一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，其汽化烟道包括依次活动连接的第一直管段、第二弯管段及第三直管段，各管段活动连接方便汽化烟道的检修维护，操作简单方便。压力监测及清堵装置包括设置于第一直管段的入口处的第一子压力监测及清堵装置，设置于第一直管段的出口处的第二子压力监测及清堵装置，设置于所述第三直管段的出口处的第三子压力监测及清堵装置。三个间隔布置的取压口分别位于第一直管段的入口处、第一直管段的出口处及第三直管段的出口处，相比于现有技术，本申请的三个取压口位置明确清晰、分布均匀并能覆盖到整个汽化烟道内的废烟气，使得系统监测的压力值准确、稳定，提高整个系统的控制性。制性。制性。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统


[0001]本技术涉及炼铁
，具体涉及一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统。

技术介绍

[0002]熔融还原炼铁技术是国内冶金行业先进的冶金技术，其利用非焦煤煤粉及铁矿粉采取喷射冶金方式生产液态生铁，流程短，污染小，铁水质量好，是解决我国焦煤资源有限和环保问题的先进炼铁技术。
[0003]熔融还原炼钢技术的核心是SRV熔融还原炉，熔融还原炉的出铁水方式是利用连通器原理，通过炉内加压将铁水从前置炉内压出。正常生产时若出现炉压失控，会导致铁水从前置炉内溢出，容易造成重大生产事故。
[0004]在生产过程中需要对炉压进行实时监测，其取压口的位置及取样的合理性至关重要，当监测的炉压达到系统设定的压力值时，系统自动控制打开安全泄压装置，保证3秒内实现炉内压力快速放散。现有技术中存在有对熔融还原炉压力监测及控制的系统，但其并未明确取压口的位置。
[0005]另外，现有技术中的熔融还原炉压力监测及控制系统需要人为判断取压管路是否堵塞，而后再开启清堵装置，清堵效果差。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，以解决上述技术问题中的至少一个。
[0007]本技术所采用的技术方案为：
[0008]一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，包括熔融还原炉及与所述熔融还原炉相连的烟道系统，所述烟道系统包括：
[0009]汽化烟道，其包括第一直管段、第二弯管段及第三直管段，所述第一直管段的出口与所述第二弯管段的入口活动连接，所述第二弯管段的出口与所述第三直管段的入口活动连接；以及
[0010]压力监测及清堵装置，其包括第一子压力监测及清堵装置、第二子压力监测及清堵装置和第三子压力监测及清堵装置，所述第一子压力监测及清堵装置设置于所述第一直管段的入口处，所述第二子压力监测及清堵装置设置于所述第一直管段的出口处，所述第三子压力监测及清堵装置设置于所述第三直管段的出口处。
[0011]各所述子压力监测及清堵装置包括位于取压管道上的压力变送器及切断阀，所述切断阀位于所述取压管道上靠近所述汽化烟道的一端。
[0012]各所述子压力监测及清堵装置还包括连接于所述取压管道的反吹管道，所述反吹管道设置有反吹控制阀。
[0013]所述烟道系统还包括安全放散装置，所述安全放散装置设置于所述第二弯管段的
最高位置处，所述安全放散装置包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀位于靠近所述第二弯管段的入口一侧，所述第二泄压阀位于靠近所述第二弯管段的出口一侧。
[0014]各所述泄压阀包括阀体和盖合与所述阀体的阀盖，所述阀体内侧设置有耐火衬层，所述阀体的外侧设置有水冷板，所述水冷板与所述阀体之间形成有空腔，以通入循环水。
[0015]所述阀盖设置为双壳结构，以形成通入冷却水的通道。
[0016]所述泄压阀设置有液压驱动装置，所述液压驱动装置能够根据压力预设值自动控制所述阀盖打开或关闭所述泄压阀。
[0017]所述阀盖设置有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧能够根据压力预设值机械控制所述阀盖打开或关闭所述泄压阀。
[0018]所述压力预设值为N，其中，100Kpa≤N≤120Kpa。
[0019]所述烟道系统还包括操作系统，所述操作系统包括通讯连接的安全PLC系统和DCS系统，以实现所述控制系统的自动化控制。
[0020]由于采用了上述技术方案，本技术所取得的有益效果为：
[0021]1.本技术中，汽化烟道包括依次活动连接的第一直管段、第二弯管段及第三直管段，各管段活动连接方便汽化烟道的检修维护，当某段烟道发生故障需要检修时，仅需拆卸该段两端的法兰即可，操作简单方便。三个间隔布置的取压口分别位于第一直管段的入口处、第一直管段的出口处及第三直管段的出口处，相比于现有技术，本申请的三个取压口位置明确清晰、分布均匀并能覆盖到整个汽化烟道内的废烟气，使得系统监测的压力值准确、稳定，提高整个系统的控制性。
[0022]2.进一步地，各子压力检监测与清堵装置包括压力变送器和切断阀，压力变送器和切断阀均位于取压管道上，即保证汽化烟道的压力检测，又不影响生产的正常进行。切断阀设置于取压管道上靠近汽化烟道的一端，方便控制取压管道的通断。当压力变送器出现设备故障需要更换时，可关闭切断阀更换，而不需要将SRV炉进入休风状态，节省了维修时间，有效提高了生产效率。
[0023]3.进一步地，取压管道连接有反吹管道，反吹管道上设置有反吹阀，在进行清堵动作时反吹阀打开，配合清堵装置快速及时进行清堵。压力监测与清堵装置配合反吹阀使得其自动化控制更加高效方便，系统通过逻辑控制程序，自动检测各个取压口的堵塞情况，自动进入清堵顺控程序进行清堵，而不用人为的判断取压口是否堵塞后再开启清堵。
[0024]4.进一步地，安全放散装置设置于汽化烟道的第二弯管段U形弯头的最高位置处，位于烟道最高点处的烟气具有较小的流动阻力，方便汽化烟道的快速调压及控压。安全放散装置包括两套泄压阀，其中第一泄压阀位于第二泄压阀前，使得两套泄压阀均匀分散于第二弯管段U形弯头的最高位置，进而使汽化烟道的泄压更均匀，避免泄压阀集中装配时压力骤变对系统的影响。
[0025]5.进一步地，泄压阀的阀体内侧设置有耐火衬层，使得阀体具有较高的耐高温性，避免高温烟气对阀体造成损害，提高泄压阀的使用寿命。阀体的外侧与水冷板形成有空腔，空腔内可以通入循环水，一方面可以对阀体起到降温作用，另一方面可以对烟气余热进行热量回收，提高系统的能量利用效率。
[0026]6.进一步地，由于泄压阀的阀盖部分不受耐材保护且与汽化烟道内的废烟气直接
接触，为避免烟气对阀盖造成高温损伤，提高阀盖的使用寿命，阀盖通入循环水进行循环冷却。
[0027]7.优选地，泄压阀设置有液压驱动装置，使得泄压阀具有自动控制模式，在自动控制模式下，DCS系统向安全PLC系统发送开阀指令，自动控制打开两个泄压阀。泄压阀的自动打开动作由安全PLC系统控制，相较于DCS系统，安全PLC系统信号响应速度更快，信号输出更加稳定，能有效保证泄压阀在3秒之内快速打开。
[0028]8.优选地，本申请中的操作系统采用横河DCS系统与安全PLC系统相结合，通过modbus通讯，系统控制更加灵活高效。
[0029]9.优选地，系统的压力预设值设置取为100Kpa≤N≤120Kpa。经过生产实践应用发现，当检测的炉内压力超过120KPa后会出现严重的生产事故，炉况失控，铁水外溢严重，甚至有重大安全隐患。因此将系统的压力预设值设置取为100Kpa≤N≤120Kpa，以避免炉况失控，铁水外溢，造成重大安全事故。
附图说明
[0030]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，包括熔融还原炉及与所述熔融还原炉相连的烟道系统，其特征在于，所述烟道系统包括：汽化烟道，其包括第一直管段、第二弯管段及第三直管段，所述第一直管段的出口与所述第二弯管段的入口活动连接，所述第二弯管段的出口与所述第三直管段的入口活动连接；以及压力监测及清堵装置，其包括第一子压力监测及清堵装置、第二子压力监测及清堵装置和第三子压力监测及清堵装置，所述第一子压力监测及清堵装置设置于所述第一直管段的入口处，所述第二子压力监测及清堵装置设置于所述第一直管段的出口处，所述第三子压力监测及清堵装置设置于所述第三直管段的出口处。2.根据权利要求1所述的一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，其特征在于，各所述子压力监测及清堵装置包括位于取压管道上的压力变送器及切断阀，所述切断阀位于所述取压管道上靠近所述汽化烟道的一端。3.根据权利要求2所述的一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，其特征在于，各所述子压力监测及清堵装置还包括连接于所述取压管道的反吹管道，所述反吹管道设置有反吹控制阀。4.根据权利要求1所述的一种熔融还原炉烟道工艺监控及维护系统，其特征在于，所述烟道系统还包括安全放散装置，所述安全放散装置设置于所述第二弯管段的最高位置处，所述安全放散装置包括第一泄压阀和第二泄压阀，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠琪，袁兴伦，魏召强，王佰忠，潘县委，张晓峰，
申请(专利权)人：山东墨龙石油机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：