CN114214479A - 转炉底吹管道堵塞情况的判定方法 - Google Patents

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卢震亚
张利锋
周利刚
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邓志方
张润泉
金彦明
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Abstract

本发明公开了一种转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，该方法首先设定第i支管的理论压力ai为(1‑ξ)a总，第i支管的理论流量bi，从第一根支管开始逐次检验支管的实际压力ai实和实际流量bi实，将支管的实际压力ai实和实际流量bi实与该支管的理论压力ai为(1‑ξ)a总和理论流量bi进行比较；比较依据一下原则判断该支管状态并根据该支管的状态采取对应控制措施。本发明的方法操作简单，构思巧妙，成本低廉；能够根据钢种信息实现转炉底吹流量和压力的自匹配选择；能通过压力和流量的对比能实现对底吹管漏气或者堵塞情况的自判定；本方法底吹全过程无需人为干预，实现了底吹全流程自动控制。

Description

转炉底吹管道堵塞情况的判定方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢工艺领域，具体涉及一种转炉底吹管道堵塞情况的判定方法。
背景技术
转炉底吹能有效改善熔池的搅拌，缩短钢水成分和温度的均匀时间及钢水冶炼终点氧含量平衡点时间，提高钢水收得率和降低铁合金的消耗，是国内外钢铁行业大力发展的一项技术，其吹气量、吹气压力和管道堵塞情况对底吹效果有着较大的影响，目前主要存在如下问题：
1.转炉底吹流量和压力无法自动与钢种信息实现自动匹配；
2.管道在使用过程中存在粘连或堵塞情况，但目前缺乏有效的判定方法；
3.底吹全过程需人为干预，人工劳动强度大。
目前，公开号为CN 207919673 U的中国实用新型专利公开了一种管道堵塞检测器，其主要包括水位检测器、逻辑缓冲芯片、综合控制模块、清洁架旋转器及电源，水位检测器连接到逻辑缓冲芯片，逻辑缓冲芯片输出接口连接到综合控制模块，综合控制模块分别与清洁架旋转器及电源相连接。该技术通过超声波信号检测下水道内的液位高度，从而确定下水道内是否堵塞积水，并且在下水道堵塞积水时及时启动清洁架旋转，从而将下水道内的杂物刮走，以实现对下水道的有效清洁，但该专利不适合转炉底吹系统；
公开号为CN103571992 A的中国发明专利公开了一种一拖二式转炉底吹氩供气方法，该方法是在某根氩气管受损变形堵塞时，在受损氩气管与透气砖之间的合适位置断开、由另一根氩气管接入氩气，进行一拖二式供气。此方法在某些意外因素造成一根或两根氩气管受损变形堵塞时在受损氩气管与透气砖之间的合适位置断开，与另一根氩气管进行连接，实现一拖二式供气。避免了透气砖停止工作而导致转炉底吹氩气流场的不良变化，严重影响转炉冶炼操作的问题，但该专利只是转炉底吹管道堵塞后的一个换管道的策略，无法实现管道堵塞情况的自动判定；
公开号为CN 202415605 U的中国实用新型专利公开了一种钢包底吹氩逢动调节装置，其主要包括一个控制系统和氩气源，所述氩气源连接有两路管路，一路管路为精炼包吹氩管路，依次连接有减压阀、气体质量流量控制器、单向阀、伺服先导式两位两通电磁阀和压力变送器；另一路管路为排除管路内空气管路，并联连接于精包吹氩管路上，依次连接有伺服先导式两位两通电磁阀和单向阀，两路管路连接控制系统。该新型操作简便，冶炼过程中无需人工值守，能根据不同钢种自动选择不同数学模型进行吹氩过程控制，信号反馈快、氩气流量调节迅速、稳定性强，但该专利只是一种连接装置，并未涉及管道堵塞情况的自动判定方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，该系统结构简单，构思巧妙，成本低廉；该系统能够根据钢种信息实现转炉底吹流量和压力的自匹配选择；系统能通过压力和流量的对比能实现对底吹管漏气或者堵塞情况的自判定；底吹全过程无需人为干预，实现了底吹全流程自动控制。
为实现上述目的，本发明所设计一种转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，该方法在转炉开始底吹之后，总管压力为a总，(将总压力调节阀1的压力值设定为a总阀，总管压力a总与压力值a总阀的大小相等)，然后通过各个支管的压力检测仪对支管的压力进行测量，根据压力测量情况对支管是否堵塞情况进行判定，包括以下步骤：
1)首先设定第i支管的理论压力ai为(1-ξ)a总，第i支管的理论流量bi，其中
i为支管的编号，1、2、3……，ξ为支管的压损系数，0≤ξ≤0.2，ξ的取值与支管实际布置相关。
2)从第一根支管开始逐次检验支管的实际压力ai实和实际流量bi实，将支管的实际压力ai实和实际流量bi实与该支管的理论压力ai为(1-ξ)a总和理论流量bi进行比较；比较依据一下原则判断该支管状态(正常、堵塞、漏气)并根据该支管的状态采取对应控制措施。
进一步地，所述步骤2)中，若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实≥0.8bi时，则判断该支管正常(未堵塞)。
再进一步地，所述步骤2)中，若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实＜0.8bi时，则判定该支管堵塞(能高压力气体将该支炉堵塞吹开)。
再进一步地，所述步骤2)中，若(1-ξ)a总＞ai实，则判定该支管存在漏气现象(并报警提示，由维护人员处理漏点)。
本发明的有益效果：
1.本发明的方法操作简单，构思巧妙，成本低廉；
2.本发明方法能够根据钢种信息实现转炉底吹流量和压力的自匹配选择；
3.本发明方法能通过压力和流量的对比能实现对底吹管漏气或者堵塞情况的自判定；
4.本发明方法底吹全过程无需人为干预，实现了底吹全流程自动控制。
附图说明
图1为某钢厂的钢包底吹管道的连接示意图；
图中，总管1、总压力调节阀1.1、总流量检测仪1.2、第一支管2、第一支管流量计2.1、第一压力检测仪2.2、第一支管调压阀2.3、第二支管3、第二支管流量计3.1、第二压力检测仪3.2、第二支管调压阀3.3、第三支管4、第三支管流量计4.1、第三压力检测仪4.2、第三支管调压阀4.3、第四支管5、第四支管流量计5.1、第四压力检测仪5.2、第四支管调压阀5.3。
图2为底吹支管压力与流量关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
如图1所示的某钢厂的钢包底吹管道的连接示意图，包括总管1、总压力调节阀1.1、总流量检测仪1.2、第一支管2、第一支管流量计2.1、第一压力检测仪2.2、第一支管调压阀2.3、第二支管3、第二支管流量计3.1、第二压力检测仪3.2、第二支管调压阀3.3、第三支管4、第三支管流量计4.1、第三压力检测仪4.2、第三支管调压阀4.3、第四支管5、第四支管流量计5.1、第四压力检测仪5.2和第四支管调压阀5.3；其中，
总管1与各个支管相连，主要为各个支管以及与支管相连的转炉底部提供氩气；总压力调节阀1.1和总流量检测仪1.2安装在总管1上，其作用分别是用来调节总管1的总管压力为a总和检测总管内的总管流量b总；与总管1相连的有多根支管，包括第一支管2、第二支管3、第三支管4、第四支管5、(根据转炉底底吹情况可以布置n根支管)。每根支管上设计均设计有截止阀、压力检测仪和流量计，截止阀主要用来关闭该支路的气源，压力检测仪主要用来检测支管的压力，流量计主要用来测量支管内部的流量。
转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，该方法在转炉开始底吹之后，总管压力为a总，(将总压力调节阀1的压力值设定为a总阀，总管压力a总与压力值a总阀的大小相等)，然后通过各个支管的压力检测仪对支管的压力进行测量，根据压力测量情况对支管是否堵塞情况进行判定，包括以下步骤：
1)首先设定第i支管的理论压力ai为(1-ξ)a总，第i支管的理论流量bi，其中
i为支管的编号，1、2、3……，ξ为支管的压损系数，0≤ξ≤0.2，ξ的取值与支管实际布置相关。
2)从第一根支管开始逐次检验支管的实际压力ai实和实际流量bi实，将支管的实际压力ai实和实际流量bi实与该支管的理论压力ai为(1-ξ)a总和理论流量bi进行比较；比较依据一下原则判断该支管状态(正常、堵塞、漏气)并根据该支管的状态采取对应控制措施；其中，
若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实≥0.8bi时，则判断该支管正常(未堵塞)。
或，若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实＜0.8bi时，则判定该支管堵塞(能高压力气体将该支炉堵塞吹开)。
或，所述步骤2)中，若(1-ξ)a总＞ai实，则判定该支管存在漏气现象(并报警提示，由维护人员处理漏点)。
如图2所示：以该钢厂根据转炉底吹数据统计数据为例：
当流量一定时，对应支管压力明显低于曲线对应值时，如某吹炼状态下，支管流量为30Nm3/h，对应值压力301kPa，如果这是实际压力仅240kPa，则说明管路可能存在漏气，需要排查漏气；
当流量一定时，如流量为30Nm3/h，曲线对应值压力301kPa，如果这时实际压力350kPa，则说明管路对应的支管压力偏高，管路可能存在该支管被堵，需调大该支管的流量将其吹通。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，该方法在转炉开始底吹之后，总管压力为a总和总管流量b总，然后通过各个支管的压力检测仪对支管的压力进行测量，根据压力测量情况对支管是否堵塞情况进行判定，其特征在于：包括以下步骤：
1)首先设定第i支管的理论压力ai为(1-ξ)a总，第i支管的理论流量bi，其中
i为支管的编号，1、2、3……，ξ为支管的压损系数，0≤ξ≤0.2，ξ的取值与支管实际布置相关。
2)从第一根支管开始逐次检验支管的实际压力ai实和实际流量bi实，将支管的实际压力ai实和实际流量bi实与该支管的理论压力ai为(1-ξ)a总和理论流量bi进行比较；比较依据一下原则判断该支管状态并根据该支管的状态采取对应控制措施。
2.根据权利要求1所述转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，其特征在于：所述步骤2)中，若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实≥0.8bi时，则判断该支管正常。
3.根据权利要求1所述转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，其特征在于：所述步骤2)中，若(1-ξ)a总≤ai实≤a总且bi实＜0.8bi时，则判定该支管堵塞。
4.根据权利要求1所述转炉底吹管道堵塞情况的判定方法，其特征在于：所述步骤2)中，若(1-ξ)a总＞ai实，则判定该支管存在漏气现象。
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