CN103234344B - 密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法 - Google Patents

密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，通过计算机控制系统自动实时检测密闭矿热炉尾气中H2和O2的含量，并计算出H2、O2的变化率，再结合炉内压力变化率，并通过与给定的H2、O2及压力变化率的设定参考值相比较，准确判断密闭矿热炉构件漏水情况，及时采取准确的措施，杜绝因为漏水造成重大爆炸事故的发生，保证密闭矿热炉能够安全可靠运行。

Description

密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法
技术领域
本发明涉及一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法。
背景技术
密闭矿热炉，涵盖了电石炉、铁合金炉、黄磷炉等各种电阻电弧炉，冶炼的产品有电石、黄磷、铬铁、硅锰、镍铁、刚玉、钛铁、铅锌等产品，它冶炼的核心理论是：通过炉料电流预热炉料、电离炉气形成定向高温离子流-电弧，将电能转换成热能，为还原反应提供足够高的温度场。
密闭矿热炉的炉盖、电极密封构件、馈电元件等，都需要在元器件内部制作密封循环水路通水冷却，水温一般低于70℃；特别是炉盖和电极密封构件一般采用不锈钢材料，采用焊接方式加工。因为炉子运行功率的波动，设备故障停电检修等，都会引起水温度的变化，这些因素往往会引起炉盖、电极密封构件、馈电元件的水路密封性能下降，造成漏水到炉内料面上。如果停留在料面的水渗透到电极做功点位置，就会引起巨量水蒸汽导致爆炸现象，造成严重的设备和人身事故。如果是冶炼电石产品的密闭矿热炉，漏到料面的水流到电极做功点位置，发生化学反应，生成乙炔气，则会造成剧烈爆炸事故。现有的各种密闭矿热炉都在尾气净化装置的除尘器之后，安装有在线气体成分分析仪器，用以检测经过净化处理气体的成分，控制气体中H2和O2在汇合气体中的比例，防止因为H2或O2成分比例超过设定值引起危害。O2成分过高会引起汇合气体爆炸，H2成分过高则预示着炉内原料水分含量超标偏高，或者炉盖、电极密封构件等漏水引起H2含量偏高。至于是因为原料水分偏高还是构件漏水引起的H2偏高，需要由有经验的操作人员依据过往的经验来判断。特别是密闭电石炉冶炼运行，每年都有数起因为操作人员错误判断正常密闭电石炉爆炸的严重事故发生。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、对密闭矿热炉尾气进行实时取样；
步骤二、对取样气体进行冷却和除尘处理，然后采用气体成分传感器获取气体成分信号，并输出H2、O2气体实时含量数据电信号给计算机控制系统；
步骤三、在密闭矿热炉炉盖上安装压力传感器，实时采集炉内压力数据，并将压力数据电信号输出给计算机控制系统；
步骤四、计算机控制系统对H2、O2气体实时含量数据电信号和压力数据电信号进行计算，求出H2、O2的实时含量值和实时压力值，然后进一步求出H2含量变化率△Hl、O2含量变化率△Ol和压力变化率△P；
步骤五、计算机系统对△Hl、△Ol和△P三个变化率进行判断：
设X1为设定的H2含量变化率的下限值，X2为设定的H2含量变化率的上限值，且X2 > X1；Y1为设定的O2含量变化率的下限值，Y2为设定的O2含量变化率的上限值，且Y2 > Y1；Z1为设定的压力变化率的下限值，Z2为设定的压力变化率的上限值，且Z2 > Z1；
（1）当△Hl、△Ol和△P三个值均小于设定值X1、Y1、Z1时，则说明炉料水分符合生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（2）当△Hl、△Ol小于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（3）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P小于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（4）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件存在很少的滴水现象，计算机控制系统发出预警信息，然后系统返回步骤四；
（5）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现漏水现象，计算机控制系统发出报警信息，同时令电极升降控制脱离自动运行转为手动操作，然后系统返回步骤四；
（6）当△Hl、△Ol大于设定值X2、Y2，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现严重漏水现象，计算机控制系统发出声光报警、同时令电极升降控制脱离自动运行状态、锁死电极升降、高压分闸停炉、尾气净化系统关闭、打开荒气阀直接排空处理。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过计算机控制系统自动实时检测密闭矿热炉尾气中H2和O2的含量，并计算出H2、O2的变化率，再结合炉内压力变化率，并通过与给定的H2、O2及压力变化率的设定参考值相比较，准确判断密闭矿热炉构件漏水情况，及时采取准确的措施，杜绝因为漏水造成重大爆炸事故的发生，保证密闭矿热炉能够安全可靠运行。
具体实施方式
一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，包括如下步骤：
步骤一、在密闭矿热炉的炉盖、烟道或尾气净化装置上安装气体连续取样装置，对密闭矿热炉尾气进行实时取样；
步骤二、对取样气体进行冷却和除尘处理，然后采用气体成分传感器获取气体成分信号，并输出H2、O2气体实时含量数据电信号（DC4~20mA）给计算机控制系统；
步骤三、在密闭矿热炉炉盖上安装压力传感器，实时采集炉内压力数据，并将压力数据电信号（DC4~20mA）输出给计算机控制系统；
步骤四、计算机控制系统对H2、O2气体实时含量数据电信号和压力数据电信号进行计算，求出H2、O2的实时含量值和实时压力值，然后进一步求出H2含量变化率△Hl、O2含量变化率△Ol和压力变化率△P；
步骤五、计算机系统对△Hl、△Ol和△P三个变化率进行判断：
设X1为设定的H2含量变化率的下限值，X2为设定的H2含量变化率的上限值，且X2 > X1；Y1为设定的O2含量变化率的下限值，Y2为设定的O2含量变化率的上限值，且Y2 > Y1；Z1为设定的压力变化率的下限值，Z2为设定的压力变化率的上限值，且Z2 > Z1；
（1）当△Hl、△Ol和△P三个值均小于设定值X1、Y1、Z1时，则说明炉料水分符合生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（2）当△Hl、△Ol小于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（3）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P小于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（4）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件存在很少的滴水现象，计算机控制系统发出预警信息，然后系统返回步骤四；
（5）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现漏水现象，计算机控制系统发出报警信息，同时令电极升降控制脱离自动运行转为手动操作，然后系统返回步骤四；
（6）当△Hl、△Ol大于设定值X2、Y2，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现严重漏水现象，计算机控制系统发出声光报警、同时令电极升降控制脱离自动运行状态、锁死电极升降、高压分闸停炉、尾气净化系统关闭、打开荒气阀直接排空处理。

Claims (4)

1.一种密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、对密闭矿热炉尾气进行实时取样；
步骤二、对取样气体进行冷却和除尘处理，然后采用气体成分传感器获取气体成分信号，并输出H2、O2气体实时含量数据电信号给计算机控制系统；
步骤三、在密闭矿热炉炉盖上安装压力传感器，实时采集炉内压力数据，并将压力数据电信号输出给计算机控制系统；
步骤四、计算机控制系统对H2、O2气体实时含量数据电信号和压力数据电信号进行计算，求出H2、O2的实时含量值和实时压力值，然后进一步求出H2含量变化率△Hl、O2含量变化率△Ol和压力变化率△P；
步骤五、计算机控制系统对△Hl、△Ol和△P三个变化率进行判断：
设X1为设定的H2含量变化率的下限值，X2为设定的H2含量变化率的上限值，且X2 > X1；Y1为设定的O2含量变化率的下限值，Y2为设定的O2含量变化率的上限值，且Y2 > Y1；Z1为设定的压力变化率的下限值，Z2为设定的压力变化率的上限值，且Z2 > Z1；
（1）当△Hl、△Ol和△P三个值均小于设定值X1、Y1、Z1时，则说明炉料水分符合生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（2）当△Hl、△Ol小于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（3）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P小于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件无漏水现象，系统返回步骤四；
（4）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z1时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件存在很少的滴水现象，计算机控制系统发出预警信息，然后系统返回步骤四；
（5）当△Hl、△Ol大于设定值X1、Y1，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现漏水现象，计算机控制系统发出报警信息，同时令电极升降控制脱离自动运行转为手动操作，然后系统返回步骤四；
（6）当△Hl、△Ol大于设定值X2、Y2，而△P大于设定值Z2时，则说明炉料水分小幅度偏离生产标准，炉内构件出现严重漏水现象，计算机控制系统发出声光报警、同时令电极升降控制脱离自动运行状态、锁死电极升降、高压分闸停炉、尾气净化系统关闭、打开荒气阀直接排空处理。
2.根据权利要求1所述的密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，其特征在于：步骤一所述的对密闭矿热炉尾气进行实时取样的方法是：通过在密闭矿热炉的炉盖上安装气体连续取样装置进行取样。
3.根据权利要求1所述的密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，其特征在于：步骤一所述的对密闭矿热炉尾气进行实时取样的方法是：通过在密闭矿热炉的烟道上安装气体连续取样装置进行取样。
4.根据权利要求1所述的密闭矿热炉内漏水检测及处理的方法，其特征在于：步骤一所述的对密闭矿热炉尾气进行实时取样的方法是：通过在密闭矿热炉的尾气净化装置上安装气体连续取样装置进行取样。
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