CN218553895U

CN218553895U - 一种烧结混合料自动配水系统

Info

Publication number: CN218553895U
Application number: CN202222592956.8U
Authority: CN
Inventors: 赵亚军; 赵贵清
Original assignee: Jiuquan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Jiuquan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2023-03-03
Anticipated expiration: 2032-09-29

Abstract

本实用新型公开了一种烧结混合料自动配水系统，属于钢铁冶炼技术领域。包括依次连接的混合料混匀制粒单元、一混水分主控单元、一混水分副控单元、二混水分主控单元、二混水分副控单元；所述混合料混匀制粒单元包括一次混合机、热水调节阀、二次混合机、蒸汽调节阀以及相应皮带。一混以热水作为添加水，提高料温。在一次混合机前后各安装一套水分检测仪（一混第一水分检测仪和一混第二水分检测仪），二混采用中低压蒸汽接入混合机，预热混合料。在二次混合机前后也各安装一套水分检测仪（二混第一水分检测仪和二混第二水分检测仪）。通过该系统成功实现了烧结混合料配水的自动控制，解决了烧结混合料水分的稳定性问题。

Description

一种烧结混合料自动配水系统

技术领域

本实用新型属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种烧结混合料自动配水系统。

背景技术

使用烧结法炼铁工艺时，为了提高炼铁效率和原料利用率，铁矿粉中需要添加燃料、熔剂、水以及其他辅料混合形成混合料，再将混合料烧结成矿来作为高炉的炼铁原料。其中，由于烧结混合料的含水量对烧结矿的质量影响极大，烧结混合料水分含量是烧结生产工艺中必须严格控制的一个参数，烧结混合料中水分含量的大小直接影响烧结的生产效率。

当混合料水分含量过小时，物料颗粒间的固结力小，混合料成球能力差，导致烧结料层透气性差，烧结的生产效率受到影响；当混合料水分过大时，虽然混合料成球能力强，但是在烧结过程中，上部烧结蒸发的饱和水蒸汽遇下部冷料层时又会重新凝结，造成局部物料过湿、料层透气性变差，同样影响烧结的生产效率。

长期以来, 烧结配水的过程在很大程度上是由操作工凭经验来控制, 由于生产数据采集和检测中存在滞后与波动, 以及操作者存在操作知识的差异、判断能力的高低、环境等诸多因素的影响, 人工操作不可避免地导致操作控制的波动, 从而给生产带来不利的影响, 尤其是随着烧结机设备向大型化发展, 这种影响就更大。因此, 设计有效的自动配水控制系统成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种烧结混合料自动配水系统，在常规PID控制基础上，系统研究了影响混合料水分稳定性的主要因素、以及配混中间水的滞后性等特征，在一混、二混配水系统提出了两次信号反馈，实现烧结混合料自动配水的有效控制，达到水分稳定、烧结矿质量提高的目的。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种烧结混合料自动配水系统，包括依次连接的混合料混匀制粒单元、一混水分主控单元、一混水分副控单元、二混水分主控单元、二混水分副控单元；所述混合料混匀制粒单元包括一次混合机、热水调节阀、二次混合机、蒸汽调节阀以及相应皮带；

所述一混水分主控单元包括用于检测一次混合机前端物料含水率的一混第一水分检测仪，一混第一水分检测仪后依次信号连接一混前端补偿器、一混第一比较器、一混主PID调节器；一混水分副控单元包括用于检测一次混合机后端物料含水率的一混第二水分检测仪，一混第二水分检测仪后依次信号连接一混运算器、一混第二比较器、一混副PID调节器，一混副PID调节器信号连接热水调节阀，一混主PID调节器信号连接一混第二比较器；

所述二混水分主控单元包括用于检测二次混合机前端物料含水率的二混第一水分检测仪，二混第一水分检测仪后依次信号连接二混前端补偿器、二混第一比较器、二混主PID调节器；二混水分副控单元包括用于检测二次混合机后端物料含水率的二混第二水分检测仪，二混第二水分检测仪后依次信号连接二混运算器、二混第二比较器、二混副PID调节器，二混副PID调节器信号连接蒸汽调节阀，二混主PID调节器信号连接二混第二比较器。

进一步地，所述皮带包括设于一次混合机前的配料皮带，一次混合机与二次混合机之间的转运皮带，以及二次混合机后的运输皮带。

本实用新型的工作原理如下：

一混水分主控单元：将一混第一水分检测仪检测到的原料含水量与一混目标水分设定含水量通过一混第一比较器进行比较，再根据原料的输送量计算出加水量，作为一次加水流量的设定值；

一混水分副控单元：将一混第二水分检测仪检测到的实际水分值与一次加水流量的设定值的偏差作为反馈，对一次配水量进行校正，最终确定热水调节阀的开度。

二混水分主控单元：将二混第一水分检测仪检测到的原料含水量与二混目标水分设定含水量通过二混第一比较器进行比较，再根据原料的输送量计算出加蒸汽量，作为二次加蒸汽流量的设定值；

二混水分副控单元：将二混第二水分检测仪检测到的实际水分值与二次加蒸汽流量的设定值的偏差作为反馈，对一次配水量进行校正，最终确定蒸汽调节阀的开度。

本实用新型的有益效果在于：通过该系统成功实现了烧结混合料配水的自动控制，解决了烧结混合料水分的稳定性问题。烧结混合料水分的稳定在一定程度上也降低燃料的消耗、提高烧结矿的成品率和合格率。

附图说明

图1为本实用新型系统结构图；

图2为本实用新型工艺控制流程图；

图中：1-一次混合机、2-二次混合机；

3-一混主PID调节器、4-一混副PID调节器、5-热水调节阀、6-一混第一比较器、7-一混第二比较器、8-一混第一水分检测仪、9-一混前端补偿器、10-一混第二水分检测仪、11-一混运算器；

12-二混主PID调节器、13-二混副PID调节器、14-蒸汽调节阀、15-二混第一比较器、16-二混第二比较器、17-二混第一水分检测仪、18-二混前端补偿器、19-二混第二水分检测仪、20-二混运算器；

21-配料皮带，22-转运皮带，23-运输皮带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

为了加强混合料的混匀和制粒，改善混合料的透气性，满足厚料层烧结的需要,据根据当地原料条件。某钢铁厂265m²烧结机设计采用二段混合,均为圆筒混合机，如图1所示。一、二混的目的是制粒并调整混合料水份，二段混合的总时间约9min。一混进料为直入式，头部设有伸缩装置。一混以热水作为添加水，提高料温。在一次混合机1前后各安装一套水分检测仪（一混第一水分检测仪8和一混第二水分检测仪10），有自动加水调节设施（包括流量、压力检测等）。

二混进料也为直入式，头部设有伸缩装置，为提高料温，采用中低压蒸汽接入混合机，预热混合料。在二次混合机2前后也各安装一套水分检测仪（二混第一水分检测仪17和二混第二水分检测仪19），有自动加水调节设施（包括流量、压力检测等）。

如图2所示，一种烧结混合料自动配水系统，包括依次连接的混合料混匀制粒单元、一混水分主控单元、一混水分副控单元、二混水分主控单元、二混水分副控单元；所述混合料混匀制粒单元包括一次混合机1、热水调节阀5、二次混合机2、蒸汽调节阀14以及相应皮带。皮带包括设于一次混合机前的配料皮带21，一次混合机与二次混合机之间的转运皮带22，以及二次混合机后的运输皮带23。

一混水分主控单元包括用于检测一次混合机1前端物料含水率的一混第一水分检测仪8，一混第一水分检测仪8后依次信号连接一混前端补偿器9、一混第一比较器6、一混主PID调节器3；一混水分副控单元包括用于检测一次混合机1后端物料含水率的一混第二水分检测仪10，一混第二水分检测仪10后依次信号连接一混运算器11、一混第二比较器7、一混副PID调节器4，一混副PID调节器4信号连接热水调节阀5，一混主PID调节器3信号连接一混第二比较器7。

二混水分主控单元包括用于检测二次混合机2前端物料含水率的二混第一水分检测仪17，二混第一水分检测仪17后依次信号连接二混前端补偿器18、二混第一比较器15、二混主PID调节器12；二混水分副控单元包括用于检测二次混合机2后端物料含水率的二混第二水分检测仪19，二混第二水分检测仪19后依次信号连接二混运算器20、二混第二比较器16、二混副PID调节器13，二混副PID调节器13信号连接蒸汽调节阀14，二混主PID调节器12信号连接二混第二比较器16。

本实用新型的工作过程如下：

1、混合料混匀制粒

配料后的原料，与热水调节阀5加入的热水一起输入到一次混合机1，对原料进行润湿、混匀和制粒，一混后物料水分一般控制 6.5%~7.5%；混合料自一次混合机1出来后，与蒸汽调节阀14加入的蒸汽一起进入二次混合机2，经润湿和强化制粒后运送至烧结机，经制粒机后物料水分通常控制在7%~8%。

2、一混水分主控制

将一混第一水分检测仪8检测到的原料含水量与一混目标水分设定含水量通过一混第一比较器6进行比较，再根据原料的输送量计算出加水量，作为一次加水流量的设定值。

一混水分副控制

将一混第二水分检测仪10检测到的实际水分值与一次加水流量的设定值的偏差作为反馈，对一次配水量进行校正，最终确定热水调节阀5的开度。

4、二混水分主控制

将二混第一水分检测仪17检测到的原料含水量与二混目标水分设定含水量通过二混第一比较器15进行比较，再根据原料的输送量计算出加蒸汽量，作为二次加蒸汽流量的设定值。

5、二混水分副控制

将二混第二水分检测仪19检测到的实际水分值与二次加蒸汽流量的设定值的偏差作为反馈，对一次配水量进行校正，最终确定蒸汽调节阀14的开度。

一次混合机1上的两个水分检测仪可合并在一处，减少一个水分检测仪。其他未尽描述之处，均采用现有技术中实现相同功能的类似物或等同物。本文为方便描述将其流程分阶段描述，不应理解为对本实用新型使用方式的限定。

使用本实用新型烧结混合料自动配水系统，使适宜的水分在烧结过程中起到有益的作用，烧结透气性得到改善，烧结矿转鼓强度由78.0%提升至80.0%左右，固体燃耗下降0.44 kg／t，效益明显，烧结矿加工成本降低，具有良好的经济、社会和环境效益。对球团矿制球控水等类似工艺，也可按照上述系统处理。

Claims

1.一种烧结混合料自动配水系统，其特征在于，包括依次连接的混合料混匀制粒单元、一混水分主控单元、一混水分副控单元、二混水分主控单元、二混水分副控单元；所述混合料混匀制粒单元包括一次混合机（1）、热水调节阀（5）、二次混合机（2）、蒸汽调节阀（14）以及相应皮带；

所述一混水分主控单元包括用于检测一次混合机（1）前端物料含水率的一混第一水分检测仪（8），一混第一水分检测仪（8）后依次信号连接一混前端补偿器（9）、一混第一比较器（6）、一混主PID调节器（3）；一混水分副控单元包括用于检测一次混合机（1）后端物料含水率的一混第二水分检测仪（10），一混第二水分检测仪（10）后依次信号连接一混运算器（11）、一混第二比较器（7）、一混副PID调节器（4），一混副PID调节器（4）信号连接热水调节阀（5），一混主PID调节器（3）信号连接一混第二比较器（7）；

所述二混水分主控单元包括用于检测二次混合机（2）前端物料含水率的二混第一水分检测仪（17），二混第一水分检测仪（17）后依次信号连接二混前端补偿器（18）、二混第一比较器（15）、二混主PID调节器（12）；二混水分副控单元包括用于检测二次混合机（2）后端物料含水率的二混第二水分检测仪（19），二混第二水分检测仪（19）后依次信号连接二混运算器（20）、二混第二比较器（16）、二混副PID调节器（13），二混副PID调节器（13）信号连接蒸汽调节阀（14），二混主PID调节器（12）信号连接二混第二比较器（16）。

2.根据权利要求1所述的烧结混合料自动配水系统，其特征在于，所述皮带包括设于一次混合机（1）前的配料皮带（21），一次混合机（1）与二次混合机（2）之间的转运皮带（22），以及二次混合机（2）后的运输皮带（23）。