[发明专利]一种高炉喷煤锥部流化智能喷吹控制装置及方法

说明书

本发明涉及高炉喷煤操作领域，尤其涉及一种高炉喷煤锥部流化智能喷吹控制装置及方法，包括喷吹罐，喷吹罐下端锥体侧壁上连通有流化管路，喷吹罐端侧壁上设置有称重装置，流化管路通过若干个流化嘴与喷吹罐下端相连通，若干个流化嘴与流化管路之间均连通有单向阀，流化管路远离喷吹罐方向上依次连通有金属软管、气动阀、流量计和流量调节阀。本发明根据罐重和喷煤量的不同，自动调整锥部流化流量的方法，使罐内煤粉颗粒活跃稳态，稳定喷煤速率，进而稳定高炉生产，适合广泛推广。

技术领域

本发明涉及高炉喷煤操作领域，尤其涉及一种高炉喷煤锥部流化智能喷吹控制装置及方法。

背景技术

在高炉正常冶炼过程中，煤粉通过喷煤罐进入喷煤主管道至分配器喷入高炉，此过程煤粉的温度、湿度、流化程度及喷吹罐压力波动都会不同程度造成瞬时喷煤量的波动。但是流化程度对破坏煤粉颗粒之间静态吸附力起决定性作用。

现行的技术方案中是在喷吹的全过程中通过手动调节锥部流化调节阀开度或气体流量的方式流化煤粉。当罐压恒定时，罐重高时，由于重力影响，罐体上部煤粉向下挤压，气流对煤粉作用力较小，无法破坏掉煤粉之间的静态吸附力；罐重低时，罐体上部煤粉向下挤压的力也持续减小，气流对煤粉作用力较强，导致煤粉流动性过剩形成悬料，进而需要更高的罐压才能保持煤粉的流动性来稳定正常的喷煤量。现有的通过手动调节调节阀开度或流量的方式，在不同的罐重和喷煤量下，煤粉流动性差异，引起煤粉流动性不稳，造成喷煤速率波动及管道压力波动，影响高炉生产效率，使高炉生产成本增加。

发明内容

本发明提出的一种高炉喷煤锥部流化智能喷吹控制装置及方法，自动调整锥部流化流量的方法，使罐内煤粉颗粒活跃稳态，稳定喷煤速率，进而稳定高炉生产，解决了上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高炉喷煤锥部流化智能喷吹控制装置，包括喷吹罐，所述喷吹罐下端锥体侧壁上连通有流化管路，所述喷吹罐端侧壁上设置有称重装置，所述流化管路通过若干个流化嘴与所述喷吹罐下端相连通，所述若干个流化嘴与流化管路之间均连通有单向阀，所述流化管路远离所述喷吹罐方向上依次连通有金属软管、气动阀、流量计和流量调节阀。

优选的，还包括高炉PLC系统和工控机。

优选的，包括以下参数设置：

U_mf—临界流化速度，m/s；

d_p—煤粉颗粒的直径，m；

ρ_p—煤粉的真实密度，kg/m³；

μ_a—空气的动力黏度，kg/(m·s)；

g—重力加速度，m/s²；

1T₁—1T_n表示喷煤量设定区间；

1q₁—1q_n表示设定喷煤量对应流化设定流量；

2T₁—2T_n表示罐重对应区间；

2q₁—2q_n表示罐重区间对应流化设定流量。

优选的，通过所述称重装置测得的煤粉重量和PLC系统设置的喷煤速率，根据公式计算出理论临界流化速度，理论临界流化速度计算公式为：