CN103173583A - 一种高炉布料调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉布料调控方法，属于冶炼高炉控制技术领域。该方法在布料系统中，控制器第一步根据电子秤测重，判断料罐内的料重是否达到预定一次布料重量，如否则发出补料信号，继续测重判断；如是则进行下一步；第二步以预定开度值开启料流阀，待溜槽旋转一周后，开始转角计位；第三步根据电子秤对应溜槽预定转角的实际卸料重量，并判断是否大于理论卸料重量，如大于则调小料流阀的开度，如否则调大料流阀的开度；第四步溜槽最后一圈布料时，判断料罐内是否料空，如是则减小料流阀预定开度值；如否则加大料流阀预定开度值。采用本发明后，实现了每一圈布料不断优化的闭环控制，使可达到将每圈布料重量控制在误差范围内的目的。

Description

一种高炉布料调控方法

技术领域

本发明涉及一种高炉布料方法，尤其是借助比例阀控制的料流阀实现的高炉布料调控方法，属于冶炼高炉控制技术领域。 

背景技术

布料是指将冶炼的炉料从料罐采用一定的方式落入高温高压的炉体内的过程。因为炉内是高温高压的环境，所以将常压环境下的高炉炉料布到高炉炉内，需要经过中间料罐的过度，即炉料首先通过运料装置运入受料斗，倒入料罐；然后炉料在料罐经过一次均压和二次均压的加压，使料罐的压力略高于炉内压力，再打开下密封阀，随后打开料流控制阀(俗称：料流阀，其作用是通过自身的不同开度控制炉料进入高炉炉内的流速)，使炉料落到倾斜的溜槽上，并沿旋转过程中逐渐径向运动的溜槽斜面，布置到炉内料面，实现布料操作。 

流速的控制在高炉冶炼工艺中十分重要，通常要求把炉料按固定的圈数(溜槽旋转360°为一圈)平均布入高炉中，最佳状态时每一圈的重量要一样重。在实际生产过程中，目前采用比例阀控制的料流阀系统，按照经验值设立一个料流阀的开度设定值，以期控制料流阀在布料时停止在设定值的位置上。但是在布料过程中，按照经验角度虽然基本可以保证布料圈数符合设定要求，然而通过统计会发现，每一圈布料的重量相差非常大，因此无法实现精确布料。 

检索发现，申请号为CN201010607032.X的中国专利申请公开了一种无钟高炉均匀布料方法，该方法解决了溜槽旋转过程中不同料批出现的堆尖问题技术(例如，上一批炉料在布料结束时的最后一点料在50°转交位置结束，那么下一批料就在50°开始布料)，但并不能解决每圈布料一致的问题。 

发明的内容 

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，在不改变设备结构的基础上，提出一种可以实现将每圈布料重量控制在误差范围内的高炉布料调控方法。 

为了达到以上目的，本发明的高炉布料调控方法基本技术方案为：在由上、下按序安置的受料斗、料罐和高炉构成的布料系统中，所述料罐底部设有开度受控于控制器(通常为PLC)的料流阀及信号输出端接控制器对应输入端口的计重电子秤，所述高炉内设有位于料流阀下方的径向伸展旋转布料溜槽，所述溜槽装有信号输出端接控制器对应输入端口的转角传感器，所述控制器按如下步骤进行布料调控： 

第一步、根据电子秤测重，判断料罐内的料重是否达到预定一次布料重量，如否则发出补料信号，继续测重判断；如是则进行下一步； 

第二步、以预定开度值开启料流阀，待溜槽旋转一周后，开始转角计位； 

第三步、根据电子秤对应溜槽预定转角的测重，计算实际卸料重量，并判断是否大于理论卸料重量，如大于则以第一预定步长调小料流阀的开度，如否则以第一预定步长调大料流阀的开度； 

第四步、溜槽最后一圈布料时，根据电子秤测重，判断料罐内是否料空，如是则按第二预定步长减小料流阀预定开度值；如否则按第二预定步长加大料流阀预定开度值。 

这样，由于控制器不断根据电子秤的测重反馈并兼顾溜槽的转角，实时通过调节料流阀的开度以控制布料流量，因此实现了每一圈布料不断优化的闭环控制，使每圈的实际布料值尽可能接近理论值，从而只要预定转角或预定步长足够小，即可达到将每圈布料重量控制在误差范围内的目的。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。 

图1为高炉布料系统结构示意图。 

图2为本发明一个实施例的调控流程图。 

图1中1为料罐；2为炉体；3为受料斗阀门；4为上密封阀门；5为料流阀；6为下密封阀门；7为软连接(波纹管)；8为电子秤；9为平衡料罐内压力的放散阀；10为把料罐压力冲入高压和炉体内部平衡的均匀阀门；11为受料斗；12为溜槽；13为炉内料面。 

具体实施方式

实施例一 

本实施例的布料系统如图1所示，由上、下按序安置的受料斗11、料罐1和高炉2构成，其中受料斗的底部装有上密封阀4和受料斗阀门3，料罐1的底部设有下密封阀6和开启角度受控于PLC(图中未示)的料流阀5，以及信号输出端接PLC对应输入端口的计重电子秤8。高炉2内设有位于料流阀5下方的径向伸展旋转布料溜槽12，该溜槽装有信号输出端接PLC对应输入端口的转角传感器。受料斗11、料罐1和高炉2之间通过波纹管7密封连接。 

首先运料装置向受料斗输料，打开受料斗阀门和上密封阀，按一次布料量倒入料罐；然后受料斗阀门和上密封阀关闭(下密封阀也处于关闭状态)，打开均匀阀门，为料罐冲入高压，使之与炉体内部压力平衡；最好炉料在料罐经过一次均压和二次均压的加压，使料罐的压力略高于炉内压力，再打开下密封阀，待溜槽倾动到设定角度，正常旋转后，PLC按如下步骤进行布料调控： 

第一步、根据电子秤测重，判断料罐内的料重是否达到预定一次布料重量，如否则发出补料信号，继续测重判断；如是则进行下一步(例如一次10圈布料重量100吨，如不够则补够)； 

第二步、以预定开度值40°角开启料流阀，在料流阀逐步打开过程中，炉料以较大的变化流量布入炉内，待溜槽旋转一周后，开始转角计位； 

第三步、第二圈之后，料流阀已经开到位，料流相对稳定，此时根据 电子秤对应溜槽预定30°转角的实际卸料重量0.9吨，并判断是否大于理论卸料重量0.83吨(每圈布料重量＝100/10＝10吨，理论卸料重量10x30°/360°＝0.83吨，结果为大于，因此以预定步长5°调小料流阀的开度为35°(如否则以预定步长调大料流阀的开度)；第四步、溜槽最后一圈布料时，根据电子秤测重，判断料罐内是否料空，由于第2圈到第9圈均采用实时闭环控制，基本保证每圈布料10吨，因此如果发生料空，说明第一圈布料过多，则按预定步长2.5°(也可以与第一预定步长一致为5°)减小料流阀预定开度值为36°，从而减小下一次布料时第一圈的卸料重量；如否则按此预定步长加大料流阀预定开度值。 

实践证明，采用本实施例的方法后，经过2-3次自学习，高炉内沿渐开螺旋轨迹运行的溜槽每圈布料精度即可控制在3％以内，与以往每圈误差超过10％相比，在高炉内料面布料的均匀性显著提高，从而有助于提高冶炼质量。 

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，上密封阀也可以设置在料罐顶部等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。 

Claims (4)

1.一种高炉布料调控方法，在由上、下按序安置的受料斗、料罐和高炉构成的布料系统中，其特征在于：所述料罐底部设有开度受控于控制器的料流阀及信号输出端接控制器对应输入端口的计重电子秤，所述高炉内设有位于料流阀下方的径向伸展旋转布料溜槽，所述溜槽装有信号输出端接控制器对应输入端口的转角传感器，所述控制器按如下步骤进行布料调控：

第一步、根据电子秤测重，判断料罐内的料重是否达到预定一次布料重量，如否则发出补料信号，继续测重判断；如是则进行下一步；

第二步、以预定开度值开启料流阀，待溜槽旋转一周后，开始转角计位；

第三步、根据电子秤对应溜槽预定转角的实际卸料重量，并判断是否大于理论卸料重量，如大于则以第一预定步长调小料流阀的开度，如否则以第一预定步长调大料流阀的开度；

第四步、溜槽最后一圈布料时，根据电子秤测重，判断料罐内是否料空，如是则按第二预定步长减小料流阀预定开度值；如否则按第二预定步长加大料流阀预定开度值。

2.根据权利要求1所述的高炉布料调控方法，其特征在于：所述第一预定步长等于第二预定步长。

3.根据权利要求1或2所述的高炉布料调控方法，其特征在于：所述受料斗的底部装有上密封阀和受料斗阀门，所述料罐的底部还设有下密封阀；所述受料斗、料罐和高炉之间通过波纹管密封连接。

4.根据权利要求3所述的高炉布料调控方法，其特征在于：所述第一步之前，按一次布料量向料罐倒料后，关闭上、下密封阀，为料罐冲入高压，使之与高炉炉体内部压力平衡。

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