高炉扇形布料方法技术

本发明专利技术公开了一种高炉扇形布料方法，炉顶布料器的变频器连接有PLC，将炉顶布料器的运行轨迹设置为单方向连续旋转，布料区域是高炉炉顶料面，且为水平方向的圆形；判断炉顶料面的厚薄程度；炉顶料面薄区域范围设定为扇形布料区域，并设置所述扇形布料区域的起始角和终止角；设定正常布料时炉顶布料器旋转速度为基准旋转速度；当炉顶布料器离开设定的扇形布料区域，其旋转速度恢复为基准旋转速度。本发明专利技术实现了灵活、可调、可控的布料要求，实现了通过高炉炉顶布料来稳定炉况的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉自动化控制技术，特别涉及一种。 技术背景 高炉是一个圆柱状冶炼容器，炉顶的料面是一个圆形面。高炉炉况出现异常时，高 炉炉内料层中会形成了一个由下向上的煤气通道，料面形成了连续的，且一定范围比正常 料面薄的区域。具体表现为炉内料面煤气流分布不均匀，在连续料面薄区域的煤气流旺盛， 料面正常的区域煤气流微弱，煤气流不在料面的中心。为了改变这种状况，必须采用扇形布 料方式，使料面薄的区域增后，改变炉内的煤气流向。传统意义上的扇形布料是针对料面的 薄的区域进行往复布料，使料面增厚，从而达到把煤气流驱赶至料面中心，改善高炉炉内煤 气流向。这种布料方式要求炉顶布料器在指定的布料区域内做往复运动，在布料过程中要 进行多次制动和正反转的转向。在实际布料中，炉顶布料器每7~8秒钟旋转一周。在进 行扇形布料操作时，选定的往复布料区域一般小于60°，这就要求在一秒钟内，实现炉顶布 料器制动和正反转的转向。一次布料过程需要70秒，炉顶布料器就需要完成70次制动和 正反转的转向操作。在转向操作时存在惯性作用，每一次制动和正反转的转向操作产生机 械冲击，驱动电机在这一瞬间产生一个很大的冲击电流，引起电器过载跳闸，并且对机械设 备造成损坏，使得扇形布料无法实现。即使设备上能够承受冲击，但由于对布料量把握不准 确，薄料面区域突然增厚，煤气流向发生剧烈变化，反而使炉况更难掌控。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种新扇形布料方法，既可以精确调整料面 区域的布料量，改善炉顶料面偏析，以达到调整炉顶煤气流的要求，又可以避免机械冲击造 成的电器过载跳闸，机械设备损坏。 为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案。，炉顶布料器的 变频器连接有PLC (可编程序控制器)，其步骤如下： 1) 将炉顶布料器的运行轨迹设置为单方向连续旋转，布料区域是高炉炉顶料面，且为 水平方向的圆形； 2) 根据观察到的高炉炉顶料面煤气流分布情况，判断炉顶料面的厚薄程度；煤气流旺 盛的连续区域，为炉顶料面薄区域；边缘煤气流弱的连续区域，为炉顶料面厚区域； 3) 将所述炉顶料面薄区域范围设定为扇形布料区域，并设置所述扇形布料区域的起始 角和终止角； 4) 设定正常布料时炉顶布料器旋转速度为基准旋转速度； 5) 设定所述扇形布料区域内的降速比，且连续可调； 6) 当炉顶布料器进入设定的所述扇形布料区域，其旋转速度为： V1=IiXv0 ; 式中：V1为扇形旋转速度，V ο为基准旋转速度，η为降速比； 7) 当炉顶布料器离开设定的所述扇形布料区域，其旋转速度恢复为所述基准旋转速 度； 8) 整个运行过程通过PLC和炉顶布料器的变频器自动控制完成。 所述降速比是基准旋转速度与扇形旋转速度之比，其取值范围为50%~95%。 本专利技术在达到扇形布料效果的同时，可以避免布料器在短时间内要进行制动和正 反转的转换对设备造成冲击，而引起电器过载跳闸的不良现象；能有效地根据炉况及气流 状况控制高炉煤气流，实现了灵活、可调、可控的布料要求，达到了通过高炉炉顶布料来稳 定炉况的功能。【附图说明】 图1是高炉下料溜槽垂直旋转示意图。 图2是高炉下料溜槽水平旋转示意图。 图3是本专利技术的流程图。 图中：1.下料溜槽，2.正常布料区域，3.扇形布料区域。【具体实施方式】 以下结合附图和实施例对作进一步说明。参见图1至图3,高炉 扇形布料方法，PLC与炉顶布料器的变频器连接，其步骤如下： 1) 将炉顶布料器的运行轨迹设置为单方向连续旋转，布料区域是高炉炉顶料面，且为 水平方向的圆形。见图1，根据生产工艺要求，炉顶布料器将下料溜槽1调整到预先设定的 角度，这个角度是下料溜槽1与中轴线的夹角为α角。下料溜槽1调整好α角后，进行水 平旋转。下料溜槽1距离旋转起始点的顺时针角度称为β角。通过α角、β角建立一个二 维角坐标，可以确定高炉炉顶料面的每一个点，布料器通过下料溜槽1将炉料布到高炉炉 顶料面任何一个点上； 2) 根据观察到的高炉炉顶料面煤气流分布情况，判断炉顶料面的厚薄程度；煤气流旺 盛的连续区域，为炉顶料面薄区域；边缘煤气流弱的连续区域，为炉顶料面厚区域； 3) 将炉顶料面薄区域范围设定为扇形布料区域，即设置扇形布料区域的起始角和终止 角；如图2所示，图中的阴影区域为扇形布料区域3,无阴影区域为正常布料区域2 ; 4) 设定正常布料时炉顶布料器旋转速度为基准旋转速度Vtl; 5) 设定扇形布料区域3内的降速比η，降速比η的取值范围50%~95%，且连续可调； 6) 当炉顶布料器进入设定的扇形布料区域3,其旋转速度V1=IiXvci，这个速度称为扇形 旋转速度。 7)当炉顶布料器离开设定的扇形布料区域3后，便进入正常布料区域2,其旋转速 度恢复为基准旋转速度V tl; 8)整个运行过程通过PLC和炉顶布料器的变频器自动控制完成。 本专利技术采用在料面薄区域降低布料速度，从而加大这一区域布料量，增厚料面的 方法，改善炉顶料面偏析，以达到调整炉顶煤气流的要求。高炉炉顶布料器在布料时，它的 下料阀的阀门开度是一个恒定值，在一次布料过程中是不变化的，以此保证单位时间的下 料量是一个恒定值。在正常的高炉布料时，炉顶布料器的旋转速度也是一个恒定值，这样就 保证了高炉料面各角度的布料量是相等的。本扇形布料方法，要求在设定的区域布料要大 于其他部分。在扇形区域内，降低炉顶布料器的旋转速度，延长了布料时间，增大了这一区 域的布料量；对炉顶布料器的旋转速度的调整，可以精确调整料面区域的布料量；同时又 避免了布料器做往复运动。因此本专利技术采用降低炉顶布料器旋转速度的方法，加大扇形区 域的布料量，增厚料面，能实现扇形布料的较佳功能。 实施例：以某钢铁厂3#高炉的扇形布料为例。3#高炉采用的是α角、β角二维 角坐标布料(见图1所示)，根据高炉运行炉况，确定好需要进行扇形布料的区域，在高炉布 料水平旋转示意图上确定好扇形布料区域3上、下限角度值(见图2所示)。将确定好的扇 形布料上、下限角度值在高炉上料计算机操作站画面上通过人工设定。在高炉上料计算机 操作站画面上，将下料溜槽1的布料方式设定为扇形布料，并设置扇形布料下料溜槽1旋转 速度。下料溜槽1进入扇形布料方式后，高炉上料PLC开始检查下料溜槽1的旋转角度值， 即β角。当β角进入所设定的扇形区域，下料溜槽1的旋转速度立即由正常速度下降至扇 形旋转速度，在设定的扇形布料区域3内实施低速布料，以达到增加料层厚度的目地。下料 溜槽1离开设定的扇形布料区域3,进入正常布料区域2,下料溜槽1的旋转速度立即由扇 形旋转速度上升至正常速度。以上操作由PLC控制实施，周而复始，直到该批料下完后结束 扇形布料。 当高炉炉顶料面出现局部气流长期偏旺，高炉炉况长期不顺的问题时，应用扇形 布料方式。根据实际分布情况，在扇形布料程序中设定需要对应的扇形布料区域3 (如图2 所示)，利用下料溜槽1旋转的降速，在扇形布料区域3内按相对稳定的比例实现多布料，纠 正局部气流偏旺，通过高炉炉顶布料来稳定炉况。对比扇形布料后的实际效果，调整下料溜 槽1旋转的降速比、扇形布料区域3、布料量三个参数来优化扇形布料，使边缘气流日渐趋 于稳定，合理。 应用扇形布料后，炉况趋于稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
高炉扇形布料方法，炉顶布料器的变频器连接有PLC，其特征在于，其步骤如下：1）将炉顶布料器的运行轨迹设置为单方向连续旋转，布料区域是高炉炉顶料面，且为水平方向的圆形；2）根据观察到的高炉炉顶料面煤气流分布情况，判断炉顶料面的厚薄程度；煤气流旺盛的连续区域，为炉顶料面薄区域；边缘煤气流弱的连续区域，为炉顶料面厚区域；3）将所述炉顶料面薄区域范围设定为扇形布料区域，并设置所述扇形布料区域的起始角和终止角；4）设定正常布料时炉顶布料器旋转速度为基准旋转速度；5）设定所述扇形布料区域内的降速比，且连续可调；6）当炉顶布料器进入设定的所述扇形布料区域，其旋转速度为：v1=n×v0 ；式中：v1为扇形旋转速度，v0为基准旋转速度，n为降速比；7）当炉顶布料器离开设定的所述扇形布料区域，其旋转速度恢复为所述基准旋转速度；8）整个运行过程通过PLC和炉顶布料器的变频器自动控制完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖缘剑，胡小清，黄永强，
申请(专利权)人：方大特钢科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36