CN202610251U

CN202610251U - 串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置

Info

Publication number: CN202610251U
Application number: CN 201220068006
Authority: CN
Inventors: 解相朋; 赵菁; 李永; 单秉仁; 祝兵权
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-02-28

Abstract

本实用新型公开了一种串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，该装置由PLC控制器、炉顶压力变送器、料罐压力变送器、料罐称重传感器、槽下称重传感器以及上位机组成，其中：PLC控制器接收从现场的槽下称重传感器、料罐称重传感器、炉顶压力变送器和料罐压力变送器发送过来的过程数据，并进行数据分析和在线计算后，持续地校正对料罐称重的压差补偿系数，然后将校正后的压差补偿系数存储于PLC控制器的记忆数据库中，同时在上位机中显示。本实用新型可以使得高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量，显著提高高炉炼铁的冶炼水平。

Description

串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置

技术领域

本实用新型涉及无料钟炉顶的高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置。

背景技术

随着冶炼技术的发展，当前高炉普遍采用无料钟炉顶进行布料，有串罐无料钟、并罐无料钟、三罐无料钟以及双钟四阀型等。其中串罐无料钟占有主导地位，目前在建大型高炉上，基本上都采用串罐无料钟系统的装料工艺。为了提高高炉冶炼效率，对布料的精细化技术要求也越来越高。由于高炉炉顶恶劣的生产环境和仪表设备安装条件的限制，使得无料钟炉顶称量检测成为本领域内的一个技术难题。

高炉炉顶重量法布料已经成为高炉布料技术的应用趋势，而且重量法布料的前提条件就是料罐称的准确称量。高炉在正常生产时炉顶压力会处于1.5~2.5公斤的高压状态，料罐在炉顶压力的作用下受到一个向上的浮力，并且炉顶压力波动也会引起浮力波动，因此必须采用差压补偿系统来补偿炉顶压力对料罐称重值的影响。

目前常用的称量差压补偿方法为线性补偿方法，这种方法不能对线性补偿系数进行实时修正，不能持续保证料罐称重值的准确性和稳定性。在公开号为CN101985669A、发明名称为《炉顶料罐称重的差压补偿自修正方法》的发明专利中，描述了一种以周期记忆的补偿方法来校正称量差压补偿系数的方法，尽管该方法能够有效解决高炉外围因素造成的线性补偿系数漂移的技术问题，但生产实践表明，该方法对于“坏点”测量数据的敏感度过大，当由于恶劣工况造成炉顶压力或者料罐称量值严重不准时往往会造成自修正线性补偿系数的波动，并且没有“坏点”数据的去除机制，使得这些数据可能一直影响后面的自修正结果，存在自修正结果进一步恶化的隐患。平稳顺行是高炉生产的关键技术指标，应该尽量避免因为线性补偿系数的剧烈波动而引起的工况波动，因而对高炉炉顶称重的差压补偿技术进行进一步发展，提高无料钟炉顶称重差压补偿系统的鲁棒性能，改善高炉布料的控制水平，已经成为了该领域的研究热点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够解决由于高炉炉顶外围因素造成压差补偿系数发生漂移而使得料罐称量值严重不准的技术问题，确保高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：由PLC控制器、炉顶压力变送器、料罐压力变送器、料罐称重传感器、槽下称重传感器以及上位机组成。其中：PLC控制器接收从现场的槽下称重传感器、料罐称重传感器、炉顶压力变送器和料罐压力变送器发送过来的过程数据，并进行数据分析和在线计算后，持续地校正对料罐称重的压差补偿系数，然后将校正后的压差补偿系数存储于PLC控制器的记忆数据库中，同时在上位机中显示。校正后的压差补偿系数用于卸料过程料重补偿计算。

所述的炉顶压力变送器可以采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

所述的料罐压力变送器可以采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

所述的料罐称重传感器可以采用型号为MOD700的称重传感器。

所述的槽下称重传感器可以采用采用西门子称重模块SIWARE U。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

能够充分利用在料罐一次均压和二次均压过程中由压力变送器和称重传感器采集的过程数据进行压差补偿系数的在线校正，校正后的压差补偿系数用于卸料过程料重补偿计算，确保了重量法布料过程的更准确控制，使得高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量，显著提高高炉炼铁的冶炼水平。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其结构如图1所示：由PLC控制器、炉顶压力变送器、料罐压力变送器、料罐称重传感器、槽下称重传感器以及上位机组成，其中： PLC控制器接收从现场的料罐称重传感器、炉顶压力变送器和料罐压力变送器发送过来的过程数据，并进行数据分析和在线计算后，持续地校正槽下称重传感器传过来的对料罐称重的压差补偿系数，然后将校正后的压差补偿系数存储于PLC控制器的记忆数据库中，同时在上位机中显示。校正后的压差补偿系数用于卸料过程料重补偿计算。

所述的炉顶压力变送器，其用来实时测量高炉炉顶压力值；可以采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

所述的料罐压力变送器，其用来实时测量PW型串罐无料钟炉顶下料罐内部压力值；可以采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

所述的料罐称重传感器，其用来实时测量PW型串罐无料钟炉顶下料罐重量值；可以采用型号为MOD700的称重传感器。

所述的槽下称重传感器，其用来测取高炉槽下系统每一次向料罐装料的物料重量值；可以采用采用西门子称重模块SIWARE U。

本实用新型提供的上述串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其充分利用了料罐一次均压和二次均压过程中由压力变送器和称重传感器采集的过程数据，通过压差补偿系数自学习律确保了压差补偿系数能够稳定和持续地得到改善，避免了由于复杂工况造成的“坏点”数据引起压差补偿系数剧烈波动现象的发生，符合高炉生产中稳定可靠的控制要求；与此同时，建立了PLC记忆数据库中的数据更新机制，使得陈旧数据能够及时退出，自动补充最新过程数据到PLC记忆数据库，完全适应高炉生产过程的时变特性。总而言之，本实用新型的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿系统可以有效解决高炉外围因素造成的压差补偿系数发生漂移的技术问题，减少了高炉炉顶压力对料罐称重的影响，实现料罐高压力下的精确重量测量，确保了重量法布料过程的准确控制，使得高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量，显著提高高炉炼铁的冶炼水平。

本实用新型通过充分利用料罐一次均压和二次均压过程中由压力变送器和称重传感器采集的过程数据，通过压差补偿系数自学习律确保了压差补偿系数能够稳定和持续地得到改善，避免了由于复杂工况造成的“坏点”数据引起压差补偿系数剧烈波动现象的发生，符合高炉生产中稳定可靠的控制要求；与此同时在差压补偿系数存储更新模块中建立了PLC记忆数据库中的数据更新机制，使得陈旧数据能够及时退出，自动补充最新过程数据到PLC记忆数据库，完全适应高炉生产过程的时变特性。

本实例公开的某高炉有效容积为2000m³,年平均利用系数为2.5，年工作日为350天，年生铁产量为175万吨，上料方式为皮带上料，高炉炉顶采用PW型串罐无料钟炉顶，上、下料管有效容积为45m³，料罐均压采用半净高炉煤气一次均压和氮气二次均压。由上料罐、下料罐、上密封、下密封、下料闸、溜槽、均压、放散等主要设备构成，其中下料罐装有料罐称，用来称量下料罐实称重，以实现重量法布料。槽下上料系统采用皮带上料方式，主要由供焦皮带、供矿皮带和上料主皮带、返矿皮带、振动筛以及料仓等构成。整个高炉上料的工艺控制流程为：当炉顶发出要料信号，由放矿指针和放焦指针给出放矿和放焦指令，选中的矿仓或焦仓开始按设定的次序依次放料，当第一个被选中的料仓开始放料时，程序发出料头信号，当最后一个被选中的料仓放空料时，程序发出料尾信号。当料头和料尾在供矿皮带或者供焦皮带上得延时走完时，发出料头和料尾在上料罐的信号，此时发出上料罐有料信号。当下料罐放完一批料发出料空信号时，打开均压放散阀对料罐卸压，随后开启上密封阀及上料阀，将上料罐中的炉料装入下料罐。装料完毕，关闭上料阀、上密封阀和均压放散阀，并向下料罐均压。探尺探料降至规定料线深度，提升到位后，打开下密封阀及下料闸，用下料闸的开度大小来控制料流速度，炉料由布料溜槽每布一批料，其起始角较前批料的起始角度步进60度。整个过程的无限循环即完成高炉的装、布料动作。

在实现对串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿过程中，本实用新型进行一次和二次均压过程中采集的过程数据对压差补偿系数进行在线校正。在压差的不同区段，压差补偿系数是不同的，本实用新型可以较好的利用PLC记忆数据库存储和实时更新多组不同压差对应下的压差补偿系数以用于实现对串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿，有效解决高炉外围因素造成的压差补偿系数发生漂移的技术问题，减少了高炉炉顶压力对料罐称重的影响，实现料罐高压力下的精确重量测量，确保了重量法布料过程的准确控制，使得高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量，显著提高高炉炼铁的冶炼水平。

以上实施例仅用于说明本实用新型的实施方式，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其特征在于由PLC控制器、炉顶压力变送器、料罐压力变送器、料罐称重传感器、槽下称重传感器以及上位机组成，其中：所述炉顶压力变送器、料罐压力变送器、料罐称重传感器、槽下称重传感器均与所述PLC控制器相连接；所述PLC控制器与所述上位机相连接。

2.根据权利要求1所述的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其特征在于所述的炉顶压力变送器采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

3.根据权利要求1所述的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其特征在于所述的料罐压力变送器采用罗斯蒙特的3051TG型号压力变送器。

4.根据权利要求1所述的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其特征在于所述的料罐称重传感器采用型号为MOD700的称重传感器。

5.根据权利要求1所述的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿装置，其特征在于所述的槽下称重传感器采用西门子称重模块SIWARE U。