一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统及方法，该系统包括原料系统

【技术实现步骤摘要】
一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统及方法，属于炼铁的

。

技术介绍

[0002]高炉本质作为一种巨大的逆流换热器和化学反应器，以高炉上部添加的铁矿石
、
焦炭和溶剂为原料，在下部热风风口发生一系列反应生成渣铁，所生成渣铁从滴落带开始沿着焦炭缝隙汇聚到炉缸短暂储存，并通过周期性开铁口将渣铁排出高炉
。
理想状态下，高炉冶炼渣铁生成及汇集速度与出铁口渣铁排放速度相同，可使得高炉炉缸内渣铁液面相对稳定，能够减少渣铁在炉缸内的停留时间，有效缓解渣铁对炉缸耐火材料及内衬的化学侵蚀和热冲击作用
。
然而实际生产过程中，炉缸内部高温
、
带压等恶劣作业环境下，很难实现炉缸内渣铁液面的实时测量，在缺乏可靠安全依据的前提下，开铁口
、
堵铁口等关键工序时机的把握往往依照操作人员根据炉前经验进行判别
。
在渣铁流动性
、
炉前设备及原料等系列因素的影响，操作者主观意识判别势必会导致高炉内渣铁液面的大范围波动，进而导致炉内憋风烧坏风口
、
铁口维护困难
、
炉缸内壁侵蚀加剧等系列问题，特别是对炉役后期的大型及特大型高炉的影响更为显著
。
[0003]专利
201721538768.X
一种高炉用炉缸内渣铁液面监测装置采用槽钢支架安装在高炉炉缸内，多个铠装热电偶分别设置在所述槽钢支架的不同高度上，且所述铠装热电偶的测温头朝下，显示仪表通过热电偶接线盒
、
以及补偿导线与所述铠装热电偶连接，用于实时显示所述高炉炉缸内的温度
。
该专利中监测设备安装于高炉炉缸内，需要在停产开炉前安装完成，炉缸内设备长期处于高温带压的铁水中，并受上部炉料的挤压作用，很容易损坏失效且难以维护更换
。
[0004]专利
201610088993.1
高炉出铁量推定装置及方法包括相关性确定模块和计算模块
。
相关性确定模块包括液面高度单元和确定量单元，液面高度单元读取高炉侧的液面高度，确定量单元读取炼钢侧每罐铁水的确定量，相关性确定模块根据液面高度单元和确定量单元的数据计算铁水液面高度和铁水确定量的对应关系
。
计算模块包括出铁量推定单元和出铁量校正单元
。
出铁量单元读取混铁车内部的实际液面高度，将实际液面高度代入铁水液面高度和铁水确定量的对应关系，得到混铁车内部实际的铁水确定量
。
出铁量校正单元根据实际的铁水确定量来修正铁水液面高度和铁水确定量的对应关系
。
该专利没有给出理论生铁量和理论生渣量等关键参数的计算方法，并且忽略了高炉冶炼过程中炉渣的作用，高炉原料中的铁不仅仅是进入铁水中，还有一部分还进入炉渣中，因此该专利的计算方法难以反应实际情况
。
[0005]专利
201610880421.7
在线测量高炉炉缸渣铁液面信息的方法和装置，以电动势测量点产生的高精度电动势信号作为测量参数，计算机系统对不同风口和不同出铁口数据进行程序代码分析，得到炉缸的液面及死料柱信息
。
测量依据是渣铁蓄热能力不同引起的炉缸的耐火材料和炉壳传递热量的变化，测量值为耐火材料和炉壳所传递的热量
。
负责代码处理的计算机系统作为数据可视化系统，电动势测量点内部由电阻
、
测量探头及线路组成，
实现对各电动势测量点产生的电动势直接进行分析和计算
。
该专利并未考虑炉缸侵蚀导致炉缸的不均匀变化而引起的电动势偏差
。
随着高炉的生产，炉缸内部发生不规则侵蚀变形，例如“象脚形”，特别是在炉役后期该现象更为显著，因此采用电动势信号难以真实反馈炉缸液面变化情况
。
[0006]现阶段高炉生产中，炉缸渣铁液面的测量和可视化国内还是空白，国外虽有这方面的研究和应用，但还只是停留在初期的研发和异常信号的读取和解码上，特别是在炉缸内高温带压铁水环境下，现有的炉缸液面检测设备难以发挥作用
。
目前高炉的开铁口
、
堵铁口等关键工序时机的控制往往依照高炉操作人员根据炉前经验进行判别，若打开铁口过晚，则易导致大量渣铁滞留炉缸而制约高炉送风投产进程，若打开铁口过早，则易导致渣铁温度低，流速小而致使渣铁沟淤积堵塞，影响炉外生产组织
。
依据炉缸内渣铁存蓄量能够合理的确定炉前作业时间，对于高炉安全稳定生产具有重要意义
。。

技术实现思路

[0007]为了解决上述存在的问题，本专利技术公开了一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统及方法，依据高炉物料平衡关系，确定炉缸内渣铁存蓄量，指导高炉操作者合理的确定开铁口
、
堵铁口等关键时机，有效解决了出铁不及时导致高炉被迫减风以及长时间待包等问题，对于高炉安全顺行以及高效生产具有重要意义，其具体技术方案如下：
[0008]一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统，包括原料系统
(Z1)、
渣铁系统
(Z2)、
处理系统
(Z3)
和预警系统
(Z4)
；
[0009]所述原料系统
(Z1)
用于根据高炉上料过程中的布料制度给高炉上料；高炉内部设置探尺在高炉布料前进行提尺动作，布料完成后进行放尺动作，记录探尺每次动作时间和料批重；
[0010]所述渣铁系统
(Z2)
包括出铁系统和出渣系统，出铁系统用于确定出铁速度
、
出铁重量的相关数据，出渣系统用于确定出渣速度
、
出渣重量相关数据；
[0011]所述处理系统
(Z3)
用于对原料系统
(Z1)
和渣铁系统
(Z2)
中所反馈的数据进行筛选处理；
[0012]所述预警系统
(Z4)
用于将处理系统
(Z3)
中的出铁速度
、
出渣速度
、
生铁速度
、
生渣速度
、
铁水存蓄量
、
渣铁存蓄量相关数据进行分级预警，给予前台操作工作人员进行预警，给出炉前操作信号和原料预警信号
。
[0013]进一步的，还包括物料检测系统，用于检测原料系统
(Z1)
中的原料成分和渣铁系统
(Z2)
中的铁水以及炉渣成分
。
[0014]一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，包括以下步骤：
[0015]步骤1：对原料系统
(Z1)
中的物料进行化学检测，确定原料中化学成分；
[0016]步骤2：制定高炉上料过程中的布料制度，高炉内部设置探尺往往在高炉布料前进行提尺动作，布料完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统，其特征在于，包括原料系统
(Z1)、
渣铁系统
(Z2)、
处理系统
(Z3)
和预警系统
(Z4)
；所述原料系统
(Z1)
用于根据高炉上料过程中的布料制度给高炉上料；高炉内部设置探尺在高炉布料前进行提尺动作，布料完成后进行放尺动作，记录探尺每次动作时间和料批重；所述渣铁系统
(Z2)
包括出铁系统和出渣系统，出铁系统用于确定出铁速度
、
出铁重量的相关数据，出渣系统用于确定出渣速度
、
出渣重量相关数据；所述处理系统
(Z3)
用于对原料系统
(Z1)
和渣铁系统
(Z2)
中所反馈的数据进行筛选处理；所述预警系统
(Z4)
用于将处理系统
(Z3)
中的出铁速度
、
出渣速度
、
生铁速度
、
生渣速度
、
铁水存蓄量
、
渣铁存蓄量相关数据进行分级预警，给予前台操作工作人员进行预警，给出炉前操作信号和原料预警信号
。2.
根据权利要求1所述的高炉炉缸渣铁存蓄量的监控系统，其特征在于，还包括物料检测系统，用于检测原料系统
(Z1)
中的原料成分和渣铁系统
(Z2)
中的铁水以及炉渣成分
。3.
一种高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对原料系统
(Z1)
中的物料进行化学检测，确定原料中化学成分；步骤2：制定高炉上料过程中的布料制度，高炉内部设置探尺往往在高炉布料前进行提尺动作，布料完成后进行放尺动作，记录探尺每次动作时间和料批重；步骤3：对铁水包
、
铁水罐以及铁水车进行称重，确定出铁速度
、
出铁重量相关数据；步骤4：确定出渣速度
、
出渣重量相关数据；步骤5：对铁水以及炉渣进行化学检测；步骤6：对原料系统
(Z1)
和渣铁系统
(Z2)
中所反馈的数据进行筛选处理；步骤7：将处理系统
(Z3)
中的出铁速度
、
出渣速度
、
生铁速度
、
生渣速度
、
铁水存蓄量
、
渣铁存蓄量相关数据进行分级预警，给予前台操作工作人员进行预警，给出炉前操作信号和原料预警信号
。4.
根据权利要求3所述的高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，其特征在于，所述步骤1中的物料包括矿石
、
焦炭以及其它相关物料
。5.
根据权利要求3所述的高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，其特征在于，所述步骤1中的化学成分包括对原料中铁元素和
CaO。6.
根据权利要求3所述的高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，其特征在于，所述步骤2中的布料制度可选用“焦炭
‑
矿石
‑
焦炭
‑
矿石”的布料制度
。7.
根据权利要求3所述的高炉炉缸渣铁存蓄量的监控方法，其特征在于，所述步骤3中通过电子秤对铁水包
、
铁水罐以及铁水车进行称重
。8.
根据权利要求3所述的高炉炉缸渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：回新冬，杜屏，赵华涛，张少波，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：