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控制高炉进料的方法

阅读：1058发布：2020-10-11

IPRDB可以提供控制高炉进料的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在高炉炉体内，有几个组成部分：布料槽，一个或一个以上贮料漏斗，每个漏斗都有配料装置用作调节从漏斗到料槽的进料流量；称量装置，测定漏斗的料重并且调节配料装置的位置。一旦实际流量Qr低于标准流量Qc。配料阀门就打开，而当实际流量Qr高于标准流量Qc时，阀门保持不动。，下面是控制高炉进料的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1、用于控制高炉进料的方法，该高炉包括转动或摆动布料槽，贮料的一个或一个以上的漏斗，装于漏斗上的用于调节以漏斗到料槽的进料流量的配料阀门，及测定漏斗内物料的称重装置，该方法包括通过计算或试验确定阀门开始必须打开的程度，使漏斗内的物料能在给定时间内流出；同时存储有不同种类物料和不同进料条件下恒定流出量的理论曲线和确保给定时间内流出量的对应阀门的理论曲线，这些曲线给出了任何时刻的标准流量Qc和阀门的位置，实际流量Qr和标准流量Qc进行比较比较，一旦实际流量Qr低于标准流量Qc，配料阀门开大，本发明的特征在于，当实际流量高于标准流量Qc时，配料阀门保持不动。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于阀门打开速度与阀门必须移动的在标准流量和实际流量之间位置的差值△S成正比。

3、根据权利要求2的方法，其特征在于当阀门在标准流量和实际流量之间位置的差值△S达到预定的最小值时，阀门移动速度变为零。

说明书全文

本发明涉及控制高炉进料的方法。它有几个组成部分：用于在高炉进料面上方布料的转动或摆动布料槽;在高贵上方有一个或多个供贮料用的漏斗，每个漏斗都有一个配料装置，可供作调节从漏斗到料槽的进料流量;一个测定漏斗料重的称重装置。这种进料操作方法通过计算机或凭试验确定阀门开始必须打开的程度，阀门的打开使漏斗里的物料在给定的时间内流出。这种方法存储对不同种类的物料和不同的进料条件，为了在给定的时间内保证流出量，需要给定的不变的流量，这个不变的流量和配料阀的对应位置的理论曲线表明在每个时刻标准流量Qc和阀门的位置。实际流量Qr通过在给定的时限内测量每单位时间△t内漏斗内的物料的重量减少△P和比较实际流量Qr和标准流量Qc来确定，一旦实际流量Qr低于标准流量Qc，配料阀门就打开。

通常，使用布料槽操纵炉体的进料，用这种方法并借助贮料斗在进料面上撒成一个直径对称的圆形的均匀的物料层。为此目的，通常有一个预先确定的，受高炉生产能力控制的有效时间，有布料和操作程度协调一致的方法，例如打开和关闭阀门，把物料输送到要求的位置等等。如果已知有效时间，控制漏斗流出量的配料阀的开口必须这样调节;在要求的时间期满时，料槽已扫过了它的全部轨迹，此时，漏斗将空着。

为了这个目的，阀门用上述方法来调节，也可用美国专利3，929，924和4，074，816的方法来调节。在理论上，用这种方法调节操作应当能满足冶炼所要求撒成的准确料层。在实际中，令人遗憾的是，情况不是这样，因为某些参数可能影响流量，不管阀门的位置如何。例如，当在存储的标准数据和将要进的料的性质的基础上选择阀门打开程度，以便得到某一给定的进料流速时，发现了进料阶段开始时，在卸料口上面料柱的重量可能使进料速度增加。另一方面，当漏斗空着时，由于上述的料柱的重量减少了，该冲击力也减少，因此，进料流速减少到标准流速以下。在这种情况下，由于操作程序慢下来，漏斗向高炉卸料的时间不可避免地要超过，这不仅搅乱进料程序，而且阻碍进料保持对称，因而在物料的高度上围绕物料面的园形轨迹产生变化。物料的流量也可能受另外的因素影响，例如，物料的速度或物料粒度的大小。

为了纠正这些不利因素，设法根据物料速度的波动，校正配料阀的位置。即，当测量出漏斗重量减少，实际流量超过标准流量时，把阀门稍微关上一点。当物料流量降到标准流量值以下时，把阀门开大一点。实际上，对应于阀门某一位置的流量只能在实际已经到达这个位置以后确定。就一段时间来说，当操作的位置正确，阀门总是在被感知之前就到达了理想位置或标准位置。换一句话说，无论阀门朝那个方向运动，即，无论阀门打开或关闭，阀门总是处于过度位置。因此，如果这时通过在相反方向上移动以校正阀门的位置，则结果是实际进料流速总是在标准值上下波动。

这个操作方法可获得的最好的结果，只是尽可能使这个操作方法在不同程度上精确地遵守漏斗卸料要求的时间。另一方面，由于物料流速的波动，撒料时如果不进行校正则更不均匀。此外，由于阀门反向移动，这个操作方法使用特别不方便。当阀门交替开闭时，在称重装置内，瞬时间会引起“假冲击”。

本发明的目的是要提供一个操作配料阀的新方法，用这个方法以便保证一个相应于标准流速的几乎不变的流速。

根据本发明，提供一个控制炉体进料的操作程序，它由几个部分组成：在高炉进料面上布料的转动或摆动布料槽;在高炉上方有一个或一个以上贮料漏斗，每个漏斗都有一个用作调节从漏斗到料槽的进料流量的配料装置;一个测定漏斗物料的称重装置。这个进料操作方法通过计算机或试验确定阀门开始必须打开的程度，以使漏斗的物料在给定时间内流出，这种方法存储对不同类别的物料和不同进料条件，为了在给定时间内保证流出量需要给定的不变的流量，这个不变的流量和配料阀的对应位置的理论曲线。这些曲线表明在每一瞬时内标准流量Qc和阀门的位置，实际流量Qr通过在给定的时限内测量每单位时间△t内漏斗里的物料的重量减少△p并比较实际流量Qr与标准流量Qc来确定。一旦实际流量Qr低于标准流量Qc，配料阀门就打开，本发明的特征是：在实际流量Qr高于标准流量Qc时，配料阀门保持不动。

在一个有利的方面，阀门打开速度与在标准流量Qc和实际流量Qr之间位置的差值△s成正比。因此，如果这个差值相当大，阀门的移动就相当快。而如果差值△s很小，阀门移动得慢。用附加的测量保证阀门不超过指定的位置，当阀门在标准流量Qc和实际流量Qr之间位置的差值△s达到一个预先确定的最小值时，阀门的移动速度变为零。

对另外的特征将通过可供参考的附图对一个最佳实施例作下面的详细说明。其中：

图1表示当不校正阀门位置时，漏斗物料的重量减少的曲线。

图2表示在两个方向校正阀门位置时，漏斗物料的重量减少的曲线。

图3是根据本发明，当只在一个方向上校正阀门的位置时，漏斗物料的重量减少的曲线。

图4是完成本发明提供的操作程序的一个装置的总体示意图。

图1中，粗曲线表示实际重量pr，即，测定的物料重量。点划线表示标准重量。这物料重量能使得物料在要求的时间T内，以平稳速度流入。这些曲线的斜率，即. (△)/(△) (p)/(t) 表示流速，对于曲线pc来说，它是个常数。

由此可见，这些曲线Pc和Pr中，每一条曲线的水平部分表示配料阀门的打开过程。当阀门到达根据存储数据和根据计算或在在预先进料操作程序的试验的基础上计算出来的打开位置时，为了保证相当于标准流速Qc的不变的流速，漏斗里物料流速的减少应该是直线性的。正如通过从某一瞬时起展开的两条曲线所表示的，为了使流速Qc不变，漏斗中实际的物料重量与应有的物料重量的差值变得越来越大。因此，在要求时间T结束以后，经过一段较长时间漏斗才会变空。

正如以上所说明的，校正阀门的位置以设法补偿曲线pr和pc之间差值的操作程序导致图2所表示的情况。在图2中，实际流速在标准值附近振荡，因此在每一种情况下，阀门都移动过度，不论在哪个方向上。

另一方面，如果执行本发明的操作程序，即，如果只在打开方向上校正阀门的位置，曲线pr变成直线，并与曲线pc重合，因此，能达到标准流量，正如图3所表示的。

如果根据本发明的操作结果是阀门口开得过大，即，如果测定的流量大于标准流量，则阀门不移动，因为从图1中提供的资料得知，不改变阀门位置，物料流量不可避免地会减少。

现在参照图4说明校正阀门位置的最佳方法。图4表明，高炉10的炉顶上有一个料槽12，通过驱动装置14使得料槽绕着炉轴心转动并调节料槽的卸料角度。装在高炉10上的支撑支架16通过一套测压仪20支起漏斗18。这些测压仪连续指示漏斗18的重量和它的物料重量，漏斗18的卸料槽口受配料阀门22控制，阀门22由两个对称于高炉轴心移动的装置组成。配料阀门22由液压缸24驱动，而阀门实际位置由位置检测器26连续测定。

图中只表示一个单一中心装料的漏斗18，尽管如此，它还是表明本发明同样可用于其它包含有二个或多个装料漏斗的装置。

控制配料阀22的位置的液压缸24是由“比例作用”式的油门28控制。它受到液压油供应装置30的油压作用。控制系统包括计算机32，它进行演算并存储全部所需要的数据资料。计算机32的数据传送到控制装置34，它控制油门28以便调节液压油的油量，即，调节液压缸24和进料阀门22的操作速度。

计算机32连续接受分别表示漏斗18的物料实际重量和配料阀22的实际位置的pr和Sr数据资料。它也通过进料程序接收参考数据，特别是为供漏斗18物料流出所选定作为进料和/或布料程序的函数的时间T。计算机32存储控制功能所要求的资料。例如，与物料的性质相关的变化参数，保证特殊物料的一定输出量所要求的阀门位置。等等。这些存储数据主要是通过预先装料过程所获得的最新讯息数据资料带来的连续操作的结果。在这些数据资料的基础上，计算机进行演算并向控制装置34为阀门22的操作程序提供指令。例如，知道了要求漏斗18的卸料的时间T，和这些物料的重量和物料性质的有关参数，特别是物料的粒度大小和可能的其它影响卸料速度的参数，计算机确定规定流量Qc和开始打开阀门22的位置。在从计算机32获得指令的基础上，控制装置34控制油门28，油门28操纵液压缸24，直到阀门22处于规定的打开位置。通过检测器26控制这个操作程序，检测器把有关进料阀门瞬时位置的资料提供给控制装置，当实际位置Sr和标准位置Sc之间的差值△S大约为零时，控制装置停止进料阀门22的打开动作。从这一瞬时起，即当阀门22处于标准的打开位置时，计算机在这时限内，例如在每3-4秒钟内，确定漏斗18的重量减少的速率。因此，可能产生三种不同的情况。

1、如果实际流量Qr，即，每单位时间减少的物料重量pr与标准流量Qc相等或有一个人为地预先固定的可忽略的差值，则阀门22保持在其原始打开的位置。

2、如果实际流量Qr高于标准流量Qc。即，如果阀门的开启位置Sr过大，△S＝Sc-Sr是负值，则不对阀门位置做任何校正，因为根据图1所示，在阀门22的位置没有任何改变的情况下，实际流量Qr将自动减少，并且将接近标准流量Qc。作办预防措施，例如对于错误操作程序，这个系统仍然能作出这样编排，即如果△S期望提高到某一上限之上，阀门将自动关闭到对应于上述预先选择的限度的程度。

3、如果实际流量Qr降到标准流量Qc以下，这是指预先规定的阀门22的打开位置Sc实际上不够大，在这种情况下，得校正阀门的位置。为此目的，计算机分别计算出对应于标准流量Qc和实际流量Qr的阀门位置和确定阀门的这两个位置之间的差值△S。控制装置34通过油门28时用，打开阀门22，打开值等于△S值。一旦需要，即，只要实际流量偏离标准流量某一预定值，就重复这一校正。阀门22的这些不断校正的标准位置被存储在计算机32里，因此，在可比较的条件下，如果有的话，下次的进料所需要的校正次数将越来越少。

在应用这项发明的一个特别有利的方法中，通过油门28调节油量，而油门的调节又由控制装置34根据△S值来决定。即，当△S相当大时，油门28移动很快，当△S减少时，油门移动越来越慢。当△S达到预先确定的下限时，油门最好停止，以确保阀门不通过它的标准位置，免得重复图2所示的情形。

最后，必须强调，参照图4所述的采用本发明方法的装置只适用于图示的方式，执行相同的操作程序的某些元件可以用其它元件代替。例如，调节阀门的液压控制装置可以用气功或电动装置代替，“比例作用”式的油门28，可分别用伺服阀或可控硅装置代替。

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