CN115074469A - 一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法及装置，方法包括：步骤S1.将高温钢渣通过渣罐1上料至热闷罐4中，封闭热闷罐4，并通过中控系统21获取高温钢渣重量参数；步骤S2.通过打水系统16打水，启动热闷过程，并将给水流量实时反馈给中控系统21；步骤S3.热闷反应进行过程中，所述中控系统21实时获取热闷罐4的压力、温度参数，通过压力判断模块动态调节热闷系统3内的蒸汽压力，并通过液位判断模块维持热闷系统3内的液位值；步骤S4.热闷过程结束，排出热闷罐4内积水，开启热闷罐4，将渣罐1吊运出热闷罐4。本发明自动化程度高，工艺参数控制精准。
Description
技术领域
本发明涉及高温钢渣热处理技术领域，具体而言，涉及一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法及装置。
背景技术
目前我国钢渣处理工艺有热闷法、热泼法、滚筒法、风淬法等。热泼法处理过程简单粗放，扬尘问题无法控制，存在环境污染、金属资源回收率低等问题，应尽快淘汰；滚筒法仅适用于流动性好的液态钢渣，钢渣处理率不到50％，且装备运行成本高，故障高，目前仅用于宝钢系内少数钢铁企业；风淬法采用大风量将液态钢渣吹散冷却成细小颗粒，仅适用于流动度好的液态钢渣的处理，且钢金属铁资源回收率低，国内仅马钢有一套风淬装备。
国内主要钢渣处理工艺为热闷法，该工艺具备装备化自动化程度高、生产效率高可完美匹配炼钢生产需求、清洁生产等优点。目前国内新上项目有压热闷法市场占有率超过80％，是当前钢渣处理工艺推广和应用的主流工艺。
有压热闷工艺分为辊压破碎和有压热闷两个步骤，高温钢渣运输至钢渣处理车间首先需要进行辊压破碎处理，实现钢渣快速高效冷却破碎，而后再进行有压热闷安定化处理。经过破碎处理后的钢渣颗粒均匀，进入热闷罐后控制打水，一边采用打水冷却并产生蒸汽与钢渣反应消解f-CaO达到安定化处理的效果，同时实现钢渣快速冷却出渣，配合炼钢生产进程。
但是目前的生产过程中打水、排水等系列操作主要依赖人为判断，缺乏自动打水参数计算方法及控制模型，无法实现根据来渣、处理情况自动调节打水。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法及装置，以解决现有技术中的固定打水程序或人工操作的问题，最大程度上避免了人工操作的繁杂及主观操作过程中失误。
本发明涉及一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法，所述方法包括：
步骤S1.将高温钢渣通过渣罐上料至热闷罐中，封闭热闷罐，并通过中控系统获取高温钢渣重量参数；
步骤S2.通过打水系统打水，启动热闷过程，并将给水流量实时反馈给中控系统；
步骤S3.热闷反应进行过程中，所述中控系统实时获取热闷罐的压力、温度参数，通过压力判断模块动态调节热闷系统内的蒸汽压力，并通过液位判断模块维持热闷系统内的液位值；
步骤S4.热闷过程结束，排出热闷罐内积水，开启热闷罐，将渣罐吊运出热闷罐。
进一步地，所述步骤S1中，盛有高温钢渣的渣罐通过智能行车至热闷罐中，稳定座落至基座后，关闭罐盖，智能行车将渣罐及钢渣重量反馈给中控系统。
进一步地，所述步骤S2中，关闭热闷罐的罐门后开启给水阀，打水喷头开始喷洒冷却水，水流量计将给水流量实时反馈给中控系统。
进一步地，所述步骤S3中，所述压力判断模块根据热闷罐内的临界蒸汽压力值，开启或者关闭排气阀，以动态调节热闷系统内的蒸汽压力，所述液位判断模块根据热闷罐内的临界高度，开启或者关闭排水阀，以将液位维持在一定数值。
进一步地，所述步骤S3中，所述临界蒸汽压力值为0.3MPa，当热闷罐内蒸汽压力高于0.3MPa后，排气阀自动开启排放蒸汽，热闷罐内蒸汽压力小于0.3MPa后，排气阀自动关闭。
进一步地，所述步骤S3中，当热闷罐内的积水达到或超过0.5m时，自动开启排水阀外排罐内积水，将液位维持在0.5m以下。
进一步地，所述步骤S4中，热闷结束后，向热闷罐内通入惰性气体，维持排水阀开启状态直至罐内积水全部外排，压力仪表示数为常压状态，开启罐盖，由智能天车将渣罐吊运出热闷罐。
进一步地，所述步骤S1中，智能天车反馈的渣罐重量及来渣的重量，将实时反馈给中控系统，自动匹配适当的打水流量。
进一步地，所述步骤S2中，热闷罐的压力仪表数据实时反馈给中控系统，中控系统每1-10分钟对给水阀开度进行调整，以实现热闷过程中打水量智能控制。
本发明还提供了一种高温钢渣热闷区自动打水控制装置，用于上述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，包括渣罐、智能行车、热闷系统、打水系统、中控系统，所述渣罐通过智能行车吊运设于热闷系统上部，其特征在于，所述打水系统设于热闷系统内部，所述中控系统电连接热闷系统与打水系统，通过压力判断模块动态调节热闷系统内的蒸汽压力，通过液位判断模块维持热闷系统内的液位值。
本发明实现高温钢渣在热闷区进行自动打水作业，改变了传统钢渣处理过程中依赖人为判断的操作现象，钢渣处理自动化程度高。
本发明对辊压破碎处理后的钢渣进行监测控制，通过智能行车和红外热像仪分别获得钢渣重量及温度，根据渣量及温度情况确定总打水量及分阶段打水流量参数，通过中控系统对返回的罐内压力、罐内液位等数据对打水流量参数进行实时调整及自动操控，实现了钢渣热闷过程的精准控制。
本发明针对钢渣来渣重量、温度等情况进行实时监测，通过智能行车获得来渣重量，通过辊压破碎区的热成像系统获得来渣的温度，并通过控制模型进行计算，实时调节打水流量，实现钢渣热闷保压时长1h以上并可以快速降温，能够满足现阶段炼钢快速出渣的处理要求。
本发明采用自动打水作业装置，实现了钢渣热闷的远程控制操作，装备自动化程度高，打水量、钢渣等工艺参数精准控制，减少了现场操作人员数量，提高了企业智能化操作水平，并且能够有效的节水节能。
本发明可改变依赖人为判断的现状，根据钢铁企业的生产需求、来渣情况，自动合理控制打水，保证工艺顺行及尾渣质量，并减少中控及现场作业人员数量，降低钢渣含水率，快速进入下一个生产处理环节，显著提高钢渣处理自动化水平，实现了钢渣处理系统部分流程的智能化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种高温钢渣热闷区自动打水方法流程图；
图2为本发明提供的一种高温钢渣热闷区自动打水装置示意图。
附图标记说明：
1-渣罐，2-智能行车，3-热闷系统，4-热闷罐，5-罐盖，6-基座，7-排气管道，8-排气阀，9-风速仪，10-液位计，11-排水管道，12-排水阀，13-压力仪表，14-温度仪表，15-液压系统，16-打水系统，17-给水管道，18-打水喷头，19-给水阀，20-水流量计，21-中控系统，22-PLC控制柜，23-信号线，24-操作机。
具体实施方法
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1-2，本发明提供了一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法，所述方法包括：
步骤S1.将高温钢渣通过渣罐1上料至热闷罐4中，封闭热闷罐4，并通过中控系统21获取高温钢渣重量参数；
步骤S2.通过打水系统16打水，启动热闷过程，并将给水流量实时反馈给中控系统21；
步骤S3.热闷反应进行过程中，所述中控系统21实时获取热闷罐4的压力、温度参数，通过压力判断模块动态调节热闷系统3内的蒸汽压力，并通过液位判断模块维持热闷系统3内的液位值；
步骤S4.热闷过程结束，排出热闷罐4内积水，开启热闷罐4，将渣罐1吊运出热闷罐4。
步骤S1中，盛有高温钢渣的渣罐1通过智能行车2至热闷罐4中，稳定座落至基座6后，关闭罐盖5，智能行车2将渣罐1及钢渣重量反馈给中控系统21。
步骤S2中，关闭热闷罐4的罐门5后开启给水阀19，打水喷头18开始喷洒冷却水，水流量计20将给水流量实时反馈给中控系统21。
步骤S3中，所述压力判断模块根据热闷罐4内的临界蒸汽压力值，开启或者关闭排气阀8，以动态调节热闷系统3内的蒸汽压力，所述液位判断模块根据热闷罐4内的临界高度，开启或者关闭排水阀12，以将液位维持在一定数值。
步骤S3中，所述临界蒸汽压力值为0.3MPa，当热闷罐4内蒸汽压力高于0.3MPa后，排气阀8自动开启排放蒸汽，热闷罐4内蒸汽压力小于0.3MPa后，排气阀8自动关闭。
步骤S3中，当热闷罐4内的积水达到或超过0.5m时，自动开启排水阀12外排罐内积水，将液位维持在0.5m以下。
步骤S4中，热闷结束后，向热闷罐4内通入惰性气体，维持排水阀12开启状态直至罐内积水全部外排，压力仪表13示数为常压状态，开启罐盖5，由智能天车2将渣罐1吊运出热闷罐4。
步骤S1中，智能天车2反馈的渣罐1重量及来渣的重量，将实时反馈给中控系统21，自动匹配适当的打水流量。
步骤S2中，热闷罐4的压力仪表13数据实时反馈给中控系统21，中控系统21每1-10分钟对给水阀19开度进行调整，以实现热闷过程中打水量智能控制。
其中，热闷反应进行过程中，热闷罐4内的蒸汽压力、蒸汽温度分别通过压力仪表13、温度仪表14实时反馈给中控系统21。热闷过程中，液位计10实时反馈给中控系统21。
风速仪9可通过数据线23将排气管道7内外排蒸汽流量、蒸汽温度、蒸汽压力实时反馈给中控系统21。经过热闷处理后的钢渣温度不高于85℃，含水率不大于10％，尾渣中f-CaO含量不大于4％。
中控系统21采用编程获得计算模型软件，通过信号线23获取智能行车2钢渣来渣重量信号，排气阀8、排水阀12、给水阀19的开度信号，风速仪9的蒸汽流量、蒸汽温度、蒸汽压力信号等数据；并实时控制排气阀8、排水阀12、给水阀19等装置。
本发明还提供了一种高温钢渣热闷区自动打水控制装置，用于上述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，包括渣罐1、智能行车2、热闷系统3、打水系统16、中控系统21，所述渣罐1通过智能行车2吊运设于热闷系统3上部，其特征在于，所述打水系统16设于热闷系统3内部，所述中控系统21电连接热闷系统3与打水系统16，通过压力判断模块动态调节热闷系统3内的蒸汽压力，通过液位判断模块维持热闷系统3内的液位值。
热闷系统3包括热闷罐4、罐盖5、基座6、排气管道7、排气阀8、风速仪9、液位计10、排水管道11、排水阀12、压力仪表13、温度仪表14、液压系统15，所述热闷罐4顶部转动连接罐盖5，所述热闷罐4内底部设有基座6、液位计10，所述热闷罐4侧壁设有压力仪表13、温度仪表14、液压系统15。
热闷罐4外底部连通设有排水管道11，排水管道11连接液位计10，排水管道11上设有排水阀12。
热闷罐4外侧中下部连通设有排气管道7，排气管道7上依次设有排气阀8、风速仪9。
打水系统16包括给水管道17、打水喷头18、给水阀19、水流量计20，所述打水喷头18设于罐盖5靠近热闷罐4内腔的一侧，所述给水管道17连通打水喷头18，给水管道17上依次设有给水阀19、水流量计20。
中控系统21包括PLC控制柜22、信号线23、操作机24，智能行车2、排气阀8、风速仪9、液位计10、排水阀12、压力仪表13、给水阀19、水流量计20通过信号线23连接中控系统21，所述中控系统21内设有PLC控制柜22、操作机24。
智能行车2对渣罐1进行称重，并将数据通过信号线23反馈给中控系统21。
热闷罐4与罐盖5为齿啮式连接方式，罐盖5的开启、闭合通过中控系统21操作液压系统15控制。排气管道7为碳钢结构压力管道，设计压力不低于0.8MPa，排气管道7标称直径200mm。排水管道11为碳钢结构压力管道，设计压力不低于0.6MPa，排水管道11标称直径300mm。
风速仪9设置于排气管道7的水平段，风速仪9与热闷罐4、排气阀8各保留一定距离。风速仪9测定风速范围为0-100m/s，所承受的温度范围为0-180℃，所承受的压力范围为-0.5-10MPa。
热闷罐4为压力容器，设计压力不低于1.0MPa。排气阀8、排水阀12、给水阀19均采用电动阀门，可远程控制开启关闭和调节开度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1.将高温钢渣通过渣罐(1)上料至热闷罐(4)中，封闭热闷罐(4)，并通过中控系统(21)获取高温钢渣重量参数；
步骤S2.通过打水系统(16)打水，启动热闷过程，并将给水流量实时反馈给中控系统(21)；
步骤S3.热闷反应进行过程中，所述中控系统(21)实时获取热闷罐(4)的压力、温度参数，通过压力判断模块动态调节热闷系统(3)内的蒸汽压力，并通过液位判断模块维持热闷系统(3)内的液位值；
步骤S4.热闷过程结束，排出热闷罐(4)内积水，开启热闷罐(4)，将渣罐(1)吊运出热闷罐(4)。
2.根据权利要求1所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，盛有高温钢渣的渣罐(1)通过智能行车(2)至热闷罐(4)中，稳定座落至基座(6)后，关闭罐盖(5)，智能行车(2)将渣罐(1)及钢渣重量反馈给中控系统(21)。
3.根据权利要求1所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，关闭热闷罐(4)的罐门(5)后开启给水阀(19)，打水喷头(18)开始喷洒冷却水，水流量计(20)将给水流量实时反馈给中控系统(21)。
4.根据权利要求1所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述压力判断模块根据热闷罐(4)内的临界蒸汽压力值，开启或者关闭排气阀(8)，以动态调节热闷系统(3)内的蒸汽压力，所述液位判断模块根据热闷罐(4)内的临界高度，开启或者关闭排水阀(12)，以将液位维持在一定数值。
5.根据权利要求4所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述临界蒸汽压力值为0.3MPa，当热闷罐(4)内蒸汽压力高于0.3MPa后，排气阀(8)自动开启排放蒸汽，热闷罐(4)内蒸汽压力小于0.3MPa后，排气阀(8)自动关闭。
6.根据权利要求4所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，当热闷罐(4)内的积水达到或超过0.5m时，自动开启排水阀(12)外排罐内积水，将液位维持在0.5m以下。
7.根据权利要求1所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，热闷结束后，向热闷罐(4)内通入惰性气体，维持排水阀(12)开启状态直至罐内积水全部外排，压力仪表(13)示数为常压状态，开启罐盖(5)，由智能天车(2)将渣罐(1)吊运出热闷罐(4)。
8.根据权利要求2所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，智能天车(2)反馈的渣罐(1)重量及来渣的重量，将实时反馈给中控系统(21)，自动匹配适当的打水流量。
9.根据权利要求3所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，热闷罐(4)的压力仪表(13)数据实时反馈给中控系统(21)，中控系统(21)每1-10分钟对给水阀(19)开度进行调整，以实现热闷过程中打水量智能控制。
10.一种高温钢渣热闷区自动打水控制装置，用于权利要求1-9任一所述的高温钢渣热闷区自动打水控制方法，其特征在于，包括渣罐(1)、智能行车(2)、热闷系统(3)、打水系统(16)、中控系统(21)，所述渣罐(1)通过智能行车(2)吊运设于热闷系统(3)上部，其特征在于，所述打水系统(16)设于热闷系统(3)内部，所述中控系统(21)电连接热闷系统(3)与打水系统(16)，通过压力判断模块动态调节热闷系统(3)内的蒸汽压力，通过液位判断模块维持热闷系统(3)内的液位值。
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|---|---|---|---|---|
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2022
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