CN104232823B - 热风炉定压换炉控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了热风炉定压换炉控制方法，包括以下步骤：（1）在每座热风炉的旁通管上设手动闸阀；（2）将手动闸阀的开度开到充压阀最大开度的30-60%；（3）鼓风机PLC接收到换炉信号，会保存当前鼓风机出口压力值及静叶开度并打开充压阀；（4）鼓风机PLC检测到出口压力值小于保存的出口压力值时，会加大静叶开度；（5）当压力变送器检测到充压热风炉内压力达到预设值，会向热风炉PLC发送完毕信号；（6）热风炉PLC接收到信号后，会打开充压热风炉上热风阀与冷风阀，并同时关闭需替换的热风炉上冷风阀、热风阀与充压阀；并向鼓风机PLC发送完毕信号；（7）鼓风机PLC接收到完毕信号后，将静叶开度恢复到初始开度。本发明具有热风压力波动量小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁厂炼铁高炉用的热风炉定压换炉控制方法。
背景技术
热风炉是用于供给高炉冶炼所需的具有稳定温度和压力热风的关键设备，每座高炉通常设至少3座热风炉。由于热风炉是蓄热式结构，当热风炉送出的热风不足以保证高炉所需的风温时，就需要换成新烧好的足以送出高温度热风的热风炉，即换炉。
现阶段高炉、热风炉、以及供给热风炉风量的鼓风机三者的连接结构为：由鼓风机PLC控制的鼓风机的风机出口与进风总管相连通，每个热风炉分别通过进风支管与进风总管相连通，在每根进风支管上设置有由热风炉PLC控制且能开、关进风支管的冷风阀，在每根进风支管上还设置有连通进风总管与对应炉风炉的旁通管，旁通管的两管口分别与冷风阀进出口两端的进风支管相连通，在每根旁通管上设置有由鼓风机PLC控制且能开合旁通管的冲压阀，每个热风炉分别通过出风支管与出风总管相连通，在每根出风支管上设置有由热风炉PLC控制且能开合出风支管的热风阀，出风总管与高炉相连通。
目前热风炉换炉控制方法均采用定风量换炉方法，即在高炉送风过程中，从鼓风机送出的风量是一定的。该定风量换炉方法具体为：先打开用来替换的热风炉（简称：充压热风炉）的旁通管上的冲压阀，使充压热风炉通过旁通管与进风总管相连通，此时从鼓风机送入进风总管的总风量会分成两路：其中一路进入充压热风炉为充压热风炉进行充压，另一路还是进入原来用以给高炉送风的热风炉为高炉送风；随着充压热风炉内压力不断升高，当充压热风炉内的压力变送器检测到充压热风炉内的压力达到预设压力值后，会向热风炉PLC发送充压热风炉充压完毕信号；热风炉PLC接收到压力变送器发送的充压热风炉充压完成信号后，会控制顺次打开充压热风炉出风支管上热风阀、以及进风支管上的冷风阀，并同时关闭需替换的热风炉上进风支管上的冷风阀、出风支管上热风阀，从而完成换炉操作。这种定风量换炉方法的缺点是：一方面，换炉过程中，由于鼓风机送出的风量被分散一部分进入充压热风炉，造成正在给高炉送风的热风炉送出的热风的热风压力瞬态波动量大，压力波动量可达15KPa左右，这种大波动量的热风压力波动易导致高炉炉况失常，为高炉的安全生产埋下了隐患；为降低换炉热风压力波动，则必须延长换炉时间，换炉时间长则导致热风炉烧炉时间减小，影响热风炉对高炉的风温供应。
发明内容
本发明的目的是提供一种热风压力波动量小、生产使用安全性能高的热风炉定压换炉控制方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的热风炉定压换炉控制方法，包括以下步骤：
（1）在每座热风炉的充压管路上设置可调节开度的手动闸阀，该手动闸阀安装在原有的液压充压阀前；
（2）接着人工再将手动闸阀的开度开到充压阀最大开度的30-60%；
（3）鼓风机PLC接收到热风炉PLC发送的换炉信号后，鼓风机PLC会保存当前鼓风机出口压力值及当前鼓风机中静叶开度，热风工通过PLC控制打开充压阀，使充压热风炉通过旁通管与进风总管相连通；
（4）当鼓风机PLC检测到鼓风机的出口压力值小于鼓风机PLC中预先保存的鼓风机出口压力值时，鼓风机PLC会控制加大静叶开度，增加鼓风机的鼓风量；
（5）随着充压热风炉内压力的升高，当充压热风炉内的压力达到预设压力值后，会向热风炉PLC发送充压热风炉充压完毕信号；
（6）热风炉PLC接收到压力变送器发送的充压热风炉充压完成信号后，会按顺序打开充压热风炉出风支管上热风阀、冷风阀，并关闭该热风炉的液压充压阀，再关闭需替换的热风炉的冷风阀、热风阀，完成换炉操作；此时热风炉PLC会向鼓风机PLC发送换炉完毕信号；
（7）鼓风机PLC接收到热风炉PLC发送的换炉完毕信号后，鼓风机PLC将控制鼓风机的静叶开度恢复到换炉前预先保存的静叶开度。
进一步地，前述的热风炉定压换炉控制方法，其中：所述的当前鼓风机出口压力值范围为360-390KPa。
进一步地，前述的热风炉定压换炉控制方法，其中：所述的当前鼓风机出口压力值为380KPa。
进一步地，前述的热风炉定压换炉控制方法，其中：所述充压热风炉内的预设压力值范围为360-390KPa。
进一步地，前述的热风炉定压换炉控制方法，其中：所述充压热风炉内的预设压力值为380KPa。
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：（1）大幅度降低了热风压力波动，由原来的15KPa降低到小于3KPa，为高炉创造了长期恒压恒温送风的环境，减少了高炉炉况失常的风险；（2）减少了高炉充压时间，年增加风量达868800m3，增产8196.23t，单座高炉增加经济效益82万元；（3）减少了换炉充压时间，相当于增加了烧炉时间，约增加风温5℃，约降低焦比0.8kg，单座高炉年经济效益125万元。
附图说明
图1为本发明所述的热风炉定压换炉控制方法的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述的热风炉定压换炉控制方法，包括设有第一压力变送器18的第一热风炉1、设有第二压力变送器181的第二热风炉2、设有第三压力变压器182的第三热风炉3，由鼓风机PLC4控制的鼓风机5的风机出口与进风总管6相连通，第一热风炉1通过第一进风支管7与进风总管6相连通，在第一进风支管7上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第一进风支管7的第一冷风阀9，在第一进风支管7上还设置有连通进风总管6与第一热风炉1的第一旁通管10，第一旁通管10的两管口分别与第一冷风阀9进出口两端的第一进风支管7相连通，在第一旁通管10上顺着第一旁通管10内冷风的输送方向顺次安装布置设置能开合该第一旁通管10的第一充压阀12与第一手动闸阀11，第一充压阀12由鼓风机PLC4控制，第一热风炉1通过第一出风支管13与出风总管14相连通，在第一出风支管13上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第一出风支管13的第一热风阀16，出风总管14与高炉17相连通；第二热风炉2通过第二进风支管71与进风总管6相连通，在第二进风支管71上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第二进风支管71的第二冷风阀91，在第二进风支管71上还设置有连通进风总管6与第二热风炉2的第二旁通管101，第二旁通管101的两管口分别与第二冷风阀91进出口两端的第二进风支管71相连通，在第二旁通管101上顺着第二旁通管101内冷风的输送方向顺次安装布置设置能开合该第二旁通管101的第二充压阀121与第二手动闸阀111，第二充压阀121由鼓风机PLC4控制，第二热风炉2通过第二出风支管131与出风总管14相连通，在第二出风支管131上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第二出风支管131的第二热风阀161，出风总管14与高炉17相连通；第三热风炉3通过第三进风支管72与进风总管6相连通，在第三进风支管72上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第三进风支管72的第三冷风阀92，在第三进风支管72上还设置有连通进风总管6与第三热风炉3的第三旁通管102，第三旁通管102的两管口分别与第三冷风阀92进出口两端的第三进风支管72相连通，在第三旁通管102上顺着第三旁通管102内冷风的输送方向顺次安装布置设置能开合该第三旁通管102的第三充压阀122与第三手动闸阀112，第三充压阀122由鼓风机PLC4控制，第三热风炉3通过第三出风支管132与出风总管14相连通，在第三出风支管132上设置有由热风炉PLC8控制且能开合第三出风支管132的第三热风阀162，出风总管14与高炉17相连通；由于第一热风炉1、第二热风炉2及第三热风炉之间的热风炉定压换炉控制方法均相同，下面以第一热风炉1换成第二热风炉2的热风炉定压换炉控制方法为例进行说明；包括以下步骤：
（1）先人工再将第二手动闸阀111的开度开到第二充压阀121最大开度的30-60%；
（2）鼓风机PLC4接收到热风炉PLC8发送的换炉信号后，鼓风机PLC4会保存当前鼓风机出口压力值380KPa及当前鼓风机中静叶开度，同时鼓风机PLC4控制打开第二热风炉2上第二旁通管101上的第二充压阀121，使第二热风炉2通过第二旁通管101与进风总管6相连通；
（4）当鼓风机PLC4检测到鼓风机5的出口压力值小于380KPa时，鼓风机PLC4会控制加大静叶开度，增加鼓风机的鼓风量，使第一热风炉1送出的热风保持稳定，使热风风压在一个较小的范围内波动；
（5）随着第二热风炉2内压力不断升高，当第二热风炉2内的第二压力变送器181检测到第二热风炉2内的压力达到380KPa后，会向热风炉PLC8发送充压热风炉充压完毕信号；
（6）热风炉PLC8接收到第二压力变送器181发送的充压热风炉充压完成信号后，会控制顺次打开第二热风炉2第二出风支管131上第二热风阀161、以及第二进风支管71上的第二冷风阀91，并同时关闭第一热风炉1上第一进风支管7上的第一冷风阀9、第一出风支管14上第一热风阀16、第一旁通管10上的第一充压阀12，完成换炉操作；此时热风炉PLC8会向鼓风机PLC发送换炉完毕信号；
（7）鼓风机PLC4接收到热风炉PLC8发送的充换炉完毕信号后，鼓风机PLC4将控制鼓风机5的静叶开度恢复到换炉前预先保存的静叶开度。
本发明的有益效果是：（1）大幅度降低了热风压力波动，由原来的15KPa降低到小于3KPa，为高炉创造了长期恒压恒温送风的环境，减少了高炉炉况失常的风险；（2）减少了高炉充压时间，年增加风量达868800m3，增产8196.23t，单座高炉增加经济效益82万元；（3）减少了换炉充压时间，相当于增加了烧炉时间，约增加风温5℃，约降低焦比0.8kg，单座高炉年经济效益125万元。
Claims (5)
1.热风炉定压换炉方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）先在每座热风炉的旁通管上设置能开合该旁通管的手动闸阀，该手动闸阀与旁通管上的充压阀呈顺着旁通管内冷风的输送方向顺次安装布置；
（2）接着人工再将充压热风炉的旁通管上的手动闸阀的开度开到充压阀最大开度的30-60%；
（3）鼓风机PLC接收到热风炉PLC发送的换炉信号后，鼓风机PLC会保存当前鼓风机出口压力值及当前鼓风机中静叶开度，同时鼓风机PLC控制打开充压热风炉旁通管上的充压阀，使充压热风炉通过旁通管与进风总管相连通；
（4）当鼓风机PLC检测到鼓风机的出口压力值小于鼓风机PLC中预先保存的鼓风机出口压力值时，鼓风机PLC会控制加大静叶开度，增加鼓风机的鼓风量；
（5）随着充压热风炉内压力不断升高，当充压热风炉内的压力变送器检测到充压热风炉内的压力达到预设压力值后，会向热风炉PLC发送充压热风炉充压完毕信号；
（6）热风炉PLC接收到压力变送器发送的充压热风炉充压完成信号后，会控制顺次打开充压热风炉出风支管上热风阀、以及进风支管上的冷风阀，并同时关闭需替换的热风炉上进风支管上的冷风阀、出风支管上热风阀、旁通管上的充压阀，完成换炉操作；此时热风炉PLC会向鼓风机PLC发送换炉完毕信号；
（7）鼓风机PLC接收到热风炉PLC发送的换炉完毕信号后，鼓风机PLC将控制鼓风机的静叶开度恢复到换炉前预先保存的静叶开度。
2.根据权利要求1所述的热风炉定压换炉方法，其特征在于：所述的当前鼓风机出口压力值范围为360-390kPa。
3.根据权利要求2所述的热风炉定压换炉方法，其特征在于：所述的当前鼓风机出口压力值为380kPa。
4.根据权利要求1所述的热风炉定压换炉方法，其特征在于：所述充压热风炉内的预设压力值范围为360-390kPa。
5.根据权利要求4所述的热风炉定压换炉方法，其特征在于：所述充压热风炉内的预设压力值为380kPa。
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