一种高炉富氧快速切断阀控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种高炉富氧调节系统富氧快速切断阀控制方法，特别是针对高炉富氧调节系统中富氧快速切断阀的控制提供了一种保护条件和参数设定。在高炉富氧调节系统中，控制富氧快速切断阀在故障状态下快速切断氧气流量，从而保护高炉，减少事故损失，延长高炉寿命。
【背景技术】
[0002]在冶金行业中，富氧调节系统是冶金业炼铁高炉的三大调节控制系统之一，富氧调节系统中的氧气是一种危险气体，它本身就是强氧化剂，易燃易爆，使用不当，容易引起安全事故。因此，富氧调节系统中的保护设施和方法非常重要，富氧快速切断阀是整个富氧调节系统中最后的也是最直接的一个保护措施，富氧快速切断阀的快速关断可以在事故状态下直接关闭氧气供给，从而保护高炉，减少事故损失，延长高炉寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种富氧调节系统富氧快速切断阀的保护和参数设定方法，可编程控制器通过判断连锁条件自动控制关闭富氧快速切断阀，从而快速切断氧气供给。这种方法对所有高炉的富氧调节系统有着指导性的作用。
[0004]富氧调节系统中富氧快速切断阀控制方法的原理是:通过判断冷风压力、冷风流量和喷煤量来控制富氧快速切断阀动作。
[0005]富氧快速切断阀控制系统在原有的高炉富氧调节系统的管道末端，管道逆止阀前安装富氧快速切断阀，富氧快速切断阀与可编程控制器相连接。可编程控制器与冷风压力传感器、冷风流量传感器、喷煤量传感器、富氧快切阀阀后压力传感器相连接，可编程控制器统一采集高炉系统的冷风压力传感器数值、冷风流量传感器数值、喷煤量数值及富氧快切阀阀后压力传感器数值，这些数据经过逻辑运算后最终控制富氧快切阀开关。从而保护高炉、延长高炉寿命。
[0006]所述的可编程控制器设有手动控制方式。
[0007]富氧快速切断阀控制方法如下:
[0008](I)当喷煤量为零，富氧快速切断阀自动关闭。
[0009](2)冷风流量为零，富氧快速切断阀自动关闭。
[0010](3)高炉实际富氧率大于设定值(一般在5% —10%范围)，富氧快速切断阀自动关闭。根据高炉使用情况，预先对高炉富氧率设定一个阈值，当高炉实际富氧率超出设定值(阈值)的5% - 10%范围后，富氧快速切断阀自动关闭。其中5% - 10%的范围值可根据实际情况进行设定。
[0011]L=(Q0-Q1)^yv
[0012]fQ—富氧率％
[0013]V。一富氧气体量m3/h
[0014]V 一高炉仪表风量(包括VQ在内)m3/min
[0015]Qtl—富氧气体氧气浓度％
[0016]Q1—空气氧气浓度％
[0017]冷风压力大于富氧快速切断阀后压力时，富氧快速切断阀自动关闭。
[0018]富氧快速切断阀安装位置必须在富氧调节控制系统的管道最后，管道逆止阀前，这样可在富氧调节系统中的调节部分出现故障时，通过关闭富氧快速切断阀，切断氧气供给，从而避免事故扩大。
[0019]1.富氧快速切断阀选用电控气动快速切断阀，为气开式快速切断阀，即电磁线圈得电后富氧快速切断阀就打开。其电源选用市电供电，正常使用时，市电一直供给富氧快速切断阀的电磁线圈，富氧快速切断阀一直打开。当高炉岗位的市电出故障时，可以自动快速的关闭富氧快速切断阀，减少事故损失。
[0020]2.富氧快速切断阀必须设有手动、自动控制方式，操作人员可以在人机界面设备上切换控制方式，由可编程控制器接收人机界面设备的信号，同时输出信号控制富氧快速切断阀动作。在手动控制模式下，操作人员通过人机界面设备直接控制富氧快速切断阀开关。自动模式下，运用高炉富氧调节控制系统自动连锁保护方法。
【附图说明】
[0021]图1为富氧快速切断阀的安装位置图。
[0022]图2为富氧快速切断阀的控制方式图。
[0023]图3为富氧快速切断阀的逻辑控制图。
【具体实施方式】
[0024]下面以4000m3的尚炉举例说明:
[0025]1.富氧快速切断阀为市电220VAC供电，可编程控制器(选用施耐德昆腾系列PLC)
[0026]通过控制继电器的吸合来控制富氧快速切断阀的供电。富氧快速切断阀的供电如说明书附图中图2所示。
[0027]2.富氧快速切断阀切换到手动模式下，操作人员可以通过人机界面设备直接控制富氧
[0028]快速切断阀开关工作，这时即使富氧快速切断阀满足自动连锁关闭，在手动模式下富氧快速切断阀也不会关闭，避免富氧快速切断阀误动作。
[0029]富氧快速切断阀切换到自动模式下:
[0030](I)当喷煤量为零，富氧快速切断阀自动关闭。
[0031](2)冷风流量为零，富氧快速切断阀自动关闭。
[0032](3)高炉实际富氧率大于设定值9%，富氧快速切断阀自动关闭。
[0033](4)冷风压力大于富氧快速切断阀后压力1KPa时延时3秒后富氧快速切断阀自动关闭。富氧快速切断阀的自动控制逻辑如说明书附图中图3所示。
[0034]3.富氧快速切断阀在自动模式下自动关闭后，当现场条件满足开阀后，必须切换到手动模式，手动开富氧快速切断阀，这时再把富氧快速切断阀切换到自动模式下运行。
【主权项】
1.一种高炉富氧快速切断阀控制系统，其特征在于富氧快速切断阀控制系统在原有的高炉富氧调节系统的管道末端，管道逆止阀前安装富氧快速切断阀，富氧快速切断阀与可编程控制器相连接；可编程控制器与冷风压力传感器、冷风流量传感器、喷煤量传感器、富氧快切阀阀后压力传感器相连接，可编程控制器统一采集高炉系统的冷风压力传感器数值、冷风流量传感器数值、喷煤量数值及富氧快切阀阀后压力传感器数值，这些数据经过逻辑运算后最终控制富氧快切阀开关。
2.如权利要求1所述的高炉富氧快速切断阀控制系统，其特征在于，所述的可编程控制器设有手动控制方式。
3.一种高炉富氧快速切断阀控制方法，其特征在于: 情况一:当喷煤量为零，富氧快速切断阀自动关闭； 情况二:冷风流量为零，富氧快速切断阀自动关闭； 情况三:高炉实际富氧率超出设定值的一定范围后，富氧快速切断阀自动关闭； f0= (Q0- Q1RVV fo为富氧率％，V C1为富氧气体量m 3/h, V为高炉仪表风量m3/min，Qtl为富氧气体氧气浓度％，91为空气氧气浓度％ ； 情况四:冷风压力大于富氧快速切断阀后压力时，富氧快速切断阀自动关闭。
4.如权利要求3所述的高炉富氧快速切断阀控制方法，其特征在于:所述的高炉实际富氧率超出设定值的一定范围为超出设定值5% -10%。
【专利摘要】一种高炉富氧快速切断阀控制系统及方法，属于冶金领域。主要用于解决通过判断连锁条件自动控制关闭富氧快速切断阀，从而快速切断氧气供给。富氧快速切断阀控制系统在原有的高炉富氧调节系统的管道末端，管道逆止阀前安装富氧快速切断阀，富氧快速切断阀与可编程控制器相连接。通过判断冷风压力、冷风流量和喷煤量来控制富氧快速切断阀动作。在高炉富氧调节系统中，控制富氧快速切断阀在故障状态下快速切断氧气流量，从而保护高炉，减少事故损失，延长高炉寿命。
【IPC分类】C21B5-00, C21B7-00
【公开号】CN104694684
【申请号】CN201510091648
【发明人】唐维夫, 倪志鹏, 刘海涛, 王坤, 邢文来, 韦节辉
【申请人】北京首钢自动化信息技术有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月28日