一种利用PLC实现高炉泥炮自动堵口的方法与流程

本发明涉及一种利用plc实现高炉泥炮自动堵口的方法，属于高炉炼铁设备技术领域。

背景技术：

高炉生产是一项极其复杂的过程，炉内操作和炉前出铁互相配合才能实现炉况的长期稳定顺行。随着高炉大型化，炉前出铁操作的要求越来越高。堵口作业是炉前出铁最重要的一项操作，堵口作业的质量直接影响到铁口的工作状态。在炮泥质量一定时，通过把握堵口时机，优化打泥压力、打泥时间以及打泥量等堵口操作，能准确控制泥包形状，提高铁口孔道致密度，提高铁口合格率。目前普遍采用的人工操作遥控器控制泥炮来完成堵口操作，由于高炉炉前作业区域电器装置较多，对遥控器控制信号干扰较为严重。因此，在实际生产中，岗位工操作遥控器时，时常会出现因信号受干扰引起泥炮动作停滞的情况，轻者影响堵口质量，重者高温渣铁将炮头与炮脖子熔化导致高炉堵不住口，引发高炉减风、放风，甚至跑铁的恶性事故，严重影响了炉前作业安全和高炉的正常生产。即便在信号正常生产的情况下，操作人员在控制泥炮堵口时，心理压力也较大。由于堵口时铁水直接冲刷炮头，所以转炮、撞炮、回炮、压炮、打泥几个动作必须一气呵成，快速将铁口封堵上，每个动作误差在1秒以内，一旦操作失误，铁质炮头很快被烧坏而无法堵口，极易引发堵口事故。同时，由于堵口过程中打泥量的控制主要依赖于人工经验，所以四班人员在操作时，因个体差异和操作习惯的不同，很难实现铁口封堵时机、打泥量控制、铁口补压等的标准化控制，造成了铁口深度和质量的波动，影响高炉的排铁排渣效果，进而高炉炉况的稳定顺行。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种利用plc实现高炉泥炮自动堵口的方法。在较为恶劣的高炉炉前环境中，利用炉前和液压设备中的监测信号对堵口过程中的打泥量、打泥压力、泥包形态以及铁口孔道状态等实现量化控制，进而消除了操作遥控器堵口时的信号干扰问题以及对人工经验的过分依赖，提高铁口质量，解决背景技术存在的上述问题。

本发明技术方案是：

一种利用plc实现高炉泥炮自动堵口的方法，高炉配备设备操作台、plc控制系统、液压动力系统和泥炮，在设备操作台上增加设置“自动堵口”选择方式，应用按钮进行不同方式之间的切换选择；在plc控制系统中，实现对泥炮的控制，通过录入plc控制系统中的逻辑控制关系，利用压力监测仪表的反馈信息，自动控制炉前的泥炮完成高炉堵口作业。

包含如下步骤：

进行堵口作业时，通过启动“自动堵口”按钮，启动自动堵口程序，执行自动堵口过程；

泥炮首先向工作位前进8秒后，plc控制系统开始监控转炮压力变化，转炮压力>110bar或前进时间累计达到13秒，满足以上条件，plc判定泥炮已经撞击到铁口泥套面；此时泥炮回退1.5秒，再前进2秒，进行二次撞炮压实动作，以保证密封效果；二次撞炮后，若转炮压力仍低于170bar，plc控制系统判定泥炮堵口密封效果不达标，则泥炮回退25秒至待机位，结束自动堵口过程并检查原因；如果转炮压力>170bar，plc判定泥炮堵口密封效果达到要求，则进行下一步打泥进程；

plc控制系统控制泥炮，首先打泥10秒以保证堵口安全；如果打泥压力持续3秒超过270bar，并且液压动力系统的打泥油路流量计数值持续3秒不增加，plc控制系统判定泥炮打泥活塞已经不前进，打泥停止plc控制系统控制泥炮，执行转炮补压直至压力大于270bar，自动堵口过程结束；如果液压动力系统的打泥压力没有触发，持续3秒压力大于270bar或打泥油路流量计数值持续3秒不增加的条件，则继续打泥至打泥油路的累计过油量达设定值，以此实现精确控制铁口打泥量的目的；随后，plc控制系统控制泥炮，执行转炮补压直至压力大于270bar，自动堵口过程结束。

本发明的有益效果是：实施本发明的方法进行堵口作业时不使用遥控器，因而摆脱了遥控器堵口时容易出现的信号干扰问题，同时还能进一步稳定铁口质量并保证堵口安全作业，适用于国内外各种高炉。充分利用了炉前稳定可靠的plc控制系统和液压系统的各个监测仪表，通过对泥炮自动堵口过程中转炮至工作位、回退、前进、撞炮、压实、打泥、补压等环节的实时数据监控和量化，能够实现对堵口效果和铁口质量的控制。本发明中的堵口方法结束了高炉炉前堵口作业时依靠人工目测、听声、数数等来判断铁口密封程度、打泥量以及铁口质量等粗放式操作，对于炉前安全作业、稳定铁口质量以及标准化作业具有重要现实意义。

附图说明

图1是本发明实施例在设备操作台增加“自动堵口”选择示意图；

图中标记如下：1、设备操作台2、操作按钮3、堵口选择拨钮4、改造前堵口选择拨钮5、改造后堵口选择拨钮；

图2是本发明逻辑控制示意图；

图3是本发明与已有技术堵口流程比较图。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种利用plc实现高炉泥炮自动堵口的方法，高炉配备设备操作台、plc控制系统、液压动力系统和泥炮，在设备操作台上增加设置“自动堵口”选择方式，应用按钮进行不同方式之间的切换选择；在plc控制系统中，实现对泥炮的控制，通过录入plc控制系统中的逻辑控制关系，利用压力监测仪表的反馈信息，自动控制炉前的泥炮完成高炉堵口作业。

包含如下步骤：

进行堵口作业时，通过启动“自动堵口”按钮，启动自动堵口程序，执行自动堵口过程；

泥炮首先向工作位前进8秒后，plc控制系统开始监控转炮压力变化，转炮压力>110bar或前进时间累计达到13秒，满足以上条件，plc判定泥炮已经撞击到铁口泥套面；此时泥炮回退1.5秒，再前进2秒，进行二次撞炮压实动作，以保证密封效果；二次撞炮后，若转炮压力仍低于170bar，plc控制系统判定泥炮堵口密封效果不达标，则泥炮回退25秒至待机位，结束自动堵口过程并检查原因；如果转炮压力>170bar，plc判定泥炮堵口密封效果达到要求，则进行下一步打泥进程；

plc控制系统控制泥炮，首先打泥10秒以保证堵口安全；如果打泥压力持续3秒超过270bar，并且液压动力系统的打泥油路流量计数值持续3秒不增加，plc控制系统判定泥炮打泥活塞已经不前进，打泥停止plc控制系统控制泥炮，执行转炮补压直至压力>270bar，自动堵口过程结束；如果液压动力系统的打泥压力没有触发，持续3秒>270bar或打泥油路流量计数值持续3秒不增加的条件，则继续打泥至打泥油路的累计过油量达设定值，以此实现精确控制铁口打泥量的目的；以此实现精确控制铁口打泥量的目的。随后，plc控制系统控制泥炮，执行转炮补压直至压力>270bar，自动堵口过程结束。

本实施例操作步骤如下：

使用自动堵口作业时，炉前岗位人员首先要确定泥套面完整，深度控制范围30-70㎜；

自动堵口前，要用设备操作台试炮、顶泥并确保泥炮退回待机位；

开铁口前，使用沙土堵满铁口眼下方并压实。堵口前，用压缩空气把铁口眼前的残渣铁和沙土吹干净后，方可进行堵口操作；

设备操作台人员接到组长指令后，启动自动堵口按钮，开始进行自动堵口操作；

为了确保堵口作业安全稳定，在系统开始执行自动堵口程序后，如果实际情况不满足自动堵口要求，设备操作台控制人员可以根据情况，有权终止自动程序改为人工操作，成功堵口后再说明该操作的出发点和原因；

自动堵口时，设备操作台人员要密切关注上炮情况，如果出现铁口未封住就打泥的情况，操作台人员要及时将泥炮控制选择按钮切换至“操作台控制”并将泥炮拉回；查明原因并采取措施后，再次进行堵口操作；

如果自动堵口程序封堵铁口正常，打泥时出现进泥量少的情况，设备操作台人员要及时将泥炮控制选择按钮切换至“操作台控制”，判断是否进行操作台手动补泥。