速充压阀、粗调阀、细调阀分别位于第一氮气罐与高炉相连的三个管道上；流化流量计位于第二氮气罐；放散阀位于煤粉收集器与高炉连通的管道上，加煤阀位于煤粉与高炉连通的管道上；该调节系统还包括可编程控制器，每个喷煤罐上安装的压力传感器、重量传感器、高炉热风压力、流化流量计、快速充压阀、放散阀、加煤阀、粗调阀、细调阀、流化调节阀分别与可编程控制器相连接。通过这些传感器和阀就能调节喷煤压力，精确控制喷煤量。

所述的可编程控制器根据压力传感器、重量传感器、高炉热风压力、流化流量计所返回的数据信息，对快速充压阀、放散阀、加煤阀、粗调阀、细调阀、流化调节阀进行自动调节控制。

所述的自动调节控制如下：

步骤一、喷煤罐装煤过程，当喷煤罐装煤时，打开放散阀和加煤阀，关闭快速充压阀、粗调阀、细调阀、安全阀和下煤阀；打开流化阀使氮气流量在10m³/h，调节喷煤罐压力在0Kpa；当装煤量达到设定值，关闭加煤阀；

步骤二、喷煤罐冲压过程，分两种状态：

状态1：当喷煤罐首次喷煤时，通过喷煤量的设定值，计算出喷煤罐压力与高炉热风压力的差值，其计算公式如下：

P_差＝Q_设*9-33；