一種高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于冶金業(yè)高爐上料控制【技術(shù)領(lǐng)域】。在高爐料罐底部安裝加速度傳感器，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可編程控制器接受的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，經(jīng)過可編程控制器的量程轉(zhuǎn)換處理，得到管道外壁的振動(dòng)值。通過對(duì)管道外壁的振動(dòng)值的變化和料罐狀態(tài)的判斷，使用可編程控制器程序處理，得到高爐料罐料空信號(hào)。這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)替代了通過核儀表檢測(cè)料罐料空系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)在于更加安全環(huán)保，無輻射，對(duì)人體沒有任何傷害。
【專利說明】一種高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金業(yè)高爐料罐放料控制【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種新型的判斷高爐料罐 料空的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于冶金業(yè)來說，高爐料罐放料控制在冶金煉鐵業(yè)有著極其重要的作用，是保證 高爐料線和布料均勻的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)采用核儀表判斷料罐的料空，而核儀 表在工作時(shí)對(duì)人體有輻射傷害。作業(yè)人員對(duì)料罐進(jìn)行檢修時(shí)需要拆裝核儀表，手續(xù)繁瑣，若 操作不當(dāng)容易出現(xiàn)放射性物質(zhì)泄漏事故。使用高爐料罐振動(dòng)檢測(cè)判斷料空的方法精度較 高，且安全環(huán)保，無輻射，對(duì)人體沒有任何傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種新型的監(jiān)測(cè)高爐料罐狀態(tài)的系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)簡(jiǎn)單， 安全，具有很高的實(shí)用意義。
[0004] 高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括加速度傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、數(shù)據(jù)處理 器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；加速度傳感器安裝于高爐料罐底部下密封閥的下方斜管道外壁，加速度 傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、數(shù)據(jù)處理器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器順次連接，加速度傳感器用 來檢測(cè)料罐放料時(shí)管道外壁的振動(dòng)強(qiáng)度，檢測(cè)的振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可編 程控制器接受的模擬量信號(hào)，然后由可編程控制器將模擬量信號(hào)量程轉(zhuǎn)換，得到料罐放料 時(shí)管道外壁的振動(dòng)值，數(shù)據(jù)處理器通過振動(dòng)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的振動(dòng)值閾值進(jìn)行比 較，判斷高爐料罐狀態(tài)。
[0005] 高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟一、數(shù)據(jù)初始化：
[0007] 1.最小放料時(shí)間的計(jì)算
[0008] 料罐在放料過程中都有設(shè)定圈數(shù)Q和溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)角度顯示B(0-360度）。
[0009] 首先我們使用可編程控制器編寫程序計(jì)算出溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間T。溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 記錄角度顯示B，當(dāng)溜槽第一次到1度時(shí)，開始計(jì)時(shí)；當(dāng)角度第51次到1度時(shí)，溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)50 圈，停止計(jì)時(shí)；得到溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)50圈的時(shí)間T5tl，計(jì)算出溜槽一圈所用時(shí)間：
[0010] 7" = ? 最小放料時(shí)間：TMIN =QXT50
[0011] 2.振動(dòng)值的閾值確定方法
[0012] 收集料罐在放料時(shí)管道外壁的振動(dòng)值數(shù)據(jù)，在料罐下密封閥開到位后開 始采集振動(dòng)值數(shù)據(jù)，在達(dá)到最小放料時(shí)間時(shí)停止采集振動(dòng)值數(shù)據(jù)；取振動(dòng)值最大值 為Amax，最小值為Amin;振動(dòng)值的量程為0?A;可以通過以下公式計(jì)算出振動(dòng)值閾值 Asn=--...............-x為/.ιλ' 土( ^x2%)在實(shí)際設(shè)定時(shí),可根據(jù)放料時(shí)間和最小放料時(shí)間的差 % 值大小調(diào)節(jié)設(shè)定。
[0013] 步驟二、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：高爐料罐的上密封閥關(guān)、下密封閥開、節(jié)流閥打開時(shí)，確定放料 開始，時(shí)間控制器開始計(jì)時(shí)。加速度傳感器將正在放料料罐的振動(dòng)數(shù)據(jù)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器及 可編程控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為振動(dòng)值，當(dāng)時(shí)間控制器的計(jì)時(shí)時(shí)間超過最初設(shè)定最小放料時(shí)間 時(shí)，將可編程控制器轉(zhuǎn)化的振動(dòng)數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中初始化的料罐振動(dòng)值閾值下限進(jìn)行比 較；當(dāng)振動(dòng)值小于料罐振動(dòng)值閾值下限時(shí)，可編程序控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為料空判斷系統(tǒng)原理圖
[0015] 圖2為料空判斷方法流程圖。
[0016] 圖3為放料異常處理流程圖。
[0017] 圖4為串罐式無料鐘爐頂系統(tǒng)圖

【具體實(shí)施方式】
[0018] 某座2650m3高爐，是并罐式無料鐘爐頂。在料罐下密封閥的下方斜管道外壁安裝 加速度傳感器，經(jīng)可編程控制器量程轉(zhuǎn)換為量程最大16000的振動(dòng)值。北罐放料時(shí)振動(dòng)值 ΑΜΑ)?= 7〇〇〇,aMIM=1OOO;北罐放料時(shí)南罐振動(dòng)值A(chǔ)M= 21〇〇 ;根據(jù)以上計(jì)算公式得到ASD= 2625±320。
【權(quán)利要求】
1. 一種高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括加速度傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換 器、可編程控制器、數(shù)據(jù)處理器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；加速度傳感器安裝于高爐料罐底部下密封閥 的下方斜管道外壁，加速度傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、數(shù)據(jù)處理器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 順次連接，加速度傳感器用來檢測(cè)料罐放料時(shí)管道外壁的振動(dòng)強(qiáng)度，檢測(cè)的振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào) 通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可編程控制器接受的模擬量信號(hào)，然后由可編程控制器將模擬量信 號(hào)量程轉(zhuǎn)換，得到料罐放料時(shí)管道外壁的振動(dòng)值，數(shù)據(jù)處理器通過振動(dòng)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 存儲(chǔ)的振動(dòng)值閾值進(jìn)行比較，判斷高爐料罐狀態(tài)。
2. -種高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于： 步驟一、數(shù)據(jù)初始化： 最小放料時(shí)間的計(jì)算：料罐在放料過程中都有設(shè)定圈數(shù)Q和溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)角度顯示B，角度 顯示B的范圍為0-360度，計(jì)算出溜槽一圈所用時(shí)間T ;得到最小放料時(shí)間：Tmin = QXT ; 振動(dòng)值的閾值確定方法：收集料罐在放料時(shí)管道外壁的振動(dòng)值數(shù)據(jù)，在料罐下密封閥 開到位后開始采集振動(dòng)值數(shù)據(jù)，在達(dá)到最小放料時(shí)間時(shí)停止采集振動(dòng)值數(shù)據(jù)；取振動(dòng)值最 大值為Amx，最小值為Amin ;振動(dòng)值的量程為0?A ;可以通過以下公式計(jì)算出振動(dòng)值閾值
步驟二、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：高爐料罐的上密封閥關(guān)、下密封閥開、節(jié)流閥打開時(shí)，確定放料開 始，時(shí)間控制器開始計(jì)時(shí)；加速度傳感器將正在放料料罐的振動(dòng)數(shù)據(jù)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器及可 編程控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為振動(dòng)值，當(dāng)時(shí)間控制器的計(jì)時(shí)時(shí)間超過最初設(shè)定最小放料時(shí)間 時(shí)，將可編程控制器轉(zhuǎn)化的振動(dòng)數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中初始化的料罐振動(dòng)值閾值下限進(jìn)行比 較；當(dāng)振動(dòng)值小于料罐振動(dòng)值閾值下限時(shí)，可編程序控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的高爐料罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述的出溜槽一圈所用 時(shí)間T的計(jì)算方法為，溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)記錄角度顯示B，當(dāng)溜槽第一次到1度時(shí)，開始計(jì)時(shí)；當(dāng)角 度第51次到1度時(shí)，溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)50圈，停止計(jì)時(shí)；得到溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)50圈的時(shí)間T5tl，計(jì)算出溜槽 一圈所用時(shí)間：
【文檔編號(hào)】C21B7/24GK104357610SQ201410586304
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月26日
【發(fā)明者】袁宇, 劉海濤, 王坤, 邢文來, 王維君, 廉野, 韋節(jié)輝, 王鳳杰, 李騰, 史東磊 申請(qǐng)人:北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司