并罐式无料钟炉顶设备在高炉上的应用.pdf
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1、技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 27 期并罐式无料钟炉顶设备在高炉上的应用王鹤峰(山信软件股份有限公司,山东 日照 276800)随着钢铁行业的迅速发展,在有料钟炉顶的基础上逐渐出现无料钟炉顶,同时在串罐的基础上衍生出并罐、三罐乃至四罐。相比于有料钟炉顶,无料钟炉顶可以将粉末状炉料送入炉壁,降低炉壁受到的热负荷冲击。同时,与块状炉料相比,粉末状炉料有利于降低冶炼生产成本,延长炉衬寿命。采用并罐式配置显著提高上料效率,与三罐式、四罐式相比有着更低的建设维护费用,但二者的上料可操作性、更高的冶炼质量、更快的维护速度
2、方面在高炉工艺中仍具有很强的竞争力。本文将以国内某 3 000 m3高炉炉顶为背景,展开描述主要工艺及基本逻辑。1设备组成1.1上部溜槽上部溜槽是一个长约 4.5 m 的半圆柱体,采用液压驱动,其作用是将由矿焦槽经主皮带运输来的焦或矿放到料罐中,其有 4 个限位判断位置:1#料罐极限位,1#料罐停止位,2#料罐极限位,2#料罐停止位。1.2上密封阀安装于每套料罐上部,液压驱动,主要作用为安装在料罐炉料进口处,在料罐向高炉内装料前,提高罐内压力的均压操作时,密封罐内压力,上密封阀由阀板、密封圈、阀座、驱动装置、阀板压紧液压缸、阀板旋转液压缸及轴端密封组件等组成1。1.3料罐在炉顶约 60 m 处
3、设置 2 个 80 m3料罐,负责装入烧结矿、块矿、球团矿、杂矿和焦炭等,每个料罐均配备独立的称重系统,包括 3 个称重传感器和电子装置,具备称量皮重,超重报警、电气故障报警等功能,同时对称量值进行压力补偿,消除压力波动对称量值的影响。1.4均排压系统系统中有 2 套排压阀,2 套煤气回收阀(接到煤气回收系统中),2 套净煤气一次均压阀,2 套粉尘回收阀,配备 2 套旋风除尘器,负责煤气粗除尘,均为液压控制。2 套氮气二次均压阀,为气动调节阀。1.5均压煤气回收系统设置均压煤气全回收系统,排压煤气通过旋风除尘器粗除尘后经回收阀引至均压煤气专用布袋除尘器,同时在煤气管道设置引射阀。煤气回收初期通
4、过压差使得气体自然流入布袋除尘中,后期打开引射阀将残余煤气强制带入除尘系统。达到废弃能源回收利用,作者简介:王鹤峰(1997-),男,助理工程师。研究方向为自动化仪表。摘要:并罐式无料钟炉顶因上料快、便于维护的特点逐渐成为各大钢企首选的设备。该文主要讨论并罐式无料钟炉顶主要设备组成,工艺流程及设备连锁控制逻辑,得出并罐式无料钟炉顶在设备优化、连锁控制等方面取得很大进展,具有很强的竞争优势。关键词:并罐式;无料钟炉顶;设备组成;工艺流程;控制逻辑中图分类号院TF573.1文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2023冤27-0177-04Abstract:The bell-less top
5、 of parallel hopper type has the characteristics of fast feeding and easy maintenance,which hasgradually become the first choice of equipment for major steel enterprises.This paper mainly discusses the composition of themain equipment,the technological process and the equipment interlocking control
6、logic of the bell-less furnace top of the parallelhoppers,and concludes that the bell-less furnace top of the parallel hoppers has made great progress in equipment optimizationand chain control,and has a strong competitive advantage.Keywords:parallel hopper type;bell-less furnace top;equipment compo
7、sition;technological process;control logicDOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.27.042177-2023 年 27 期技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application实现节能减排的目的。1.6料流调节阀液压驱动中一套料流调节阀装有 2 个编码器,起到互为备用、精确调节布料速度的作用。常用的有单阀板、双阀板平行对开式、双阀板菱形开口式2,主要构成单元有阀板、驱动机构、检测机构和调节阀外壳等,通过控制阀板开口面积实现布料可控。1.7下密封阀安装于料流调节阀下部,液压驱动,
8、组成结构与上密封阀类似,主要用于对料罐煤气密封,以保证炉顶设备带压操作及保压。1.8探尺炉顶共设 2 台 12 m 机械探尺,同时各配备一套绝对值型编码器和增量型编码器,绝对值型编码器将信号传送到 PLC 中,负责计算高度。增量型编码器接入变频器,负责计算转速,还有 2 台雷达探尺,4 套探尺根据逻辑测得料线,进而确定布料角度。1.9布料溜槽布料溜槽主要是由鹅头体、溜槽本体和耐磨衬板构成。高炉布料溜槽在安装过程中,其鹅头插进与炉顶水冷齿轮箱倾动齿轮连接的驱动轴的凹槽内,再将左右两边的偏心销轴插入鹅头体的定位孔中,然后通过溜槽的倾动配合偏心销轴的转动锁紧高炉布料溜槽3。其中作用分为倾动和旋转,各
9、由 2 台变频器控制且互为备用。1.10重力除尘系统在重力除尘器顶部设置 1 台 DN500 和 1 台DN250 的气动放散阀,用于放散除尘器内气体,方便设备维护与人员检修。在重力除尘器上部设置 1 台囟3 150 mm 钟式遮断阀,电动卷扬机驱动,用于休风时与煤气管网隔断。设有氮气反吹阀、卸灰球阀、闸阀及检测灰面温度、高度的热电偶及料位计等,用以卸灰操作及上位实时显示报警的功能。1.11液压系统由1台循环泵,2台主泵,1套加热器,1套水冷器及蓄能器、过滤器等组成。主要为炉顶均排压阀门、密封阀等提供动力源,同时带有压力、温度、流量检测设备,将液压系统实时数据发送给PLC,便于岗位人员监控。1
10、.12水冷系统由 2 台主泵,2 套进水阀、1 套排水阀、液位检测和温度检测元件等组成,一路对齿轮箱冷却水循环系统进行补水;另外一路水经过滤器过滤后供给板式换热器,对齿轮箱进行冷却,在进水温度控制在 40 益以下的前提下,保持齿轮箱循环系统水温低于 50 益4。2基本工艺流程上料时序如图 1 所示。图 1上料时序当皮带有料时(料批计数大于等于 1),带有装料牌且在“申布”状态下的料罐的上密封阀先行打开到位,随后上部溜槽开始摆到对应罐的位置,此时料罐状态为“正装”,与矿焦槽通讯,此时满足上料条件信号发往矿焦槽,如果无此信号,那么当料头抵达皮带尾部(二检)时会自动停止主皮带。当皮带料尾抵达二检,延
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