CN104651551A - 一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冲渣粒化塔内渣水混合物液位恒稳控制装置的技术领域，特别涉及一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置。炉渣与冲渣水在粒化塔内形成渣水混合物，所述渣水混合物的液位值由压力变送器测得，所述液位值反馈至PLC程序参与PID运算，运算结果为频率，高压变频电机以此频率运行，带动渣水泵将渣水混合物泵回脱水器脱水处理。所述液位值可根据工艺要求手动设定，所述控制装置即可将粒化塔内渣水混合物液位控制在设定值处。因此，该粒化塔渣水混合物恒液位控制装置可将渣水混合物精准、稳定的控制在设定液位处，渣处理效果很好，保证高炉生产稳定顺行，提高炼铁经济效益的同时减少环境污染。

Description

一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置
技术领域
本发明涉及一种冲渣粒化塔内渣水混合物液位恒稳控制装置的技术领域，特别涉及一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置。
背景技术
高炉炼铁生产中渣处理过程非常关键，铁水和炉渣一起由高炉出铁口流出，铁水沿铁沟流入鱼雷罐，炉渣则经渣处理系统进行粒化、脱水处理。济钢1#1750高炉新增3#铁口采用粒化塔渣处理系统，炉渣沿渣沟进入粒化塔，与冲渣水混合、粒化形成渣水混合物，渣水混合物由渣水泵抽至脱水器进行脱水，完成渣处理过程。冲渣水与炉渣在粒化塔内反应，炉渣经高压冲渣水冲刷、粒化，形成渣水混合物。该过程要求粒化塔内液位保持在格子栅以上固定值处，渣水混合物液位过高则溢流，液位过低则粒化效果差，甚至造成炉渣在格子栅上堆积，堵塞循环回路，粒化塔停用，高炉被迫堵铁口，影响炉况，后果非常严重。因此，保证粒化塔能够正常使用，控制塔内渣水混合物液位恒定是关键。济钢1#1750高炉新增3#铁口粒化塔原设计为气体式液位计，该液位计使用一段时间后测量的液位值出现较大误差，造成塔内淤渣严重，渣水混合物外溢，粒化塔无法使用，高炉出铁中途被迫堵铁口，对高炉炉况影响较大，影响生产。针对上述气体式液位计现场使用过程中测量值不准确的缺陷，经我技术人员研究，结合现场渣水混合物介质特性分析，发明了一种冲渣粒化塔内渣水混合物液位恒稳控制装置。
发明内容
本发明的目的在于针对上述粒化塔渣水混合物液位平衡控制问题，提供一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，在保证冲渣粒化塔正常使用的同时，降低粒化塔冲渣使用及维护成本，保障高炉顺利出铁，降低高炉生产成本，为企业创造经济效益。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，包括粒化塔，其特征在于，在粒化塔上设有液位测量管路，所述的液位测量管路的入口位于格子栅上方，在液位测量管路入口与铁渣入口之间设有渣水溢流管，该渣水溢流管另一端置于溢流罐内；在所述的液位测量管路上由近粒化塔位置开始依次设有切断球阀、压力变送器、反吹气动阀、手动检修球阀，在反吹气动阀和手动检修球阀之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀、氮气包；粒化塔的下部通过管路连接脱水器，在粒化塔和脱水器之间设有渣水泵，该渣水泵由高压变频电机驱动，在粒化塔底部还设有排污管道，在排污管道上设有粒化塔排污球阀；还包括PLC控制器，该PLC控制器一端连接压力变送器，另一端连接高压变频电机。
本发明的特点还有：
在粒化塔上还设有备用液位测量管路，该备用液位测量管路与液位测量管路处于同一水平线高度。
所述的备用液位测量管路由近粒化塔位置开始依次设有备用切断球阀、备用压力变送器、备用反吹气动阀、备用手动检修球阀，在备用反吹气动阀和备用手动检修球阀之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀、氮气包，在备用压力变送器与管路之间设有备用仪表保护气动阀，两套系统互为备用，可随时切换，增强了系统的稳定性。
在溢流罐的下部还通过管路连接渣水循环池，在溢流罐与渣水循环池之间的管路上设有溢流罐水泵电机。
所述的溢流罐底部设有排污管道，在排污管道上设有溢流罐排污球阀。
所述的液位测量管路入口位于格子栅上方50cm 以上。
在压力变送器与管路之间设有仪表保护气动阀，用于在反吹时对压力变送器进行保护，防止压力过大时对仪器造成损害。
所述压力变送器将4-20mA信号输入PLC控制器，经程序中数据处理后参与PID控制。
对于本发明的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，炉渣与冲渣水在粒化塔内形成渣水混合物，所述渣水混合物的液位值由压力变送器测得，所述液位值反馈至PLC程序参与PID运算，运算结果为频率，然后将结果输送给高压变频电机，该高压变频电机以此频率运行，带动渣水泵将渣水混合物泵回脱水器脱水处理，所述液位值可根据工艺要求手动设定，控制装置即可将粒化塔内渣水混合物液位控制在设定值处，所述的渣水混合物恒液位是渣水泵泵水量与粒化塔冲渣水进水量形成的动态平衡。
本发明的有益效果为：在粒化塔上设有液位测量管路，使用的液位测量装置为压力变送器，测量精准，造价低，压力变送器安装方式巧妙、合理，外壁式安装易于维护检修，安装方便，易于维护，安装方式克服了渣水混合物易堵的难题，气源反吹防止管道堵塞，用一备一增强系统可靠性，且可随时切换，极大地增强了系统的可靠性。PID控制算法的应用实现了液位的精细化闭环控制，在满足生产工艺要求的同时，最大限度节约了用电成本，有利于钢铁企业提高经济效益。同时溢流罐的巧妙设计有效地解决了溢流水问题，不但防止了高温渣水混合物对人身的伤害，而且杜绝了渣水混合物对地下水及环境的污染。
总之，本发明的安装方式克服了现场渣水混合物的恶劣环境，准确的测量出粒化塔内渣水混合物的液位，并以此为PID调节控制变量，平稳、快速的实现了粒化塔内渣水混合物液位恒定，保证了粒化塔内水冲渣过程的正常进行，为高炉正常出铁提供了保障。
附图说明
图1是本发明的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置的结构示意图。
图中，1-手动检修球阀、2-反吹气动阀、3-仪表保护气动阀、4-压力变送器、5-切断球阀、6-格子栅、7-渣水泵、8-反吹气源气动阀、9-氮气包、10-粒化塔排污球阀、11-备用手动检修球阀、12-备用反吹气动阀、13-备用仪表保护气动阀、14-备用压力变送器、15-备用切断球阀、16-高压变频电机、17-渣水溢流管、18-溢流罐、19-溢流罐排污球阀、20-溢流罐水泵电机，图中→表示气流或水流方向。
具体实施方式
结合附图对本发明的一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置作以下详细地说明。
一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，包括粒化塔，在粒化塔上设有液位测量管路，所述的液位测量管路的入口位于格子栅6上方60cm，在液位测量管路入口与铁渣入口之间设有渣水溢流管17，该渣水溢流管17另一端置于溢流罐18内，在溢流罐的下部还通过管路连接渣水循环池，在溢流罐与渣水循环池之间的管路上设有溢流罐水泵电机20，所述的溢流罐底部设有排污管道，在排污管道上设有溢流罐排污球阀19；在所述的液位测量管路上由近粒化塔位置开始依次设有切断球阀5、压力变送器4、反吹气动阀2、手动检修球阀1，在反吹气动阀2和手动检修球阀1之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀8、氮气包9，在压力变送器4与管路之间设有仪表保护气动阀3；粒化塔的下部通过管路连接脱水器，在粒化塔和脱水器之间设有渣水泵7，该渣水泵7由高压变频电机16驱动，在粒化塔底部还设有排污管道，在排污管道上设有粒化塔排污球阀10；还包括PLC控制器，该PLC控制器一端连接压力变送器4，另一端连接高压变频电机16。
在粒化塔上还设有备用液位测量管路，该备用液位测量管路与液位测量管路处于同一水平线高度，所述的备用液位测量管路由近粒化塔位置开始依次设有备用切断球阀15、备用压力变送器14、备用反吹气动阀12、备用手动检修球阀11，在备用反吹气动阀12和备用手动检修球阀11之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀8、氮气包9，在备用压力变送器14与管路之间设有备用仪表保护气动阀13；两套系统互为备用，可随时切换，增强了系统的稳定性。
所述压力变送器将4-20mA信号输入PLC控制器，经程序中数据处理后参与PID控制。
渣水混合物的介质特殊性，测压管路接反吹气源定期吹扫，防止管道堵塞。所述反吹扫过程分手动和自动方式，反吹气动阀2、仪表保护气动阀3、反吹气源气动阀8在程序中连锁控制，以保护压力变送器4，吹扫周期程序固化且可调。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，包括粒化塔，其特征在于，在粒化塔上设有液位测量管路，所述的液位测量管路的入口位于格子栅上方，在液位测量管路入口与铁渣入口之间设有渣水溢流管，该渣水溢流管另一端置于溢流罐内；在所述的液位测量管路上由近粒化塔位置开始依次设有切断球阀、压力变送器、反吹气动阀、手动检修球阀，在反吹气动阀和手动检修球阀之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀、氮气包；粒化塔的下部通过管路连接脱水器，在粒化塔和脱水器之间设有渣水泵，该渣水泵由高压变频电机驱动，在粒化塔底部还设有排污管道，在排污管道上设有粒化塔排污球阀；还包括PLC控制器，该PLC控制器一端连接压力变送器，另一端连接高压变频电机。
2.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，在粒化塔上还设有备用液位测量管路，该备用液位测量管路与液位测量管路处于同一水平线高度。
3.根据权利要求2所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，所述的备用液位测量管路由近粒化塔位置开始依次设有备用切断球阀、备用压力变送器、备用反吹气动阀、备用手动检修球阀，在备用反吹气动阀和备用手动检修球阀之间通过管路连接依次连接反吹气源气动阀、氮气包，在备用压力变送器与管路之间设有备用仪表保护气动阀。
4.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，在溢流罐的下部还通过管路连接渣水循环池，在溢流罐与渣水循环池之间的管路上设有溢流罐水泵电机。
5.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，所述的溢流罐底部设有排污管道，在排污管道上设有溢流罐排污球阀。
6.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，所述的液位测量管路入口位于格子栅上方50cm 以上。
7.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，在压力变送器与管路之间设有仪表保护气动阀。
8.根据权利要求1所述的粒化塔渣水混合物恒液位控制装置，其特征在于，所述压力变送器将4-20mA信号输入PLC控制器，经程序中数据处理后参与PID控制。
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