CN1896895A - 高炉风口灌渣自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼铁高炉风口通风控制装置及其拨风控制方法，其主要特点是在两座高炉的送风管道之间，靠近热风炉的入口位置增设一条合适口径的拨风管道，两头配以电动切断蝶阀，中间配以快速开启的拨风控制蝶阀，PLC系统装置与两台高炉风机电机和相应的控制阀门连接，对其运行状态进行检测判断，并相应执行拨风控制动作；PLC系统检测并执行动作控制过程。该装置可解决高炉断风紧急情况下的补救措施，预防风口灌渣，对高炉连续稳产起到很好的促进作用。

Description

高炉风口灌渣自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种炼铁高炉风口通风控制装置及其通风控制方法。

技术背景

随着我国钢铁工业的发展，我国的炼铁高炉总数已达到近千座。各类高炉在运行中都将遇到一个难以解决的问题，这就是高炉风口灌渣。高炉在正常运行中，鼓风机就像是高炉的心脏，它不断地通过热风炉向高炉送热风，送入炉膛内的热风具有一定的送风压力，用以克服送风阻力和料柱阻力，以保证炉膛内焦炭和煤粉充分燃烧产生还原剂，使炉膛内的铁矿石还原形成铁水和产生炉渣沉入炉缸，炉渣轻于铁水浮在铁水上面。但在特殊情况下，由于风机机械、电气自动保护系统等各方面的原因会导致突然断电或停机，从而造成突然停止送风的事故发生。对380-450平方米的中小高炉停风后约8秒钟，炉内未分离的铁水和炉渣的混合物在十几个送风口上沉积下来全部凝固，从而导致风口灌渣。形成风口灌渣后，高炉必须停产抢修，要动用大量的人力、物力将风口换掉，抢修过程大约需要十几个小时，每座高炉由于这一事故造成的直接经济损失将在一百万元以上。

风口灌渣事故难以预测，不可避免，每座高炉每年都将发生1-2次，全国每年因为这一事故导致的经济损失将在十亿元人民币以上。高炉炉内温度、粉尘、毒性气体，都会给检修人员带来极大的伤害，抢修条件十分艰苦。因此，炼铁工业迫切需要提供能解决高炉风口灌渣的切实可行的方案。

发明方案

本发明的目的是提供一种可以防止炼铁高炉风口灌渣的通风控制装置。

本发明炼铁高炉风口通风控制装置提供的方案是：两座高炉的送风管道之间，靠近热风炉的入口位置增设一条合适口径的拨风管道，两头配以电动切断蝶阀，中间配以快速开启的拨风控制蝶阀，PLC系统装置与两台高炉风机电机的状态和相应的控制阀门连接，对其运行状态进行检测判断，并相应执行拨风控制动作；PLC系统检测并执行动作控制过程：①PLC系统检测风机电机的运行状态、风机的安全运行的工况，用以判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作；②PLC系统检测出风阀的开启状态，用以判断该台风机是正常停机还是事故停机，避免拨风控制误动作；③PLC系统检测风机出口止回阀的全开状态，用以保护事故风机，防止对风机机械造成恶性损坏；④PLC系统检测正常工作风机的送风压力，送风压力必须大于一定的设定压力(一般设定为100～120KPa)，才允许执行拨风控制动作，用以保护正常但处于慢风量供风的高炉和风机(极少数工况。⑤其他的如拨风隔离阀的开启状态、拨风控制的投入/退出状态、手动强制、试验系统、事故动作记录等。

本发明高炉风口灌渣自动控制装置可以同时检测高炉风机的正常生产和非正常生产状况，以及其他高炉风机的运行工况解决高炉断风紧急情况下的补救措施，针对高炉风口灌渣的特点，在短短的几秒钟之内，在风口炉渣凝固之前，各风口恢复达到一定的风压，以保持克服炉内料柱阻力，达到预防风口灌渣的效果，对高炉连续稳产起到很好的促进作用。

图1是本发明高炉风口灌渣自动控制装置示意图。

图2是本发明高炉风口灌渣自动控制装置工作现场示意图。

具体实施方式

结合图1和图2对本发明高炉风口灌渣自动控制装置工作过程说明如下：

从图1可以看到，利用两座高炉的送风管道之间，靠近热风炉的入口位置增设一条合适口径的拨风管道，两头配以电动切断蝶阀，中间配以快速开启的拨风控制蝶阀，装置的PLC系统对正常生产的两台风机和电机运行状态的检测判断。具体检测和执行状态是：①正常状态下，PLC系统检测两座高炉风机电机1、2的运行状态、风机的安全运行的工况，用以判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作；②出风阀的开启状态，用以判断该台风机是正常停机还是事故停机，避免拨风控制误动作；③风机出口止回阀的全开状态，用以保护事故风机，防止对风机机械造成恶性损坏；④正常工作风机的送风压力必须大于一定的设定压力(一般设定为100～120KPa)，才允许执行拨风控制动作，用以保护正常但处于慢风量供风的高炉和风机(极少数工况)。⑤其他的如拨风隔离阀的开启状态、拨风控制的投入/退出状态、手动强制、试验系统、事故动作记录等为配套显示操作和管理工具。在某一台风机出现故障的紧急情况下，快速执行控制命令，拨风控制蝶阀在2.5秒完全打开，使因风机故障而断风的高炉风口在6秒内迅速恢复通风，并维持一定的压力，防止高炉风口灌渣事故发生。

从图2可以说明系统拨风的控制过程如下：

①PLC系统检测风机电机的运行状态、风机的安全运行的工况，判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作；当系统处于拨风设备正常状态，此时操作人员应确认V3、V5拨风隔离电动阀打开；当具备拨风逻辑条件，拨风控制阀V4将快速打开；拨风结束后，操作人员先要将拨风隔离阀V3或V5关闭一个，然后快速关闭拨风控制阀V4；

②PLC系统检测出风阀的开启状态，判断该台风机是正常停机还是事故停机，避免拨风控制误动作；当1、2风机出风阀处于打开状态时，可认定两台风机处在正常运行，因此某一台风机故障，拨风条件成立时允许向该座高炉拨风；正常停机时出风阀处于关闭状态，即使其它条件成立也无需向该座高炉拨风；

③PLC系统检测正常工作风机的送风压力，送风压力必须大于一定的设定压力，一般设定为100～120KPa，才允许执行拨风控制动作；当某一风机故障时，高炉及风机安全拨风的一个条件是另一台工作的风机出力(风压)要超过压力的设定值才允许向另一座高炉拨风，否则会影响该座正常的高炉和风机的工况；

④当某一风机的安全运行保护信号发生、或主电机运行信号消失，和风机出口止回阀全关，当此条件全部发生并且①～③同时具备的条件下，拨风控制阀V4将快速打开，实现拨风功能；

⑤在排除所有条件的情况下，需要强制手动拨风时，可快速打开V4控制阀，实现手动拨风功能；

⑥当备用风机投入运行或主风机恢复正常，压力达到给定值后，可先将V3或V5其中一台电动阀关闭，然后快速关闭V4控制阀，工作风机处于正常通风状态；PLC系统检测风机电机的运行状态、风机的安全运行的工况，判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作。

Claims (2)

1、一种炼铁高炉风口通风控制装置，由拨风管道、控制阀门和PLC控制系统装置组成，其特征是在两座高炉的送风管道之间，靠近热风炉的入口位置增设一条合适口径的拨风管道，两头配以电动切断蝶阀，中间配以快速开启的拨风控制蝶阀，PLC系统装置与两台高炉风机电机和相应的控制阀门连接，对其运行状态进行检测判断，并相应执行拨风控制动作。

2、根据权利要求1所述的炼铁高炉风口通风控制装置，其拨风控制过程是：

①PLC系统检测风机电机的运行状态、风机的安全运行的工况，判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作；当系统处于拨风设备正常状态，此时操作人员应确认V3、V5拨风隔离电动阀打开；当具备拨风逻辑条件，拨风控制阀V4将快速打开；拨风结束后，操作人员先要将拨风隔离阀V3或V5关闭一个，然后快速关闭拨风控制阀V4；

②PLC系统检测出风阀的开启状态，判断该台风机是正常停机还是事故停机，避免拨风控制误动作；当1、2风机出风阀处于打开状态时，可认定两台风机处在正常运行，因此某一台风机故障，拨风条件成立时允许向该座高炉拨风；正常停机时出风阀处于关闭状态，即使其它条件成立也无需向该座高炉拨风；

③PLC系统检测正常工作风机的送风压力，送风压力必须大于一定的设定压力，一般设定为100～120KPa，才允许执行拨风控制动作；当某一风机故障时，高炉及风机安全拨风的一个条件是另一台工作的风机出力(风压)要超过压力的设定值才允许向另一座高炉拨风，否则会影响该座正常的高炉和风机的工况；

④当某一风机的安全运行保护信号发生、或主电机运行信号消失，和风机出口止回阀全关，当此条件全部发生并且①～③同时具备的条件下，拨风控制阀V4将快速打开，实现拨风功能；

⑤在排除所有条件的情况下，需要强制手动拨风时，可快速打开V4控制阀，实现手动拨风功能；

⑥当备用风机投入运行或主风机恢复正常，压力达到给定值后，可先将V3或V5其中一台电动阀关闭，然后快速关闭V4控制阀，工作风机处于正常通风状态；PLC系统检测风机电机的运行状态、风机的安全运行的工况，判断工作风机的正常与事故状态，并相应执行拨风控制动作。

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