一种高炉出渣量在线检测方法技术

一种高炉出渣量在线检测方法，目的是利用高炉轮法水渣处理系统变频控制的脱水转筒的电流的变化来间接测量高炉出渣量；本发明专利技术利用脱水转筒的电流与转筒内的水渣和冲渣水在一定范围内成比例关系，将轮法水渣处理系统脱水转筒变频器的电流信号通过网络或点对点通信形式送至高炉ＰＬＣ系统，再由ＰＬＣ系统传至过程计算机系统进行统计、计算和显示；利用过程计算机实时统计一段时间的电流、实际出铁量及运输渣罐车的重量计量，对应不同脱水转筒电流进行数据分析，间接得出高炉实际出渣量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢铁冶金高炉炼铁产生的出渣量的在线检测方法。
技术介绍
高炉操作的平稳顺行是高炉生产的关键，及时掌握高炉炼铁产生的出渣量状况、 及时了解掌握出铁的均衡性，对于改善高炉透气性和高炉顺行生产有着重要意义。在线检 测出渣量有利于有效判定高炉炉况，也利于安全出铁和铁口维护。目前高炉出渣量检测方 法通常有三种一是在水渣运输皮带上安装皮带秤，这种计量检测对安装环境有较高的要 求，维护量较大；二是通过运输罐车计量，这种方式由于严重的滞后不能及时反映高炉出铁 出渣状况；三是依靠有经验的值班工长目测，这种人工判定随机性误差大，不利于高炉的精 细化生产和规范化操作。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述问题，提供一种利用高炉轮法水渣处理系统变频控制的脱 水转筒的电流变化来间接测量高炉出渣量、为判定高炉炉况提供便捷直观依据的高炉出渣 量在线检测方法。本专利技术方法是(一 )在高炉出铁放渣时，冶炼过程中产生的高温熔渣经渣沟流到轮法水渣处理 系统的粒化器中，使炉渣充分激冷粒化，激冷的水渣颗粒和冲渣水流入脱水转筒中过滤并 提升。因脱水转筒的电流与转筒内的水渣和冲渣水在一定范围内成比例关系Qsi = kXkJz(Iti-It0)(1)式中Qsi为第i时刻的水渣量，单位为t/min ；Iti为第i时刻的转筒电流，单位为 A ；It0为转筒空载电流和冲渣水消耗的电流之和，单位为A ；k为转换系数；kjz为校正系数； i = 1,2,…n，为计算机统计计算的第i个采集周期。则每次出渣量QS =E Qsi(2)( 二 )脱水转筒在提升过程中对水渣进行脱水，脱水后的粒化渣通过溜槽由皮带 输送机送至存渣场。(三)将轮法水渣处理系统脱水转筒变频器的电流、转速等信号通过网络或点对 点通信形式送至高炉的PLC系统，再由PLC系统传至过程计算机(L2)系统进行转换计算、 统计禾口显示。脱水转筒变频器采用西门子MICROMASTER MM440，高炉PLC采用西门子S7系列，过 程计算机选用IBM x3850。(四)利用过程计算机(L2)实时统计一段时间(不小于15天)的电流、实际出铁 量及运输渣罐车的重量计量，结合理论铁渣比、理论出铁量、理论出渣量以及不同渣量情况 下工人对转速的调节策略，对应不同脱水转筒电流进行数据分析，计算出公式(1)中的转3换系数k的分段数值、转筒空载电流和冲渣水消耗的电流之和It(l，以补偿转速调节带来的 负荷变化。(五)过程计算机(L2)根据公式⑴和⑵计算出每次出渣量Qs，结合理论铁渣 比、实际出铁量和一段时间的实际渣罐车计量，调整、值，使之与实际偏差最小。kjz值可通过计算机系统的人机界面HMI进行人工调整统计出最近一段时间(如 15天)内的计算出渣量和实际出渣量，kjz值为实际值与计算值之比。kjz值也可在计算机 后台自动修正统计出最近一段时间(如15天)内的理论出渣量和计算出渣量，kjz值为理 论值与计算值之比。理论出渣量=实际出铁量X吨铁渣比。本专利技术利用高炉轮法水渣处理系统脱水转筒的变频控制器和高炉的计算机系统， 通过网络和点对点通信形式将变频器电流信号传送到高炉计算机系统，由此计算得到瞬时 出渣量和每次出铁时的总渣量，通过计算机操作站界面在线显示，实现对高炉出渣量的实 时跟踪，为高炉工长判定高炉出渣状况和高炉炉况提供便捷、直观、有效的数据依据。本发 明可以在因受环境等条件限制、无法安装高炉水渣计量皮带秤的情况下，提供一种出渣量 的在线间接测量方法，改变依靠目测人工判定随机性误差大的状况，并利用计算机统计功 能，修正、值和It。。附图说明图1是本专利技术数据传输图。 具体实施例方式本专利技术方法已在太原钢铁集团有限公司1800m3高炉上应用。高炉工序和设备繁 多，水渣系统属于高炉外围辅助设备，高炉本体计算机系统与水渣脱水转筒变频器没有直 接的数据采集和联系。因此采用多级数据传送方式，将水渣脱水转筒变频器的电流信号最 终传送至高炉过程计算机系统计算并显示。水渣转鼓变频器通过网络将电流等数据送至水渣PLC系统，水渣PLC系统通过点 对点(也可以采用网络)形式，将数据送至高炉本体PLC系统，高炉本体PLC系统将数据送 入高炉过程计算机系统，进行转换计算、统计和显示。具体方法是(1)在水渣转鼓变频器(设备选型西门子MM-440)增加PR0FIBUS通信板，将转鼓 电机的运行状态、电流、速度、转矩等数据通过PR0FIBUS-DP总线送入水渣PLC(设备选型 西门子S7-300)系统。变频器侧的PR0FIBUS通信板上设置与水渣PLCS7-300相同的通信 地址，设置通信参数如下P918 = 4 通信地址；P2051. 0 = 0052向S7-300发送第一字为状态字；P2051. 1 = 0021向S7-300发送第二字为速度实际值；P2051. 2 = 0031向S7-300发送第三字为状态字为转矩实际值；P2051. 3 = 0027向S7-300发送第四字为状态字为电流实际值；(2)对水渣PLC进行硬件组态，在水渣PLC的Prof ibus DP总线中添加变频设备， 设置变频器的通信地址，组态MM440的通信区，确认通信类型为PP01，即变频器与S7-300交换6个字节的数据，其中第一个字为变频器的状态字，第二字为速度，第三个字为转矩，第四个字为电流。状态字的每一位对应变频器的一个状态，从中 可以判别变频器的状态，第2-4字的值从0-32678对应0-额定值。依此编程处理，将转鼓电机的速度、电流、转矩等数据通过模拟量输出模板送入高 炉本体PLC(设备选型西门子S7-400)系统的模拟量输入模板。水渣PLC模拟量输出模板 地址PQW320、PQW324，高炉本体PLC模拟量输入模板地址PIW2920、PIW2924。(3)高炉本体PLC读取水渣PLC送来的转鼓电机的电流、转速信号，通过基础自动 化(Li) I/O服务器(设备选型IBM xSeries 3650)，以OPC通讯协议送入过程控制计算机 (L2)(设备选型=IBM x3850)。(4)设定过程控制计算机的采样周期为5秒，根据公式(1)和公式(2)计算水渣 量，结合理论铁渣比、实际出铁量和一段时间的实际渣罐车计量，调整kjz值和It 00实际计算公式(I)Qsi = kXkjz (Iti-It0)和公式⑵Qs =Σ Qsi中，取校正系 数kjz = 0. 1428，k、It。的取值范围如下表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉出渣量在线检测方法，其特征是：　　（一）在高炉出铁放渣时，冶炼过程中产生的高温熔渣经渣沟流到轮法水渣处理系统的粒化器中，使炉渣充分激冷粒化，激冷的水渣颗粒和冲渣水流入脱水转筒中过滤并提升；　　因脱水转筒的电流与转筒内的水渣和冲渣水在一定范围内成比例关系：　　Ｑ↓［ｓｉ］＝ｋ×ｋ↓［ｊｚ］（Ｉ↓［ｔｉ］－Ｉ↓［ｔ０］）　（１）　　式中：Ｑ↓［ｓｉ］为第ｉ时刻的水渣量，单位为ｔ／ｍｉｎ；Ｉ↓［ｔｉ］为第ｉ时刻的转筒电流，单位为Ａ；Ｉ↓［ｔ０］为转筒空载电流和冲渣水消耗的电流之和，单位为Ａ；ｋ为转换系数；ｋ↓［ｊｚ］为校正系数；ｉ＝１，２，…ｎ，为计算机统计计算的第ｉ个采集周期；　　每次出渣量：Ｑ↓［ｓ］＝∑Ｑ↓［ｓｉ］　（２）　　（二）脱水转筒在提升过程中对水渣进行脱水，脱水后的粒化渣通过溜槽由皮带输送机送至存渣场；　　（三）将轮法水渣处理系统脱水转筒变频器的电流信号通过网络或点对点通信形式送至高炉的ＰＬＣ系统，再由ＰＬＣ系统传至过程计算机进行统计、计算和显示；　　（四）利用过程计算机实时统计出一段时间内的电流、实际出铁量及运输渣罐车的重量计量，该段时间应不小于１５天；结合理论铁渣比、理论出铁量、理论出渣量以及不同渣量情况下工人对转速的调节策略，对应不同脱水转筒电流进行数据分析，计算出公式（１）中的转换系数ｋ的分段数值、转筒空载电流和冲渣水消耗的电流之和Ｉ↓［ｔ０］，以补偿转速调节带来的负荷变化；　　（五）过程计算机根据公式（１）和（２）计算出每次出渣量Ｑ↓［ｓ］，结合理论铁渣比、实际出铁量和一段时间的实际渣罐车计量来调整ｋｊｚ值，使之与实际偏差最小。...

【技术特征摘要】
一种高炉出渣量在线检测方法，其特征是(一)在高炉出铁放渣时，冶炼过程中产生的高温熔渣经渣沟流到轮法水渣处理系统的粒化器中，使炉渣充分激冷粒化，激冷的水渣颗粒和冲渣水流入脱水转筒中过滤并提升；因脱水转筒的电流与转筒内的水渣和冲渣水在一定范围内成比例关系Qsi＝k×kjz(Iti It0)(1)式中Qsi为第i时刻的水渣量，单位为t/min；Iti为第i时刻的转筒电流，单位为A；It0为转筒空载电流和冲渣水消耗的电流之和，单位为A；k为转换系数；kjz为校正系数；i＝1，2，…n，为计算机统计计算的第i个采集周期；每次出渣量Qs＝∑Qsi (2)(二)脱水转筒在提升过程中对水渣进行脱水，脱水后的粒化渣通过溜槽由皮带输送机送至存渣场；(三)将轮法水渣处理系统脱水转筒变频器的电流信号通过网络或点对点通信形式送至高炉的PLC系统，再由PLC系统传至过程计算机进行统计、计算和显示；(四)利用过程计算机实时统计出一段时间内的电流、实际出铁量及运输渣罐车的重量计量，该段时间应不小于15天；结合理论铁渣比、理论出铁量、理论出渣量以及不同渣量情况下工人对转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓云，蒋杉，卫计刚，路振毅，乔显斌，李夯卫，韩向东，于强，张力勋，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]