专利名称：一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炼焦工业中获得焦炭重量的方法和系统，特别地，本发明涉及一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法和系统。
背景技术：
焦炭是高炉的重要原燃料，其生产技术的先进程度、产品质量的优劣，直接影响到高炉的经济技术指标和生产操作。干熄焦是炼焦工艺中一个十分重要的环节，它在改善焦炭质量、回收利用能源以及保护环境等方面有着传统湿熄焦无法比拟的优势。近年来，在国家产业政策的要求下，国内干熄焦技术得到了空前发展。干熄焦是利用冷的惰性气体氮气N2在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦的过程。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再被循环风机鼓入干熄炉中冷却红焦。所谓红焦是指温度在950°C -1050°C，刚从炭化室中推出的焦炭。从炭化室中推出的950°C _1050°C的红焦经过拦焦机的导焦栅落入运载车上的焦罐内，运载车由电机车牵引至干熄焦装置提升机井架底部，由提升机将焦罐提升至井架顶部，再平移到干熄炉炉顶，通过炉顶装入装置将红焦装入干熄炉。在干熄炉中，红焦与惰性气体直接进行热交换，冷却至250°C以下，冷却后的焦炭经排焦装置卸到胶带输送机上运出干熄焦系统。炼焦工业中，干熄焦技术相对于传统湿法熄焦技术具有三大显著特点，即:回收红焦显热、减少环境污染、改善焦炭质量，因此越来越引起国内焦炭生产企业的重视。在采用干熄焦技术进行焦炭生产的过程中，无论是顶装炉，还是捣固炉，单个和全体焦炉出产焦炭重量的实时和历史 生产信息都是非常重要的。通过参考这些生产信息，各级管理人员、技术人员、生产人员可以随时掌握现场的生产情况，并且根据历史记录的生产数据进行不同时间各个班组或者不同焦炉生产情况的对比。这样既可以对不同炉型的炭化室出产焦炭性能进行评价，同时也能够对于不同班组的生产水平进行评比，从而促进炼焦生产的顺利进行，以及为提高整厂生产效率采取整改措施提供了参考评判依据。国内企业一般采用基于电阻应变片作为敏感器件的计量装置来进行干熄炉焦炭重量测量。根据计量装置安装位置的不同，有轨道衡法、皮带秤法。轨道衡法是在运送红焦的焦罐机车行走轨道上，附加一段作为承重台，承重台与称重传感器相连，在装载红焦的焦罐台车静止或以规定速度通过承重台时，实现红焦的重量计量。而皮带秤法则是安装在干熄炉底部的焦炭传送皮带下，传送皮带运送冷却后的焦炭时，由于带式衡器的敏感器件受力变形，红焦重量转化为相应的电信号输出，实现红焦重量的计量。轨道衡法虽然可以较高精度的计量出红焦的重量，为掌握和分析炼焦生产情况提供了非常重要的信息，但是它的测量装置安装比较复杂，整体投资较大。皮带秤法则由于高温焦炭达到一千摄氏度左右，会烫坏传送皮带，导致该方法无法用于高温红焦的直接称量。通常用皮带秤法间接测量排焦的重量来近似为加入的红焦重量，但由于冷却后的焦炭仍然在120摄氏度左右，温度较高并且有波动，引发传送皮带的伸缩变形，从而导致焦炭重量的计量误差较大。此外，皮带秤法测量的焦炭重量是经过干熄炉冷却后的焦炭重量，而高温焦炭在干熄炉中冷却过程中，一方面部分焦炭以碳烧损形式散放到大气中，另外部分焦炭以焦粉的形式进入除尘器的焦粉袋中，这两个过程都会使得采用皮带秤法计量的焦炭重量与进入干熄炉的焦炭重量之间
存有误差。根据上面所述，对于目前国内采用干熄焦技术进行焦炭生产的工矿企业来说，非常需要一种方法和系统来实现对于干熄焦炭重量有关的生产信息加以自动计量和统计分析，而目前的方法存在着下述缺陷:(I)轨道衡法结构比较复杂，安装要求高、整体投入较大；(2)皮带秤法不适合直接称量高温红焦的重量，也不能实现对装入干熄炉之前的焦炭进行重量计量，且由于计量对象温度原因导致计量结果有较大误差；(3)还没有一个自动化系统能够完成上述信息的记录、历史统计、数据分析的功倉泛。
发明内容
本发明提供了一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法和系统，利用焦炭行业现有的干熄焦提升装置及其现有的输出信号，通过所述干熄焦提升装置在上升阶段和下降阶段的重量差求出干熄炉装焦单罐焦炭的精确重量，无需增加其它大型设备，不需要改变其原有工艺流程，方法简单，得到的焦炭重量精确；并可以进行各种历史数据统计分析。一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法，通过干熄焦提升装置的上升阶段和下降阶段分别计算得到容纳焦炭的焦`罐在上升阶段的重量G1和下降阶段的重量G2,并由二者的差值G1-G2得到焦炭的重量G，`
所述的干熄焦提升装置的上升过程和下降过程均是匀速直线运动，所述焦
罐在上升阶段的重量G1 =f，焦罐在下降阶段的重量G2 =D，则焦炭的重量为
权利要求
1.一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法，其特征在于，通过干熄焦提升装置的上升阶段和下降阶段分别计算得到容纳焦炭的焦罐在上升阶段的重量G1和下降阶段的重量G2，并由二者的差值G1-G2得到焦炭的重量G，即G = G1-Gy
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于G1=2F/1+μ，所述的干熄焦提升装置的上升过程和下 降过程均是匀速直线运动，所述焦罐在上升阶段的重量6 = t，焦罐在下降阶段的重量 G2=2F/1+μ'，则焦炭的重量为
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在得到电机上升阶段输出转矩T1和下降阶段输出转矩 T2 的情况下
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在得到电机上升阶段的有功功率Pw 和下降阶段的有功功率P/的情况下，
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在能够得到上升阶段和下降阶段的电机电枢电路的电压、电流、以及电机电枢电路的功率因素角的情况下，
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的系统，包括系统数据平台、数据运算服务器和显示和/或存储设备；所述数据运算服务器根据权利要求1至8之一所述的基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法得到焦炭的重量G ;所述系统数据平台用于实时采集干熄焦生产过程数据，并传输给所述数据运算服务器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统数据平台是干熄焦控制站DCS。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统数据平台还包括与所述干熄焦控制站DCS连接的干熄焦工程师站和/或干熄焦操作员站。
12.根据权利要求9至11之一所述的系统，其特征在于，所述系统数据平台包括PLC、气体成分检测仪、流量检测二次仪表之一，或其中至少二种方式的组合。
13.根据权利要求9至12之一所述的系统，其特征在于，所述系统数据平台通过通信网络与所述数据运算服务器连接；和/或所述系统数据平台通过控制电缆与干熄焦生产过程数据连接。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述通信网络是以太网或PR0FIBUS;和/或所述控制电缆是KVVP电缆。
15.根据权利要求9至14之一所述的系统，其特征在于，所述数据运算服务器还包括将计算得到的G输出的输出装置。
16.根据权利要求9至15之一所述的系统，其特征在于，所述数据运算服务器包括干熄炉装焦重量计算模块和干熄炉装焦重量统计模块。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述干熄炉装焦重量计算模块包括用于计算焦罐在上升阶段的重量G1的焦罐上升运动重量计算子模块和计算焦罐在下降阶段的重量G2的焦罐下降运动重量计算子模块，以及与焦罐上升运动重量计算子模块和焦罐下降运动重量计算子模块相连的、并对G1、G2求差值得到焦炭重量G的干熄炉装焦单罐焦炭重量计算子模块。
18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述干熄炉装焦重量计算模块从系统数据平台分别接收上升过程和下降过程的电机的输出转矩，和/或电机的有功功率，和/或电机电枢的电压、电流以及电机电枢电路的功率因素角，分别计算G1和G2，并由G1-G2计算得到G。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述焦罐上升运动重量计算子模块接收上升过程的电机的输出转矩，和/或电机的有功功率，和/或电机电枢的电压、电流以及电机电枢电路的功率因素角，计算得到G1 ;所述焦罐下降运动重量计算子模块接收下降过程的电机的输出转矩，和/或电机的有功功率，和/或电机电枢的电压、电流以及电机电枢电路的功率因素角，计算得到G2 ;所述干熄炉装焦单罐焦炭重量计算子模块接收焦罐上升运动重量计算子模块输出的G1和焦罐下降运动重量计算子模块输出的G2,并计算G1-G2得到G。
20.一种焦罐提升机，其特征在于，所述焦罐提升机是权利要求1至8之一所述的基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法中的干熄焦提升装置，和/或所述焦罐提升机是权利要求9至19之一所述的基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的装置中的干熄焦提升装置。 ·
全文摘要
本发明一种基于干熄焦提升装置的获得焦炭重量的方法和系统，通过焦炭行业现有的干熄焦提升装置的上升阶段和下降阶段分别计算得到容纳焦炭的焦罐在上升阶段的重量G1和下降阶段的重量G2，并由二者的差值G1-G2得到焦炭的重量G，即G＝G1-G2，并利用干熄焦提升装置及其现有的输出信号，通过所述干熄焦提升装置在上升阶段和下降阶段的重量差求出干熄炉装焦单罐焦炭的精确重量，无需增加其它大型设备，不需要改变其原有工艺流程，方法简单，得到的焦炭重量精确；并可以进行各种历史数据统计分析。
文档编号B66C13/16GK103159135SQ201110424120
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者魏志, 韩新刚, 陈博通 申请人:北京三博中自科技有限公司