CN108950114A - 高炉精准布焦炭方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高炉精准布焦炭方法，包括以下步骤：步骤A：检测炉顶料罐物料的料批种类；步骤B：根据炉顶料罐物料的料批种类选择布料模式，所述布料模式包括：常规多环布料模式和精准布焦炭模式；步骤C：当选择布料模式为精准布焦炭模式后，计算出布料总圈数C、布料总环数N、第1至N‑1环的圈数C₁；比较第N‑1环与第N环的溜槽倾角角差α是否大于K°，K为设定值；若不满足条件，则执行常规多环布料模式直至料罐放空结束布料；实时判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁，若满足条件发出关料流阀指令，将料流阀关至开度γ₂，使得焦炭停止往炉内布料。本发明消除了中间环带上的焦炭。

Description

高炉精准布焦炭方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及高炉炼铁，特别是一种高炉精准布焦炭方法。

背景技术

中心加焦技术有利于高炉的高产顺行，但因中间环带和中心的煤气利用比较差，造成燃料消耗比较高。特别是溜槽往中心倾动的过程中，大约有15％的焦碳分布在中间环带，造成中间环带的煤气利用差。

综上所述，现有技术中存在以下问题：现有的高炉布料方法，中间环带的煤气利用差。

发明内容

本发明提供一种高炉布焦炭方法，即一种高炉精准布焦炭方法，以解决高炉布料中中间环带的煤气利用差的问题。

为此，本发明提出一种高炉精准布焦炭方法，所述高炉精准布焦炭方法包括以下步骤：

步骤A：检测炉顶料罐物料的料批种类是焦炭还是矿石；

步骤B：根据炉顶料罐物料的料批种类选择布料模式，所述布料模式包括：常规多环布料模式和精准布焦炭模式；

步骤C：当选择布料模式为精准布焦炭模式后，计算出布料总圈数C、布料总环数N、第1至N-1环的圈数C₁；

步骤D：比较第N-1环与第N环的溜槽倾动角度差是否大于K°，K为设定值；若不满足条件，则执行常规多环布料模式直至料罐放空结束布料；若满足条件，则判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁；

步骤E：然后，实时判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁，待满足条件发出关料流阀指令，将料流阀关至开度γ₂，使得焦炭停止往炉内布料；

步骤F：然后，实时判断比较溜槽实际倾动角度α_ACT+X°是否大于第N环的倾动角度α₂，X°为提前量，若不满足条件，继续等待倾动角度下降并计算α_ACT+X°是否≥α₂，若条件满足，则发出开料流阀指令，将料流阀开至开度γ₁，开始中心环布料。开度γ₁为物料正常下料开度。(料流阀开度范围为0至100度，焦制度料流开度范围50至68度，溜槽旋转13至16圈，料罐的焦炭基本放空)

γ2为停止向炉内放焦炭开度(经验值在15至20度)，因为料流阀闸板往回关对焦炭产生挤压作用，停止布焦炭。

进一步的，所述步骤B还包括步骤B1：判断料罐内料批为矿石时，执行常规多环布料模式，直至料罐放空后结束布料。

进一步的，步骤F中的所述中心环布料具体为：按料单中心环布料圈数C_n设定开始中心环布料，直至料罐放空，结束本次布料等待下一个程序循环，其中，C_n为第N环的布焦炭圈数，即最后一环的布焦炭圈数。

进一步的，所述圈数C₁＝C–Cn，Cn为第N环的圈数。

进一步的，所述高炉精准布焦炭方法采用高炉精准布焦炭控制系统，所述高炉精准布焦炭控制系统包括：槽下放料控制系统和炉顶布料控制系统；所述槽下放料控制系统与炉顶布料控制系统通过两PLC交换数据，实时通讯；槽下放料系统通过采集炉顶布料系统的液压阀门、受料斗、料罐等状态信息，联锁判断后才允许放料；炉顶布料控制系统通过采集槽下放料系统的料批种类与料批重量等信息，确认为料批种类焦炭后才使用高炉精准布焦炭程序。

进一步的，所述炉顶布料控制系统包括：物料检测系统、炉顶阀门系统和炉顶布料系统，物料检测系统通过雷达探测仪实时检测受料斗、料罐内的炉内物料的料线，同步发出空值与焦/矿制度；槽下放料批次数据同步传输辅助确认炉料的批次，所得结果输入给PLC，由程序判断选择何种布料模式。

进一步的，当检测炉顶受料斗物料为焦/矿制度时，打开炉顶相关阀门，使料罐压力与炉顶压力均衡,控制布料操作过程为：当；溜槽倾动提至多环布料的第一环角度、探尺到料线后提升到位时，开均压阀，当料罐与炉顶压差小于20KPa后关闭均压阀，然后打开下密阀，再打开料流阀，焦炭进入炉内。

进一步的，所述高炉精准布焦炭方法还包括步骤G：意外情况处理程序：即，当出现料单输入错误，编码器、仪表检测失真情况，高炉精准布焦炭模式则启用保护程序，计算实际布料圈数达到布料总圈数C后，依然打开料流阀至开度γ1，直至放空料罐，避免追料、重料。

进一步的，溜槽旋转一圈的时间为6-7秒，X取值为0-5；进一步，X取值为2-3。

本发明有益效果是：由于本发明通过程序控制，使PLC控制器控制料流阀的动作，把焦炭精准的布置在高炉中心圈位置，消除了中间环带的焦炭，保证了高炉炉况的稳定性。本发明消除了中间环带上的焦炭，确保炉况长期顺行，块状带气流稳定，炉缸活跃，改善煤气分布，提高煤气利用率，达到了增产降耗的作用。

附图说明

图1为本发明的工作原理流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

术语解释：

布料圈数：环位上溜槽旋转的圈数。本发明中，溜槽旋转一圈的时间(大约)为7秒。

布料环数：环位是布料过程中某个溜槽倾动角度以高炉中心线旋转形成的环形区域，布料环数即环位数。

本发明采用高炉精准布焦炭控制系统，所述高炉精准布焦炭控制系统包括：槽下放料控制系统和炉顶布料控制系统；所述槽下放料控制系统与炉顶布料控制系统通过两套PLC交换数据，实时通讯；槽下放料系统通过采集炉顶布料系统的液压阀门、受料斗、料罐等状态信息，联锁判断后才允许放料；炉顶布料控制系统通过采集槽下放料系统的料批种类与料批重量等信息，确认为料批种类焦炭后才使用高炉精准布焦炭程序。此外，高炉精准布焦炭控制系统还包括：主皮带控制系统。

槽下放料控制系统由槽下烧结、焦炭及其他配料斗门组成，根据料单的设定，由PLC自动控制放料。所述主皮带控制系统由槽下各皮带组成，通过主皮带运送物料至炉顶。

炉顶布料控制系统包括：物料检测系统、炉顶阀门系统和炉顶布料系统，物料检测系统通过雷达探测仪实时检测受料斗、料罐内的炉内物料的料线，同步发出空值与焦/矿制度；槽下放料批次数据同步传输外辅助确认炉料的批次，所得结果输入给PLC，由程序判断选择何种布料模式。判断料罐内料批为矿石时，执行常规多环布料模式，无需考虑精准布焦炭，即无需考虑将焦炭精准布置在中心环上；判断料罐内料批为焦炭时，执行精准布焦炭模式，采取措施将焦炭精准布置在中心环上，消除在中间环带布焦炭。

精准布焦炭模式包括：中心环布料圈数的计算、布料总圈数的计算、布料总环数的计算，各数据进入比较判断系统，满足条件进入精准布焦炭执行系统。

所述料罐判断系统通过对料罐物料的识别，识别为焦炭往下执行计算系统。

所述计算系统输入数据均来自料单的数据采集，计算后结果以实数的形式输出给比较判断系统。

所述比较判断系统通过对布料溜槽倾动角差的比较、布料圈数到达设定的判断，以指令的形式输出给精准布焦炭执行系统。

所述精准布焦炭执行系统输出控制料流阀的临时关闭、重新打开。

其中，炉顶阀门系统由炉顶各个液压阀门组成，当检测炉顶受料斗物料为焦/矿制度时，打开炉顶相关阀门，使料罐压力与炉顶压力均衡,控制布料操作过程为：当溜槽倾动提至多环布料的第一环角度、探尺到料线后提升到位时，开均压阀，当料罐与炉顶压差小于20KPa后关闭均压阀，然后打开下密阀，再打开料流阀，焦炭进入炉内。

炉顶布料系统包括炉顶溜槽旋转、倾动与料流阀。

本发明通过PLC自动对槽下放料控制，主皮带运行控制，炉顶受料斗装料控制，检测炉顶受料斗物料为焦炭，自动判断料罐布料制度为焦炭,从而选择精准布焦炭模式，然后计算料单布料总环数N，计算料单布料总圈数C，打开炉顶相关阀门，使料罐压力与炉顶压力均衡,控制布料操作过程：①溜槽倾动提至多环布料的第一环角度，②探尺到料线后提升到位，③开均压阀，当料罐与炉顶压差小于20kPa后关闭均压阀，④打开下密阀，⑤打开料流阀焦炭进入炉内。如图1所示，具体过程为：

1、通过程序判断料罐内料批为矿石时，即判断为矿制度，执行常规多环布料模式，直至料罐“放空”结束布料。

2、通过程序判断料罐内料批为焦炭时，即判断为焦制度，执行精准布焦炭模式，精准布焦炭模式包括：计算出第1至N-1环的圈数C₁、布料总圈数C、布料总环数N等数据后，放至(高炉精准布焦炭程序)数据库等待调用。

3、通过程序自动比较第N-1环与第N环溜槽倾角(倾动角度)差是否大于K°，不满足条件执行常规多环布料模式直至料罐放空结束布料。满足条件将继续进行下一个判断，判断实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁。

4、通过程序实时判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁，不满足条件，继续执行常规多环布料并计算实际圈数，溜槽旋转一圈大约在7秒左右，相当是计时的，因此C_ACT≥C₁肯定会到来。当满足条件时，则发出关料流阀指令，将料流阀关至开度γ₂(焦炭停止往炉内布料)。

5、提供程序实时判断比较溜槽倾动角度α_ACT+X°是否大于第N环的倾动角度α₂，不满足条件继续等待倾角(倾动角度)下降并计算实际角度，条件满足发出开料流阀指令，将料流阀开至开度γ₁，按料单中心环布料圈数C_n设定开始中心环布料，直至料罐发空值，结束本次布料等待下一个程序循环。α₁为多环布料的倒数第二环倾动角度设定值；α_ACT为倾动角度实际值，即编码器检测反馈值。X°为提前量，选择数值为0至5度，以适应不同的工作环境，留出一定的提前量。进一步的，选择数值为2至3度，因为，溜槽旋转一圈大约在6至7秒左右，判断比较溜槽倾动角度α_ACT时，要考虑到开料流阀的响应时间，稍微提前2至3度，才能保证溜槽转动到位后，料流阀正好打开，不会滞后。

本发明选择精准布焦炭模式后，通过多个连续的比较、判断，在溜槽连续、多重、快速的转动过程中，有针对性的选择了布焦炭的精确位置，避免了在中间环带布焦炭，精准的将焦炭布置在中心环上，达到了理想的煤气利用效果。

当出现料单输入错误，编码器、仪表检测失真，包括：倾动故障不动作或倾动角度编码器故障，在控制画面会弹出相应的故障报警，高炉精准布焦炭程序启用保护程序，计算实际布料圈数达到布料总圈数C后，依然打开料流阀至开度γ₁，直至放空料罐，避免追料、重料。

本发明的高炉精准布焦炭方法，采用PLC控制，屏幕控制采用一键切换，当操作画面“高炉精准布焦炭技术”按钮投入，则精准布焦炭技术投用。一旦出现检测信号异常或工艺需要可在换面点击一键取消“高炉精准布焦炭技术”按钮，则执行常规多环布料模式。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述高炉精准布焦炭方法包括以下步骤：

步骤A：检测炉顶料罐物料的料批种类是焦炭还是矿石；

步骤B：根据炉顶料罐物料的料批种类选择布料模式，所述布料模式包括：常规多环布料模式和精准布焦炭模式；

步骤C：当选择布料模式为精准布焦炭模式后，计算出布料总圈数C、布料总环数N、第1至N-1环的圈数C₁；

步骤D：比较第N-1环与第N环的溜槽倾动角度差α是否大于K°，K为设定值；若不满足条件，则执行常规多环布料模式直至料罐放空结束布料；若满足条件，则判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁；

步骤E：然后，实时判断比较实际布料圈数C_ACT是否大于等于C₁，待满足条件发出关料流阀指令，将料流阀关至开度γ₂，使得焦炭停止往炉内布料；

步骤F：然后，实时判断比较溜槽实际倾动角度α_ACT+X°是否大于第N环的倾动角度α₂，X°为提前量，若不满足条件，继续等待倾动角度下降并计算α_ACT+X°是否≥α₂，若条件满足，则发出开料流阀指令，将料流阀开至开度γ₁，开始中心环布料。

2.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述步骤B还包括步骤B1：判断料罐内料批为矿石时，执行常规多环布料模式，直至料罐放空后结束布料。

3.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，步骤F中的所述中心环布料具体为：按料单中心环布料圈数C_n设定开始中心环布料，直至料罐放空，结束本次布料等待下一个程序循环，其中，C_n为第N环的布焦炭圈数，即最后一环的布焦炭圈数。

4.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述圈数C₁＝C–C_n，C_n为第N环的圈数。

5.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述高炉精准布焦炭方法采用高炉精准布焦炭控制系统，所述高炉精准布焦炭控制系统包括：槽下放料控制系统和炉顶布料控制系统；所述槽下放料控制系统与炉顶布料控制系统通过两套PLC交换数据，实时通讯；槽下放料系统通过采集炉顶布料系统的液压阀门、受料斗、料罐等状态信息，联锁判断后才允许放料；炉顶布料控制系统通过采集槽下放料系统的料批种类与料批重量等信息，确认料批种类为焦炭后才使用高炉精准布焦炭程序。

6.如权利要求5所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述炉顶布料控制系统包括：物料检测系统、炉顶阀门系统和炉顶布料系统，物料检测系统通过雷达探测仪实时检测受料斗、料罐内的炉内物料的料线，同步发出空值或焦/矿制度；槽下放料批次数据同步传输辅助确认炉料的批次，所得结果输入给PLC，由程序判断选择何种布料模式。

7.如权利要求6所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，当检测炉顶受料斗物料为焦/矿制度时，打开炉顶相关阀门，使料罐压力与炉顶压力均衡,控制布料操作过程为：当；溜槽倾动提至多环布料的第一环角度、探尺到料线后提升到位时，开均压阀，当料罐与炉顶压差小于20KPa后关闭均压阀，然后打开下密阀，再打开料流阀，焦炭进入炉内。

8.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，所述高炉精准布焦炭方法还包括步骤G：意外情况处理程序：即，当出现料单输入错误，编码器、仪表检测失真情况，高炉精准布焦炭模式则启用保护程序，计算实际布料圈数达到布料总圈数C后，依然打开料流阀至开度γ₁，直至放空料罐，避免追料、重料。

9.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，溜槽旋转一圈的时间为6-7秒，X取值为1-5。

10.如权利要求1所述的高炉精准布焦炭方法，其特征在于，X取值为2-3。