CN210287394U - 用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，包括高炉本体和铁口以及铁水罐车，所述铁口处对应设置有铁钩和渣钩，铁水罐车对应铁钩设置，还包括水渣转鼓、水渣输送皮带以及渣仓，所述水渣转鼓的一端对应渣钩设置，水渣转鼓的另一端对应水渣输送皮带设置，水渣输送皮带上设有用于称重的皮带秤，渣仓对应设在水渣输送皮带的下方。其能够准确全面地反应高炉出渣铁情况。

Description

用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置

技术领域

本实用新型涉及高炉炼铁技术领域，尤其是涉及一种用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置。

背景技术

炉前出铁的稳定和渣铁是否出尽对炉况的稳定具有重要影响，也是高炉日常操作的重要基础。渣铁的周期排放，为炉料下降提供可持续的空间。渣铁出尽是高炉稳定运行的基础，也是炉前操作的首要职责。憋渣憋铁易导致高炉风压上升、料速不均，引起煤气流分布的紊乱，进而导致高炉炉况波动，严重时导致减风退守，严重影响高炉正常生产。因此高炉炉前操作要求必须出尽渣铁，保持出铁的稳定，保障高炉的稳定运行。

目前判断高炉内渣铁是否出尽的方法主要有计算法和观察法。其中，计算法主要是计算当日的理论产量和实际产量进行对比，以及对出铁时间、出渣时间进行统计计算两种。进行当日的理论产量和实际产量计算能够反映当日出铁状况，判断铁有无出尽，但由于计量时间长，不能及时反映某一炉次的出铁情况，不能及时对开口时间进行调整，具有调整的滞后性；而且这种方法仅能反映出铁情况，不能反映出渣情况。采用出铁、出渣时间进行统计计算，能够反映出铁和出渣时间的变化，但由于铁流速度的变化，这种方法仅能用于时间上的参考，未根据物料平衡进行计算，不能定量地表征渣铁是否出尽。生产中通常采用观察法来判断高炉内渣铁是否出尽。操作工通过观察铁口状况进行判断，当铁口来风见喷时，判断为渣铁出尽，否则为渣铁未出尽。这种方法能够直观便捷地进行判断，但由于存在出铁过程中炉缸不活，渣铁环流、中心死料柱透液性不良，或铁口孔道不畅致铁口短时出现来风迹象，这种主观判断存在一定的误差。

通过专利检索，目前已有相关的以高炉炉缸内渣铁液面高度表征渣铁出尽情况的专利公开。中国专利申请号CN201610880421.7公布了一种在线测量高炉炉缸渣铁液面信息的方法，该方法以渣铁蓄热能力不同引起的炉缸耐火材料和炉壳间传热变化为原理支撑，通过安装在炉缸设定高度四周与炉缸底部的测量点，将温度信息反馈并输出电动势测量值，以表征炉缸内渣铁液面高度。由于高炉炉型是不断变化的，设计炉型与炉体建设结构有关，而操作炉型则是开炉点火后逐步形成的，是随着耐火材料的侵蚀脱落不断发生转变的。该方法仅能适用开炉初期炉型规整阶段，伴随着炉缸内衬的不断侵蚀，炉缸耐火材料和炉壳间传热发生重大变化，测量的温度信息和电动势值不再准确，不能如实反映炉缸液面信息。

综上所述，现有技术中采用实时监控数据进行高炉炉缸液面监控的方法伴随炉缸进一步侵蚀不再适用，而采用日产量或出渣铁时间计算，不能定量反映某一炉次的出渣铁量，不能及时进行调整；常用的观察法也具有主观判断误差，均不能准确反映高炉出渣铁状况。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其能够准确全面地反应高炉出渣铁情况。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，包括高炉本体和铁口以及铁水罐车，所述铁口处对应设置有铁钩和渣钩，铁水罐车对应铁钩设置，还包括水渣转鼓、水渣输送皮带以及渣仓，所述水渣转鼓的一端对应渣钩设置，水渣转鼓的另一端对应水渣输送皮带设置，水渣输送皮带上设有用于称重的皮带秤，渣仓对应设在水渣输送皮带的下方。

进一步的，

所述水渣输送皮带包括依次设置的水渣一号皮带、水渣二号皮带以及水渣三号皮带，所述水渣一号皮带与水渣转鼓相连，水渣三号皮带对应渣仓设置，水渣三号皮带高于水渣一号皮带并且其之间通过水渣二号皮带相连。

还包括运输铁道，所述铁水罐车通过轨道衡可移动的设在运输铁道上。

所述铁钩和渣钩设在铁口的外端，渣钩位于铁钩的上方。

所述铁水罐车为鱼雷罐车。

所述水渣二号皮带倾斜设置，渣仓为并排设置的一组。

所述运输铁道位于水渣输送皮带的下方。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

(1)能够同时定量地反映该炉次的出铁情况和出渣情况，全面地反映了高炉出渣铁情况，对判断高炉渣铁是否出尽进行定量分析，为出铁时间调整提供及时数据支撑，对于高炉操作具有重要指导意义；(2)根据质量守恒定律，即物料平衡进行计算，精确地计算了理论铁量和渣量；轨道衡和皮带秤的计量能够准确计量实际铁量和渣量，整个判断方法准确度高，误差小；(3)以某一炉次为单元进行计算，能够及时反映当前的出渣铁状况，及时为下一炉出铁时间提供参考，具有时效性，有利于维持炉前出铁的稳定和高炉炉况的稳定。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型装置结构示意图。

图中：

1、高炉本体；2、铁口；3、渣沟；4、水渣转鼓；501、水渣一号皮带；502、水渣二号皮带；503、水渣三号皮带；601、一号皮带皮带秤；602、三号皮带皮带秤；7、渣仓；8、铁沟；9、运输铁道；10、轨道衡；11、铁水罐车。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，该用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，包括高炉本体、铁口、铁水罐车、水渣转鼓、运输铁道、水渣输送皮带以及渣仓。

铁口处对应设置有铁钩和渣钩，铁水罐车对应铁钩设置，水渣转鼓的一端对应渣钩设置，水渣转鼓的另一端对应水渣输送皮带设置，水渣输送皮带上设有用于称重的皮带秤，渣仓对应设在水渣输送皮带的下方。

铁钩和渣钩设在铁口的外端，渣钩位于铁钩的上方；渣钩的端部与水渣转鼓入口对应设置，铁钩的端部与铁水罐车上端口对应设置。水渣输送皮带包括依次设置的水渣一号皮带、水渣二号皮带以及水渣三号皮带，所述水渣一号皮带与水渣转鼓相连，水渣三号皮带对应渣仓设置，水渣三号皮带高于水渣一号皮带并且其之间通过水渣二号皮带相连，水渣二号皮带倾斜设置，渣仓为并排设置的一组。

运输铁道位于水渣输送皮带的下方；铁水罐车为鱼雷罐车，铁水罐车通过轨道衡可移动的设在运输铁道上，铁水罐车对应铁钩设置，可对出铁量进行计量。

其定量判断高炉渣铁是否出尽的方法，包括以下步骤：

步骤一、出铁时间的记录：

高炉1打开铁口2后，记录该炉次开口时间，铁水与炉渣经撇渣器分离后，铁水经铁沟8流入运输铁道9上的铁水罐车11，炉渣经渣沟3，后冲制进入水渣转鼓4，经皮带5运送至渣仓7；铁口2堵口后，记录堵口时间；

步骤二、出铁量的计量：

在运输铁道9上安装轨道衡10，在出铁过程中计量铁水罐车的自重m_罐和装铁后总重量m_总；

步骤三、出渣量的计量：

在水渣出转鼓4的一号皮带501和到达渣仓7的三号皮带503上分别安装一号皮带皮带秤601和三号皮带皮带秤602，计量出铁过程中的两个皮带秤位置的出渣量m₁和m₂；

步骤四、水渣水分含量的测定：

分别在安装的一号皮带皮带秤601和三号皮带皮带秤602位置，多次取渣样试样，称量重量w_湿；烘干后称量重量w_干，则可计算出该试样水分含量η＝ (w_湿-w_干)/w_湿，取多个试样的平均值，即为该皮带秤位置的水渣水分含量；按此方法，测定出两个皮带秤位置的水渣水分含量η₁和η₂；

步骤五、出渣铁量的计算：

根据出铁量和出渣量的计量值、水渣水分含量以及水渣系数

即可计算出该炉次的出铁量为∑(m_总-m_罐)，出渣量为

步骤六、理论铁量与理论渣量的计算；

根据该炉次的出铁时间，计算理论铁量＝该炉次出铁时间内的料批数×每批料的理论铁量，理论渣量＝理论铁量×核料渣比；

步骤七、高炉渣铁是否出尽的判断：

根据出渣铁的计量值，与理论铁量、理论渣量进行比较，判断该炉次的渣铁是否出尽；若实际铁量＜理论铁量×95％，判断为铁未出尽；若实际渣量＜理论渣量×95％，判断为渣未出尽；若存在铁未出尽或渣未出尽的状况，则下一炉次比预定时间提前打开铁口。

进一步的，步骤二中的皮带秤在未出铁时每日进行一次校验。步骤三中高炉炉渣由渣沟流入冲制箱，经冲制箱喷出的高压水流水淬冲制成水渣，经水渣沟、连通管进入转鼓分配器，最后经水渣皮带运入渣仓。步骤四中的水渣系数

为高炉炉渣经高压水流水淬冲制成水渣的质量增加系数，根据生产经验公式取 1.2-1.4。

步骤五中的该炉次出铁时间内的料批数由高炉上料系统自动计量。步骤五中的每批料的理论铁量、核料渣比是以原料成分、用料结构为基础数据，根据质量守恒定律的物料平衡计算得出。

优选具体实例为：

实例1：

其具体步骤为：

步骤一、出铁时间的记录：

随机选取某一炉次，高炉1打开铁口2后，记录该炉次开口时间8:32，铁水与炉渣经撇渣器分离后，铁水经铁沟8流入鱼雷罐车11，炉渣经冲制进入转鼓4，经皮带5运送至渣仓7；铁口2堵口后，记录堵口时间10:57。

步骤二、出铁量的计量：

该炉次共出铁三罐，根据运输铁道9上安装的轨道衡10，分别计量鱼雷罐车的空重m_罐和装铁后总重量m_总，其中第一罐空重301.1t、满重580.6t，第二罐空重289.7t、满重592.4t，第三罐空重295.4t、满重591.6t。

步骤三、出渣量的计量：

根据安装的一号皮带皮带秤601和三号皮带皮带秤602，计量出铁过程中的两个皮带秤位置的出渣量m₁和m₂，其中一号皮带秤计量出水渣量为363t，三号皮带秤计量出水渣量为353t。

步骤四、水渣水分含量的测定：

分别在安装的一号皮带秤601和三号皮带秤602位置，于9:00、9:30、10:00、10:30分四次取渣样试样，共8个试样，每次试样取500g，烘干后进行称重。一号皮带秤所取四个试样烘干后重量分别为445g、459g、440g、451g，则可计算出试样水分含量分别为11.0％、8.2％、12.0％、9.8％，取其平均值为10.3％，即为该一号皮带秤位置的水渣水分含量。

三号皮带秤所取四个试样烘干后重量分别为469g、459g、477g、470g，则可计算出试样水分含量分别为6.2％、8.2％、4.6％、6.0％，取其平均值为6.3％，即为该三号皮带秤位置的水渣水分含量。

步骤五、出渣铁量的计算：

根据鱼雷罐车空重与满重，计算出三罐装铁量分别为279.5t、302.7t、296.2t，计算出总出铁量为878.4t。

根据两个皮带秤出渣量的计量值、水渣水分含量，即可计算一号皮带秤水渣量为326t，三号皮带秤水渣量为331t，取平均值328t为该炉次实际水渣量；除以水渣系数1.3，得到该炉次出渣量为252t。

步骤六、理论铁量与理论渣量的计算；

当前高炉用料结构为矿批102t/ch，其中烧结矿68.48％、球团矿21％、澳矿9.84％、国内矿0.68％，其中烧结矿TFe 57.54％、FeO 8.51％，球团矿TFe 63.14％、澳矿TFe 63.36％、国内矿TFe 49.40％，理论铁量为63.97t/ch，渣比289kg/t·Fe；

该炉次共出铁145min，期间共上料13.8ch，可根据公式理论铁量＝该炉次出铁时间内的料批数×每批料的理论铁量，计算出理论铁量为883t。根据公式理论渣量＝理论铁量×核料渣比，可计算出理论渣量为255t。

步骤七、高炉渣铁是否出尽的判断：

将出渣铁的计量值，与理论铁量、理论渣量进行比较，对该炉次的渣铁是否出尽进行判断。该炉次实际铁量为878.4t，理论铁量为883t，两者比值为99.5％，判断为铁出尽。实际渣量为252t，理论渣量为255t，两者比值为98.8％，判断为渣出尽；由于渣铁均已出尽，则下一炉次出铁制度维持。

实施例2：

其具体步骤为：

步骤一、出铁时间的记录：

随机选取某一炉次，高炉1打开铁口2后，记录该炉次开口时间8:55，铁水与炉渣经撇渣器分离后，铁水经铁沟8流入鱼雷罐车11，炉渣经冲制进入转鼓4，经皮带5运送至渣仓7；铁口2堵口后，记录堵口时间11:34。

步骤二、出铁量的计量：

该炉次共出铁四罐，根据运输铁道9上安装的轨道衡10，分别计量鱼雷罐车的空重m_罐和装铁后总重量m_总，其中第一罐空重303.2t、满重615.5t，第二罐空重297.8t、满重598.7t，第三罐空重286.3t、满重572.1t，第四罐未满，空重296.0t、总重337.6t。

步骤三、出渣量的计量：

根据安装的一号皮带皮带秤601和三号皮带皮带秤602，计量出铁过程中的两个皮带秤位置的出渣量m₁和m₂，其中一号皮带秤计量出水渣量为370t，三号皮带秤计量出水渣量为362t。

步骤四、水渣水分含量的测定：

分别在安装的一号皮带秤601和三号皮带秤602位置，于9:30、10:00、10:30、 11:00、11:30分五次取渣样试样，共10个试样，每次试样取500g，烘干后进行称重。一号皮带秤所取五个试样烘干后重量分别为451g、439g、456g、460g、 452g，则可计算出试样水分含量分别为9.8％、12.2％、8.8％、8.0％、9.6％，取其平均值为9.7％，即为该一号皮带秤位置的水渣水分含量。

三号皮带秤所取五个试样烘干后重量分别为473g、465g、479g、466g、459g，则可计算出试样水分含量分别为5.4％、7.0％、4.2％、6.8％、8.2％，取其平均值为6.3％，即为该三号皮带秤位置的水渣水分含量。

步骤五、出渣铁量的计算：

根据鱼雷罐车空重与总重，计算出四罐装铁量分别为312.3t、300.9t、285.8t、41.6t，计算出总出铁量为940.6t；

根据两个皮带秤出渣量的计量值、水渣水分含量，即可计算一号皮带秤水渣量为334t，三号皮带秤水渣量为339t，取平均值337t为该炉次实际水渣量；除以水渣系数1.3，得到该炉次出渣量为259t。

步骤六、理论铁量与理论渣量的计算；

当前高炉用料结构为矿批106t/ch，其中烧结矿70.01％、球团矿21％、澳矿8.51％、国内矿0.47％，其中烧结矿TFe 57.55％、FeO 8.73％，球团矿TFe 63.56％、澳矿TFe 63.36％、国内矿TFe 49.40％，理论铁量为65.07t/ch，渣比288kg/t·Fe；

该炉次共出铁159min，期间共上料15.3ch，可根据公式理论铁量＝该炉次出铁时间内的料批数×每批料的理论铁量，计算出理论铁量为996t；根据公式理论渣量＝理论铁量×核料渣比，可计算出理论渣量为287t。

步骤七、高炉渣铁是否出尽的判断：

将出渣铁的计量值，与理论铁量、理论渣量进行比较，对该炉次的渣铁是否出尽进行判断。该炉次实际铁量为940.6t，理论铁量为996t，两者比值为94.4％＜95％，判断为铁未出尽。实际渣量为259t，理论渣量为287t，两者比值为90.2％＜95％，判断为渣未出尽。由于渣铁均未出尽，则下一炉次提前打开铁口，减少断渣时间，保证渣铁出尽；

上述仅为对本实用新型较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本实用新型的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，包括高炉本体和铁口以及铁水罐车，所述铁口处对应设置有铁钩和渣钩，铁水罐车对应铁钩设置，其特征在于：还包括水渣转鼓、水渣输送皮带以及渣仓，所述水渣转鼓的一端对应渣钩设置，水渣转鼓的另一端对应水渣输送皮带设置，水渣输送皮带上设有用于称重的皮带秤，渣仓对应设在水渣输送皮带的下方。

2.如权利要求1所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：所述水渣输送皮带包括依次设置的水渣一号皮带、水渣二号皮带以及水渣三号皮带，所述水渣一号皮带与水渣转鼓相连，水渣三号皮带对应渣仓设置，水渣三号皮带高于水渣一号皮带并且其之间通过水渣二号皮带相连。

3.如权利要求1所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：还包括运输铁道，所述铁水罐车通过轨道衡可移动的设在运输铁道上。

4.如权利要求1所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：所述铁钩和渣钩设在铁口的外端，渣钩位于铁钩的上方。

5.如权利要求1所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：所述铁水罐车为鱼雷罐车。

6.如权利要求2所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：所述水渣二号皮带倾斜设置，渣仓为并排设置的一组。

7.如权利要求3所述用于定量判断高炉渣铁是否出尽的装置，其特征在于：所述运输铁道位于水渣输送皮带的下方。

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