[发明专利]一种熔融还原炉压力监测和控制系统及方法

说明书

一种熔融还原炉压力监测和控制系统，熔融还原炉压力监测和控制系统包括：调压阀组，压力监测系统，测压点清堵装置，压力控制程序，压力安全放散装置。压力控制范围包括：熔融还原炉，汽化冷却烟道，沉降室，旋风除尘，余热锅炉，布袋除尘，调压阀组。实现了熔融还原炉压力的准确可靠监测和安全稳定控制。不仅可以用稳定的压力调节来调整和适应炉况，而且能通过调整压力进行出铁操作，同时又能调节熔融还原炉内的渣存量，操作简单，稳定可靠。

技术领域

本发明涉及非高炉熔融炼铁领域，具体涉及一种熔融还原炉压力监测和控制系统及方法。

背景技术

由于高炉炼铁系统的高能耗、高排放，长期以来冶金界一直在开发无焦或少焦的非高炉炼铁流程。直接熔融还原炼铁工艺可直接熔炼经过预热处理的铁矿粉，并喷吹煤粉作为系统的还原剂及热量来源。相对于传统的高炉炼铁工艺，熔融还原炼铁工艺省去了烧结及焦化两个环节，在同样产能下节省了大量的投资及运行成本。在生产过程中出铁需要通过调整压力来控制。相比高炉炼铁，熔融还原炉出铁方式为，利用连通器原理，调整炉内压力通过出铁室将铁水压出，通过铁水沟流至铁水包。因此熔融还原炉压力的准确监测和稳定控制对熔融还原工艺生产控制意义重大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种熔融还原炉压力监测和控制系统，所述熔融还原炉压力监测和控制系统包括：汽化冷却烟道(3)，所述汽化冷却烟道(3)包括上升段和下降段，在上升段设置有第一压力检测和清堵装置(4)和第二压力检测和清堵装置(5)，在下降段设置有第三压力检测和清堵装置(6)，在汽化冷却烟道(3)的最顶部设置有压力安全放散装置，控制系统与第一压力检测和清堵装置(4)、第二压力检测和清堵装置(5)、第三压力检测和清堵装置(6)和压力安全放散装置电连接。

进一步地，所述压力安全放散装置包括第一压力放散阀(7)和第二压力放散阀(8)，分别安装在汽化冷却烟道(3)的最顶部。

进一步地，所述控制系统为DCS控制系统。

进一步地，包括上述的熔融还原炉压力监测和控制系统。

进一步地，所述熔融还原炉系统包括熔融还原炉(1)，出铁室(2)，汽化冷却烟道(3)，沉降室(9)，旋风除尘(10)，余热锅炉(11)，干法布袋除尘(12)，调压阀组(13)。

进一步地，熔融还原炉(1)的烟气出口连接汽化冷却烟道(3)，所述汽化冷却烟道(3)依次连接沉降室(9)，旋风除尘(10)，余热锅炉(11)，干法布袋除尘(12)，调压阀组(13)。

进一步地，一种熔融还原炉压力监测和控制方法，采用上述熔融还原炉压力监测和控制系统，具体包括以下步骤，

(1)压力采集和比较；

(2)压力控制当超过跳停值时，跳停休风；当超过报警值时，操作画面发出报警；当实际压力超出设定压力时，调压阀组装置自动调大开度降低炉压。

进一步地，所述的压力采集和比较是指在汽化冷却烟道上升段布置有两个压力测点，在汽化冷却烟道下降段布置有一个压力测点，这三个压力测点信号进入控制系统，比较方法为：

①如果三个压力传感器信号值都在大于4mA,小于20mA，那么三个信号的中间值将作为PID控制的过程输入值，并且将此信号与报警值和跳停设定值进行比较；

②如果三个传感器信号都在大于4mA,小于20mA，并且高信号值或低信号值与中间值的差值大于5％，表明该信号异常并忽略，用剩余两个信号中的最大值作为PID控制的过程输入值，并与报警值和跳停设定值进行比较；

③如果三个传感器信号值中有一个信号值是小于4mA或者大于20mA，那么该信号将被忽略，用剩余两个信号中的最大值作为PID控制的过程输入值，并与报警值和跳停设定值进行比较；