CN213350798U - 一种钢包烘烤器自动烘烤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢包烘烤器自动烘烤系统，包括钢包、控制器、温度检测装置、煤气供给管道、煤气电动调节阀、煤气热值仪、煤气流量检测装置、空气供给管道、空气电动调节阀和空气流量检测装置；控制器获取钢包耐火材料的面积、烘烤时间、烘烤温度和煤气热值，控制器通过煤气电动调节阀和煤气流量检测装置实现煤气供给量的PID闭环控制，通过空气电动调节阀和空气流量检测装置实现空气供给量的PID闭环控制。本实用新型对煤气和空气进行PID闭环控制，按照耐火材料升温要求进行合理燃料供给，降低烘烤过程中的温度偏差。

Description

一种钢包烘烤器自动烘烤系统

技术领域

本实用新型涉及炼钢技术领域，特别是指一种钢包烘烤器自动烘烤系统。

背景技术

冶金企业炼钢厂钢包使用一段时间需要全部更换耐火材料，这样才能保证钢包承装钢水的安全。所以耐材全部更换，炼钢厂简称为大修包；大修包需要严格按照耐火材料的烘烤器进行烘烤，将耐材的水分全部排出，并且烘烤到工艺要求温度。

现在冶金企业钢包烘烤器普遍采用大、中、小火进行燃烧，无法严格按照耐火材料的温度曲线进行烘烤，由于大、中、小火时煤气调节阀和空气调节阀的阀位是固定的，然而煤气的热值和压力在实际工作中是波动的，烘烤过程中很难保证合理空燃比，煤气无法达到完全燃烧、并且无法实现按照耐火材料升温要求进行合理燃料供给，造成烘烤过程温度偏差打，煤气浪费严重。

实用新型内容

本实用新型提出一种钢包烘烤器自动烘烤系统，根据耐火材料的烘烤要求，对钢包进行自动烘烤，整个烘烤过程煤气处在合理的空燃比状态下燃烧，同样的工艺要求钢包自动烘烤大幅度节约能源。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种钢包烘烤器自动烘烤系统，包括钢包、煤气供给系统、空气供给系统、控制器和用于检测钢包实时温度的温度检测装置，所述煤气供给系统包括煤气供给管道以及设在所述煤气供给管道上的煤气电动调节阀、煤气热值仪和煤气流量检测装置；所述空气供给系统包括空气供给管道以及设在所述空气供给管道上的空气电动调节阀和空气流量检测装置；所述控制器连接用于人机交互的控制面板，所述控制面板获取钢包耐火材料的面积、烘烤时间和烘烤温度并传输给所述控制器，所述控制器与所述煤气热值仪连接，获取煤气热值仪反馈的煤气热值，所述煤气流量检测装置发送煤气流量值给所述控制器，所述空气流量检测装置发送空气流量值给所述控制器，所述温度检测装置发送钢包的实时温度给所述控制器；所述控制器分别与所述煤气电动调节阀和空气电动调节阀连接；所述控制器通过煤气电动调节阀和煤气流量检测装置实现煤气供给量的 PID闭环控制，通过空气电动调节阀和空气流量检测装置实现空气供给量的PID 闭环控制。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述控制器为PL C。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述温度检测装置由若干热电偶测温支路组成，所述热电偶测温支路分别均匀安装在钢包上，获取钢包不同位置的温度并传输给所述控制器。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述钢包内安装有直燃式烧嘴，所述直燃式烧嘴分别与煤气供给管道和空气供给管道导通。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述钢包内安装有火焰检测装置，所述火焰检测装置与所述控制器连接，发送火焰熄火信号给所述控制器。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述钢包内还安装有CO检测装置，所述CO监测装置检测钢包内的CO含量，并发送信号给所述控制器，所述控制器连接报警装置。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述控制面板为触摸控制面板。

本实用新型的有益效果在于：对煤气和空气进行PID闭环控制，保证煤气和空气的供给，尽可能使煤气达到完全燃烧，按照耐火材料升温要求进行合理燃料供给，降低烘烤过程中的温度偏差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为耐火材料的温升曲线示意图；

图2为本实用新型一种钢包烘烤器自动烘烤系统的电气原理图.

图中，1-钢包；2-温度检测装置；3-控制器；4-煤气电动调节阀；5-煤气热值仪；6-煤气流量检测装置；7-煤气压力变送器；8-空气电动调节阀；9-空气流量检测装置；10-空气压力变送器；11-直燃式烧嘴；12-火焰检测装置；13-煤气供给管道；14-空气供给管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

钢包烘烤器按照耐材企业升温要求对钢包进行自动烘烤，一般耐火材料企业给定的烘烤时间和烘烤温度的具体要求，本实例以120吨钢包，耐材厂家给出如图1所示的温升曲线。

经过计算得出各段温度时间段需要的热量如下表所示：

表1

温度范围	所需时间	累计时间	耐材耗热量	水耗热量	表面散热	烟气损失	总耗热量
								(℃)	(h)	(h)	(kcal/h)	(kcal/h)	(kcal/h)	(kcal/h)	(kcal)
室温～200	3	3	300000	2990	0	213382	1549116
								200	20	23	0	499	5287	79054	169680
200～400	8	31	150000	1121	15246	177752	2752952
								400	8	39	0	1794	20874	189380	1696384
400～600	4	43	480000	0	29907	686875	4787128
								600～1000	5	48	480000	0	60196	727676	6339360

根据表1计算出每个时间段的耗热量，再依据煤气热值仪器反馈的煤气热值，计算出每个时间段的给定煤气流量；根据煤气流量检测设备测出煤气的实际流量结合煤气热值仪得出的实时空燃比计算实时的空给定流量，整个过程在合理的燃空比状态下燃烧，确保钢包烘烤过程没有冒火-火焰在钢包外燃烧(燃料供给量过大)和吸冷风-钢包升温速度慢(空气供给量过大)的现象。煤气通过平均供给的方式，在整个烘烤过程均匀分配，同时通过热电偶的热值反馈，对煤气供给量进行微调，全部更换耐材的大修钢包，整个烘烤过去全部实现自动烘烤，低温烘烤时需要排除耐材物理水和结晶水效果，高温烘烤时将燃料充分燃烧释放热量均匀加热耐材，保证钢包内部的温度均匀性。大修钢包全自动烘烤实现整个烘烤过去无人参与，并且完成按照燃料的合理空燃比燃烧，每个升温段，保温度都严格要找耐火材料对温度和时间的要求执行，整个烘烤过程可以大幅度节能能源。

如图2所示，本实用新型提出了一种钢包烘烤器自动烘烤系统，包括钢包 1、煤气供给系统、空气供给系统、控制器3和用于检测钢包1实时温度的温度检测装置2，煤气供给系统包括煤气供给管道13以及设在煤气供给管道13上的煤气电动调节阀4、煤气热值仪5和煤气流量检测装置6，煤气供给管道13上还设有煤气压力变送器7；空气供给系统包括空气供给管道14以及设在空气供给管道14上的空气电动调节阀8和空气流量检测装置9，空气供给管道14上还设有空气压力变送器10；控制器3连接用于人机交互的控制面板，控制面板获取钢包1耐火材料的面积、烘烤时间和烘烤温度并传输给控制器3，控制器3与煤气热值仪5连接，获取煤气热值仪5反馈的煤气热值，煤气流量检测装置6 发送煤气流量值给控制器3，空气流量检测装置9发送空气流量值给控制器3，温度检测装置2发送钢包1的实时温度给控制器3；控制器3分别与煤气电动调节阀4和空气电动调节阀8连接；控制器3根据耐火材料的面积和煤气热值计算加热耐火材料所需的能量并分配煤气量，通过煤气电动调节阀4和煤气流量检测装置6实现煤气供给量的PID闭环控制，根据煤气热值和实测的煤气量计算空气供给量，通过空气电动调节阀8和空气流量检测装置9实现空气供给量的PID闭环控制。

具体的，控制器3为PLC，控制面板为触摸控制面板。温度检测装置2由若干热电偶测温支路组成，热电偶测温支路分别均匀安装在钢包1上，获取钢包1不同位置的温度并传输给控制器3。设置多组热电偶测温支路获取钢包1不同位置的温度，控制器3均衡判断钢包1的整体温度数值。

本实用新型通过PLC控制设备自动运行，PLC通过煤气管道安装的煤气热值仪5测出煤气的热值计算空气和燃料的合理配比(空燃比)；并且启动钢包1 烘烤器自动烘烤系统，根据钢包1的温升曲线得出一条时间和耗热量的曲线，根据煤气热值仪5测出的实时煤气热值得到得出实时的煤气给定量，通过调整煤气电动调节阀4开度，调整煤气供给流量；通过煤气热值计算出的空燃比结合实时的煤气实际流量得出实时的空气给定流量，进而调整空气电动调节阀8 开度，调整空气供给流量。温度检查装置反馈实际温度。经过实际验收，这个调整方式可以完成实际时间流量曲线与耐火材料要求升温曲线完成吻合。

钢包1内安装有直燃式烧嘴11，直燃式烧嘴11分别与煤气供给管道13和空气供给管道14导通。钢包1内安装有火焰检测装置12，火焰检测装置12与控制器3连接，发送火焰熄火信号给控制器3。钢包1内还安装有CO检测装置， CO监测装置检测钢包1内的CO含量，并发送信号给控制器3，控制器3连接报警装置。为保证设备及人员安全系统加入火焰检测装置12和CO检测装置，自动运行期间火焰熄火或者CO超过设定的报警值时设备自动停止，关闭煤气快切阀并发出声光报警；煤气压力低于设定的底限值、空气压力低于设定的底限值或者鼓风机故障时设备自动停止，关闭煤气快切阀并发出声光报警。

本实用新型对煤气和空气进行PID闭环控制，保证煤气和空气的供给，尽可能使煤气达到完全燃烧，按照耐火材料升温要求进行合理燃料供给，降低烘烤过程中的温度偏差。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢包烘烤器自动烘烤系统，包括钢包、煤气供给系统、空气供给系统、控制器和用于检测钢包实时温度的温度检测装置，其特征在于：所述煤气供给系统包括煤气供给管道以及设在所述煤气供给管道上的煤气电动调节阀、煤气热值仪和煤气流量检测装置；所述空气供给系统包括空气供给管道以及设在所述空气供给管道上的空气电动调节阀和空气流量检测装置；所述控制器连接用于人机交互的控制面板，所述控制面板获取钢包耐火材料的面积、烘烤时间和烘烤温度并传输给所述控制器，所述控制器与所述煤气热值仪连接，获取煤气热值仪反馈的煤气热值，所述煤气流量检测装置发送煤气流量值给所述控制器，所述空气流量检测装置发送空气流量值给所述控制器，所述温度检测装置发送钢包的实时温度给所述控制器；所述控制器分别与所述煤气电动调节阀和空气电动调节阀连接；所述控制器通过煤气电动调节阀和煤气流量检测装置实现煤气供给量的PID闭环控制，通过空气电动调节阀和空气流量检测装置实现空气供给量的PID闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述控制器为PLC。

3.根据权利要求1所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述温度检测装置由若干热电偶测温支路组成，所述热电偶测温支路分别均匀安装在钢包上，获取钢包不同位置的温度并传输给所述控制器。

4.根据权利要求1所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述钢包内安装有直燃式烧嘴，所述直燃式烧嘴分别与煤气供给管道和空气供给管道导通。

5.根据权利要求4所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述钢包内安装有火焰检测装置，所述火焰检测装置与所述控制器连接，发送火焰熄火信号给所述控制器。

6.根据权利要求4所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述钢包内还安装有CO检测装置，所述CO监测装置检测钢包内的CO含量，并发送信号给所述控制器，所述控制器连接报警装置。

7.根据权利要求1所述的一种钢包烘烤器自动烘烤系统，其特征在于，所述控制面板为触摸控制面板。

Images