專利名稱：高爐風(fēng)口灌渣自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鐵高爐風(fēng)口通風(fēng)控制裝置及其通風(fēng)控制方法。
背景技術(shù)：
隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，我國的煉鐵高爐總數(shù)已達到近千座。各類高爐在運行中都將遇到一個難以解決的問題，這就是高爐風(fēng)口灌渣。高爐在正常運行中，鼓風(fēng)機就像是高爐的心臟，它不斷地通過熱風(fēng)爐向高爐送熱風(fēng)，送入爐膛內(nèi)的熱風(fēng)具有一定的送風(fēng)壓力，用以克服送風(fēng)阻力和料柱阻力，以保證爐膛內(nèi)焦炭和煤粉充分燃燒產(chǎn)生還原劑，使?fàn)t膛內(nèi)的鐵礦石還原形成鐵水和產(chǎn)生爐渣沉入爐缸，爐渣輕于鐵水浮在鐵水上面。但在特殊情況下，由于風(fēng)機機械、電氣自動保護系統(tǒng)等各方面的原因會導(dǎo)致突然斷電或停機，從而造成突然停止送風(fēng)的事故發(fā)生。對380-450平方米的中小高爐停風(fēng)后約8秒鐘，爐內(nèi)未分離的鐵水和爐渣的混合物在十幾個送風(fēng)口上沉積下來全部凝固，從而導(dǎo)致風(fēng)口灌渣。形成風(fēng)口灌渣后，高爐必須停產(chǎn)搶修，要動用大量的人力、物力將風(fēng)口換掉，搶修過程大約需要十幾個小時，每座高爐由于這一事故造成的直接經(jīng)濟損失將在一百萬元以上。
風(fēng)口灌渣事故難以預(yù)測，不可避免，每座高爐每年都將發(fā)生1-2次，全國每年因為這一事故導(dǎo)致的經(jīng)濟損失將在十億元人民幣以上。高爐爐內(nèi)溫度、粉塵、毒性氣體，都會給檢修人員帶來極大的傷害，搶修條件十分艱苦。因此，煉鐵工業(yè)迫切需要提供能解決高爐風(fēng)口灌渣的切實可行的方案。
發(fā)明方案本發(fā)明的目的是提供一種可以防止煉鐵高爐風(fēng)口灌渣的通風(fēng)控制裝置。
本發(fā)明煉鐵高爐風(fēng)口通風(fēng)控制裝置提供的方案是兩座高爐的送風(fēng)管道之間，靠近熱風(fēng)爐的入口位置增設(shè)一條合適口徑的撥風(fēng)管道，兩頭配以電動切斷蝶閥，中間配以快速開啟的撥風(fēng)控制蝶閥，PLC系統(tǒng)裝置與兩臺高爐風(fēng)機電機的狀態(tài)和相應(yīng)的控制閥門連接，對其運行狀態(tài)進行檢測判斷，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；PLC系統(tǒng)檢測并執(zhí)行動作控制過程①PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機電機的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，用以判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；②PLC系統(tǒng)檢測出風(fēng)閥的開啟狀態(tài)，用以判斷該臺風(fēng)機是正常停機還是事故停機，避免撥風(fēng)控制誤動作；③PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機出口止回閥的全開狀態(tài)，用以保護事故風(fēng)機，防止對風(fēng)機機械造成惡性損壞；④PLC系統(tǒng)檢測正常工作風(fēng)機的送風(fēng)壓力，送風(fēng)壓力必須大于一定的設(shè)定壓力(一般設(shè)定為100～120KPa)，才允許執(zhí)行撥風(fēng)控制動作，用以保護正常但處于慢風(fēng)量供風(fēng)的高爐和風(fēng)機(極少數(shù)工況。⑤其他的如撥風(fēng)隔離閥的開啟狀態(tài)、撥風(fēng)控制的投入/退出狀態(tài)、手動強制、試驗系統(tǒng)、事故動作記錄等。
本發(fā)明高爐風(fēng)口灌渣自動控制裝置可以同時檢測高爐風(fēng)機的正常生產(chǎn)和非正常生產(chǎn)狀況，以及其他高爐風(fēng)機的運行工況解決高爐斷風(fēng)緊急情況下的補救措施，針對高爐風(fēng)口灌渣的特點，在短短的幾秒鐘之內(nèi)，在風(fēng)口爐渣凝固之前，各風(fēng)口恢復(fù)達到一定的風(fēng)壓，以保持克服爐內(nèi)料柱阻力，達到預(yù)防風(fēng)口灌渣的效果，對高爐連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)起到很好的促進作用。


圖1是本發(fā)明高爐風(fēng)口灌渣自動控制裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明高爐風(fēng)口灌渣自動控制裝置工作現(xiàn)場示意圖。
具體實施例方式
結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明高爐風(fēng)口灌渣自動控制裝置工作過程說明如下從圖1可以看到，利用兩座高爐的送風(fēng)管道之間，靠近熱風(fēng)爐的入口位置增設(shè)一條合適口徑的撥風(fēng)管道，兩頭配以電動切斷蝶閥，中間配以快速開啟的撥風(fēng)控制蝶閥，裝置的PLC系統(tǒng)對正常生產(chǎn)的兩臺風(fēng)機和電機運行狀態(tài)的檢測判斷。具體檢測和執(zhí)行狀態(tài)是①正常狀態(tài)下，PLC系統(tǒng)檢測兩座高爐風(fēng)機電機1、2的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，用以判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；②出風(fēng)閥的開啟狀態(tài)，用以判斷該臺風(fēng)機是正常停機還是事故停機，避免撥風(fēng)控制誤動作；③風(fēng)機出口止回閥的全開狀態(tài)，用以保護事故風(fēng)機，防止對風(fēng)機機械造成惡性損壞；④正常工作風(fēng)機的送風(fēng)壓力必須大于一定的設(shè)定壓力(一般設(shè)定為100～120KPa)，才允許執(zhí)行撥風(fēng)控制動作，用以保護正常但處于慢風(fēng)量供風(fēng)的高爐和風(fēng)機(極少數(shù)工況)。⑤其他的如撥風(fēng)隔離閥的開啟狀態(tài)、撥風(fēng)控制的投入/退出狀態(tài)、手動強制、試驗系統(tǒng)、事故動作記錄等為配套顯示操作和管理工具。在某一臺風(fēng)機出現(xiàn)故障的緊急情況下，快速執(zhí)行控制命令，撥風(fēng)控制蝶閥在2.5秒完全打開，使因風(fēng)機故障而斷風(fēng)的高爐風(fēng)口在6秒內(nèi)迅速恢復(fù)通風(fēng)，并維持一定的壓力，防止高爐風(fēng)口灌渣事故發(fā)生。
從圖2可以說明系統(tǒng)撥風(fēng)的控制過程如下①PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機電機的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；當(dāng)系統(tǒng)處于撥風(fēng)設(shè)備正常狀態(tài)，此時操作人員應(yīng)確認V3、V5撥風(fēng)隔離電動閥打開；當(dāng)具備撥風(fēng)邏輯條件，撥風(fēng)控制閥V4將快速打開；撥風(fēng)結(jié)束后，操作人員先要將撥風(fēng)隔離閥V3或V5關(guān)閉一個，然后快速關(guān)閉撥風(fēng)控制閥V4；②PLC系統(tǒng)檢測出風(fēng)閥的開啟狀態(tài)，判斷該臺風(fēng)機是正常停機還是事故停機，避免撥風(fēng)控制誤動作；當(dāng)1、2風(fēng)機出風(fēng)閥處于打開狀態(tài)時，可認定兩臺風(fēng)機處在正常運行，因此某一臺風(fēng)機故障，撥風(fēng)條件成立時允許向該座高爐撥風(fēng)；正常停機時出風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，即使其它條件成立也無需向該座高爐撥風(fēng)；
③PLC系統(tǒng)檢測正常工作風(fēng)機的送風(fēng)壓力，送風(fēng)壓力必須大于一定的設(shè)定壓力，一般設(shè)定為100～120KPa，才允許執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；當(dāng)某一風(fēng)機故障時，高爐及風(fēng)機安全撥風(fēng)的一個條件是另一臺工作的風(fēng)機出力(風(fēng)壓)要超過壓力的設(shè)定值才允許向另一座高爐撥風(fēng)，否則會影響該座正常的高爐和風(fēng)機的工況；④當(dāng)某一風(fēng)機的安全運行保護信號發(fā)生、或主電機運行信號消失，和風(fēng)機出口止回閥全關(guān)，當(dāng)此條件全部發(fā)生并且①～③同時具備的條件下，撥風(fēng)控制閥V4將快速打開，實現(xiàn)撥風(fēng)功能；⑤在排除所有條件的情況下，需要強制手動撥風(fēng)時，可快速打開V4控制閥，實現(xiàn)手動撥風(fēng)功能；⑥當(dāng)備用風(fēng)機投入運行或主風(fēng)機恢復(fù)正常，壓力達到給定值后，可先將V3或V5其中一臺電動閥關(guān)閉，然后快速關(guān)閉V4控制閥，工作風(fēng)機處于正常通風(fēng)狀態(tài)；PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機電機的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作。
權(quán)利要求
1.一種煉鐵高爐風(fēng)口通風(fēng)控制裝置，由撥風(fēng)管道、控制閥門和PLC控制系統(tǒng)裝置組成，其特征是在兩座高爐的送風(fēng)管道之間，靠近熱風(fēng)爐的入口位置增設(shè)一條合適口徑的撥風(fēng)管道，兩頭配以電動切斷蝶閥，中間配以快速開啟的撥風(fēng)控制蝶閥，PLC系統(tǒng)裝置與兩臺高爐風(fēng)機電機和相應(yīng)的控制閥門連接，對其運行狀態(tài)進行檢測判斷，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐風(fēng)口通風(fēng)控制裝置，其撥風(fēng)控制過程是①PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機電機的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；當(dāng)系統(tǒng)處于撥風(fēng)設(shè)備正常狀態(tài)，此時操作人員應(yīng)確認V3、V5撥風(fēng)隔離電動閥打開；當(dāng)具備撥風(fēng)邏輯條件，撥風(fēng)控制閥V4將快速打開；撥風(fēng)結(jié)束后，操作人員先要將撥風(fēng)隔離閥V3或V5關(guān)閉一個，然后快速關(guān)閉撥風(fēng)控制閥V4；②PLC系統(tǒng)檢測出風(fēng)閥的開啟狀態(tài)，判斷該臺風(fēng)機是正常停機還是事故停機，避免撥風(fēng)控制誤動作；當(dāng)1、2風(fēng)機出風(fēng)閥處于打開狀態(tài)時，可認定兩臺風(fēng)機處在正常運行，因此某一臺風(fēng)機故障，撥風(fēng)條件成立時允許向該座高爐撥風(fēng)；正常停機時出風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，即使其它條件成立也無需向該座高爐撥風(fēng)；③PLC系統(tǒng)檢測正常工作風(fēng)機的送風(fēng)壓力，送風(fēng)壓力必須大于一定的設(shè)定壓力，一般設(shè)定為100～120KPa，才允許執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；當(dāng)某一風(fēng)機故障時，高爐及風(fēng)機安全撥風(fēng)的一個條件是另一臺工作的風(fēng)機出力(風(fēng)壓)要超過壓力的設(shè)定值才允許向另一座高爐撥風(fēng)，否則會影響該座正常的高爐和風(fēng)機的工況；④當(dāng)某一風(fēng)機的安全運行保護信號發(fā)生、或主電機運行信號消失，和風(fēng)機出口止回閥全關(guān)，當(dāng)此條件全部發(fā)生并且①～③同時具備的條件下，撥風(fēng)控制閥V4將快速打開，實現(xiàn)撥風(fēng)功能；⑤在排除所有條件的情況下，需要強制手動撥風(fēng)時，可快速打開V4控制閥，實現(xiàn)手動撥風(fēng)功能；⑥當(dāng)備用風(fēng)機投入運行或主風(fēng)機恢復(fù)正常，壓力達到給定值后，可先將V3或V5其中一臺電動閥關(guān)閉，然后快速關(guān)閉V4控制閥，工作風(fēng)機處于正常通風(fēng)狀態(tài)；PLC系統(tǒng)檢測風(fēng)機電機的運行狀態(tài)、風(fēng)機的安全運行的工況，判斷工作風(fēng)機的正常與事故狀態(tài)，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煉鐵高爐風(fēng)口通風(fēng)控制裝置及其撥風(fēng)控制方法，其主要特點是在兩座高爐的送風(fēng)管道之間，靠近熱風(fēng)爐的入口位置增設(shè)一條合適口徑的撥風(fēng)管道，兩頭配以電動切斷蝶閥，中間配以快速開啟的撥風(fēng)控制蝶閥，PLC系統(tǒng)裝置與兩臺高爐風(fēng)機電機和相應(yīng)的控制閥門連接，對其運行狀態(tài)進行檢測判斷，并相應(yīng)執(zhí)行撥風(fēng)控制動作；PLC系統(tǒng)檢測并執(zhí)行動作控制過程。該裝置可解決高爐斷風(fēng)緊急情況下的補救措施，預(yù)防風(fēng)口灌渣，對高爐連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)起到很好的促進作用。
文檔編號C21B9/00GK1896895SQ20051004097
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者吳宗霞, 孫章連, 樊冰茹 申請人:馬鞍山伏斯特科技發(fā)展有限公司