CN116144861A - 一种用于冶金高炉的自动拨风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冶金高炉的自动拨风装置，包括：多个风机；多个高炉；多个冷风母管；多个连接管；多个拨风管；所述拨风管包括第一拨风管、第二拨风管和第三拨风管；所述第一拨风管一端连接第一连接管，另一端连接第二连接管；所述第二拨风管一端连接第二连接管，另一端连接第三连接管；所述第三拨风管一端连接第一连接管，另一端连接第三连接管；所述第一拨风管、第二拨风管和第三拨风管呈三角形布置；PLC控制器；以及和PLC控制器连接的控制组件。通过成三角形结构的拨风管设计，当其中一个或多个鼓风机组出现故障而停止工作时，通过PLC控制器控制气动调节阀组打开，从而保证对应的高炉不发生风口灌渣的重大事故。

Description

一种用于冶金高炉的自动拨风装置

技术领域

本发明属于高炉顶压调节设备技术领域，涉及一种用于冶金高炉的自动拨风装置。

背景技术

在冶金企业中，高炉鼓风机组是向炼铁厂高炉供应冶炼所需冷风的气体压缩机械，被称为高炉系统的“心脏”。鼓风机稳定可靠工作，满足高炉调节顶压的需求，则高炉利用系数将会增加，高炉出铁量会相应增加。由于鼓风机跳闸事故时有发生，使高炉送风压力突降，炉料因重力坐料，堵塞风口，导致风口灌渣事故，造成炉况恢复困难，经济损失巨大，并可能造成高炉本身严重损伤。更有甚者，如果因风机停机引起高炉煤气倒流发生爆炸，将会直接威胁人身和设备的安全。针对上述现象，现有技术通常对鼓风机组与高炉之间加装自动拨风装置，防止高炉发生风口灌渣等问题。

现有拨风装置如图2所示，存在的问题主要有：现有拨风系统占地面较多，需要连接管、拨风管多段，拨风管道布置空间紧张，现有拨风系统需要对冷风母管进行多处开孔作业，对母管结构削弱较多。现有拨风系统需多个电动蝶阀，控制复杂，配电线路繁复，管道泄漏点多，造成拨风系统工程造价高。现有技术拨风调节阀为电动调节阀，打开所需时间约为10s，对于拨风指令响应较慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冶金高炉的自动拨风装置，解决拨风系统占地面较多，结构复杂开孔较多结构削弱的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种用于冶金高炉的自动拨风装置，包括：

多个风机；所述风机包括第一风机、第二风机和第三风机；

多个高炉；所述高炉包括第一高炉、第二高炉和第三高炉；

多个冷风母管；所述冷风母管包括：第一冷风母管、第二冷风母管和第三冷风母管；

第一冷风母管一端连接第一风机，另一端连接第一高炉；第二冷风母管一端连接第二风机，另一端连接第二高炉；第三冷风母管一端连接第三风机，另一端连接第三高炉；

多个连接管；所述连接管包括；第一连接管、第二连接管和第三连接管；所述第一连接管与第一冷风母管连接；所述第二连接管与第二冷风母管连接；所述第三连接管与第三冷风母管连接；

多个拨风管；所述拨风管包括第一拨风管、第二拨风管和第三拨风管；

所述第一拨风管一端连接第一连接管，另一端连接第二连接管；所述第二拨风管一端连接第二连接管，另一端连接第三连接管；所述第三拨风管一端连接第一连接管，另一端连接第三连接管；所述第一拨风管、第二拨风管和第三拨风管呈三角形布置；

PLC控制器；以及和PLC控制器连接的控制组件。

进一步地，控制组件包括第一压力变送器、第二压力变送器和第三压力变送器；所述第一冷风母管上安装第一压力变送器；所述第二冷风母管上安装第二压力变送器；所述第三冷风母管上安装第三压力变送器；第一压力变送器、第二压力变送器和第三压力变送器分别向PLC控制器发送模拟信号。

进一步地，控制组件还包括第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀；所述第一连接管上安装有第一电动阀；所述第二连接管上安装有第二电动阀；所述第三连接管安装有第三电动阀；第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀分别与PLC控制器电连接。

进一步地，控制组件还包括第一气动调节阀、第二气动调节阀和第三气动调节阀；所述第一拨风管上安装有第一气动调节阀；所述第二拨风管上安装有第二气动调节阀；所述第三拨风管上安装有第三气动调节阀；第一气动调节阀、第二气动调节阀和第三气动调节阀分别与PLC控制器电连接。

进一步地，第一连接管与第一拨风管和第三拨风管之间通过Y型三通连接；所述第二连接管与第一拨风管和第三拨风管之间通过Y型三通连接；所述第三连接管与第三拨风管和第二拨风管之间通过Y型三通连接。

本发明的有益效果是：

通过成三角形结构的拨风管设计，当其中一个或多个鼓风机组出现故障而停止工作时，通过PLC控制器控制气动调节阀组打开，从而保证对应的高炉不发生风口灌渣的重大事故，避免造成经济损失、发生安全事故，给高炉正常休风赢得充足时间，同时提高响应速度，节省占地空间。

附图说明

图1是本发明用于冶金高炉的自动拨风装置结构示意图

图2是现有自动拨风装置结构示意图。

图中，1.第一风机，2.第二风机，3.第三风机，4.第一高炉，5.第二高炉，6.第三高炉，7.第一连接管，8.第二连接管，9.第三连接管，10.第一压力变送器，11.第二压力变送器，12.第三压力变送器，13.第一冷风母管，14.第二冷风母管，15.第三冷风母管，16.第一电动阀，17.第二电动阀，18.第三电动阀，19.第一气动调节阀，20.第二气动调节阀，21.第三气动调节阀，22.第一拨风管，23.第二拨风管，24.第三拨风管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示一种用于冶金高炉的自动拨风装置，包括：

多个风机；所述风机包括第一风机1、第二风机2和第三风机3；

多个高炉；所述高炉包括第一高炉4、第二高炉5和第三高炉6；

多个冷风母管；所述冷风母管包括：第一冷风母管13、第二冷风母管14和第三冷风母管15；

第一冷风母管13一端连接第一风机1，另一端连接第一高炉4；第二冷风母管14一端连接第二风机2，另一端连接第二高炉5；第三冷风母管15一端连接第三风机3，另一端连接第三高炉6；

多个连接管；所述连接管包括；第一连接管7、第二连接管8和第三连接管9；所述第一连接管7与第一冷风母管13连接；所述第二连接管8与第二冷风母管14连接；所述第三连接管9与第三冷风母管15连接；

多个拨风管；所述拨风管包括第一拨风管22、第二拨风管23和第三拨风管24；

所述第一拨风管22一端连接第一连接管7，另一端连接第二连接管8；所述第二拨风管23一端连接第二连接管8，另一端连接第三连接管9；所述第三拨风管24一端连接第一连接管7，另一端连接第三连接管9；所述第一拨风管22、第二拨风管23和第三拨风管24呈三角形布置，两个拔风管之间夹角为30-120°，三夹角之和为180°；

PLC控制器；以及和PLC控制器连接的控制组件。

控制组件包括第一压力变送器10、第二压力变送器11和第三压力变送器12；所述第一冷风母管13上安装第一压力变送器10；所述第二冷风母管14上安装第二压力变送器11；所述第三冷风母管15上安装第三压力变送器12；第一压力变送器10、第二压力变送器11和第三压力变送器12分别向PLC控制器发送模拟信号。

控制组件还包括第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18；所述第一连接管7上安装有第一电动阀16；所述第二连接管8上安装有第二电动阀17；所述第三连接管9安装有第三电动阀18；第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18分别与PLC控制器电连接。

控制组件还包括第一气动调节阀19、第二气动调节阀20和第三气动调节阀21；所述第一拨风管22上安装有第一气动调节阀19；所述第二拨风管23上安装有第二气动调节阀20；所述第三拨风管24上安装有第三气动调节阀21；第一气动调节阀19、第二气动调节阀20和第三气动调节阀21分别与PLC控制器电连接。

第一连接管7与第一拨风管22和第三拨风管24之间通过Y型三通连接；所述第二连接管8与第一拨风管22和第三拨风管24之间通过Y型三通连接；所述第三连接管9与第三拨风管24和第二拨风管23之间通过Y型三通连接。

本装置的工作原理如下：

当第一风机1正常工作时：第一连接管7上的第一电动阀16保持一定开度，第一气动调节阀19、第三气动调节阀21关闭，此时第一风机1吹出的冷风通过第一冷风母管13吹入对应的第一高炉4内。

当第二风机2正常工作时：第二连接管8上的第二电动阀17保持一定开度，第二气动调节阀20、第三气动调节阀21关闭，此时第二风机2吹出的冷风通过第二冷风母管14吹入对应的第二高炉5内。

当第三风机3正常工作时：第三连接管9上的第三电动阀18保持一定开度，第一气动调节阀19、第二气动调节阀20关闭，此时第三风机3吹出的冷风通过第三冷风母管15吹入对应的第三高炉6内。

当第一风机1发生故障时，优先使用第二冷风母管14为第一高炉4拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第三气动调节阀21在1.5s内快开，使第一高炉4顶压不低于100kPa。如第二冷风母管14无风，则使用第三冷风母管15为第一高炉4拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第一气动调节阀19在1.5s内快开，使第一高炉4顶压不低于100kPa。如第二冷风母管14、第三冷风母管15都无风，则不进行拨风。

当第二风机2发生故障时，优先使用第三冷风母管15为第二高炉5拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第二气动调节阀20在1.5s内快开，使第二高炉5顶压不低于100kPa。如第三冷风母管15无风，则使用第一冷风母管13为第二高炉5拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第三气动调节阀21在1.5s内快开，使第二高炉5顶压不低于100kPa。如第一冷风母管13、第三冷风母管15都无风，则不进行拨风。

当第三风机3发生故障时，优先使用第一冷风母管13为第三高炉6拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第一气动调节阀19在1.5s内快开，使第三高炉6顶压不低于100kPa。如第一冷风母管13无风，则使用第二冷风母管14为第三高炉6拨风：第一电动阀16、第二电动阀17和第三电动阀18保持一定开度，第二气动调节阀20在1.5s内快开，使第三高炉6顶压不低于100kPa。如冷风母管1、2都无风，则不进行拨风。

Claims (5)

1.一种用于冶金高炉的自动拨风装置，其特征在于，包括：

多个风机；所述风机包括第一风机(1)、第二风机(2)和第三风机(3)；

多个高炉；所述高炉包括第一高炉(4)、第二高炉(5)和第三高炉(6)；

多个冷风母管；所述冷风母管包括：第一冷风母管(13)、第二冷风母管(14)和第三冷风母管(15)；

第一冷风母管(13)一端连接第一风机(1)，另一端连接第一高炉(4)；

第二冷风母管(14)一端连接第二风机(2)，另一端连接第二高炉(5)；第三冷风母管(15)一端连接第三风机(3)，另一端连接第三高炉(6)；

多个连接管；所述连接管包括；第一连接管(7)、第二连接管(8)和第三连接管(9)；所述第一连接管(7)与第一冷风母管(13)连接；所述第二连接管(8)与第二冷风母管(14)连接；所述第三连接管(9)与第三冷风母管(15)连接；

多个拨风管；所述拨风管包括第一拨风管(22)、第二拨风管(23)和第三拨风管(24)；

所述第一拨风管(22)一端连接第一连接管(7)，另一端连接第二连接管(8)；所述第二拨风管(23)一端连接第二连接管(8)，另一端连接第三连接管(9)；所述第三拨风管(24)一端连接第一连接管(7)，另一端连接第三连接管(9)；所述第一拨风管(22)、第二拨风管(23)和第三拨风管(24)呈三角形布置；

PLC控制器；以及和PLC控制器连接的控制组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于冶金高炉的自动拨风装置，其特征在于，所述控制组件包括第一压力变送器(10)、第二压力变送器(11)和第三压力变送器(12)；所述第一冷风母管(13)上安装第一压力变送器(10)；所述第二冷风母管(14)上安装第二压力变送器(11)；所述第三冷风母管(15)上安装第三压力变送器(12)；第一压力变送器(10)、第二压力变送器(11)和第三压力变送器(12)分别向PLC控制器发送模拟信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于冶金高炉的自动拨风装置，其特征在于，所述控制组件还包括第一电动阀(16)、第二电动阀(17)和第三电动阀(18)；所述第一连接管(7)上安装有第一电动阀(16)；所述第二连接管(8)上安装有第二电动阀(17)；所述第三连接管(9)安装有第三电动阀(18)；第一电动阀(16)、第二电动阀(17)和第三电动阀(18)分别与PLC控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于冶金高炉的自动拨风装置，其特征在于，所述控制组件还包括第一气动调节阀(19)、第二气动调节阀(20)和第三气动调节阀(21)；所述第一拨风管(22)上安装有第一气动调节阀(19)；所述第二拨风管(23)上安装有第二气动调节阀(20)；所述第三拨风管(24)上安装有第三气动调节阀(21)；第一气动调节阀(19)、第二气动调节阀(20)和第三气动调节阀(21)分别与PLC控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于冶金高炉的自动拨风装置，其特征在于，所述第一连接管(7)与第一拨风管(22)和第三拨风管(24)之间通过Y型三通连接；所述第二连接管(8)与第一拨风管(22)和第三拨风管(24)之间通过Y型三通连接；所述第三连接管(9)与第三拨风管(24)和第二拨风管(23)之间通过Y型三通连接。

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