专利名称：高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域高炉的相关自动控制方法，具体的说是一种高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法。
背景技术：
高炉系统料罐正常发出料空是高炉冶炼过程中的关键技术，所谓“发出料空”就是当冶炼矿种经受料斗常压进入中间料罐后，在料罐中进行充高压和炉内压力平衡，然后经过布料装置把矿种送入炉内，缘于炉内压力的波动和控制技术的不完善，经常出现矿种在料罐中不能发空(即完全输出)，结果将导致不能自动上料，需要人工干预，严重时会导致满料的料罐内因为压强的变化而出现料罐发空信号，使下一批料种又被放入满料的料罐中，从而出现料罐装不下的事故，需要停产处理。
国内外现有高炉料罐称重发讯装置目前没有统一的模式，传统的方法为Y射线法，即采用Y射线监测反应料罐料空的情况，虽然比较精确，但由于采用放射性元件存在安全隐患，因此在新高炉系统中均未配备Y射线发生装置；目前一般采用电子称称重法，但由于高炉炉内压力波动和矿种改变，依然常常出现料罐料空不发的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，可以克服高炉炉内压力变化和布料料罐内的积料程度不同而引起的料罐料空不稳定的问题。本发明解决以上技术问题的技术方案是高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，高炉与其上方的受料斗之间通过具有称重装置的料罐衔接，受料斗的出料口以及高炉的进口之间分别设有受料阀和流速控制阀，高炉料罐电子称称量稳定发料空按以下步骤进行(I)将存储的料罐积料值Gs与发空正波动补偿值G0iim之和作为料空参考值Gfts
=G空+G回滞值；(2)关闭料流控制阀，开启受料阀，使下批料进入料罐；(3)关闭受料阀，并局部开启料流控制阀后，将称重装置称得的实际重量(^ €作为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比较，当料罐称量值大于料空参考值Gfts时，保持料流控制阀现有开启状态；当料罐称量值小于料空参考值Gfts时，控制料流控制阀完全打开；(4)当所述称重装置称得的料罐称量值Gsiwt稳定预定时间不再变化时，发出确实料空信号，结束此次布料，并以此时的料罐称量值新料罐积料值Gs。如果采样时间不准确，判断积料值的就不准确，在高炉布料过程中，只有当前料批前面的那批料的积料值最能反映料罐内积料的情况，所以本发明把前一个料批的积料值进行正误差补偿作为当前料批的料空提前量，选取料罐积料值取样时间科学。
在积料参考值的基础上，要进行一个正误差补偿，作为当前料批在料罐中准备发料空的提前量，这个提前量很关键，该值取大了，料空提前量提前发出，会导致其他设备提前动作，如果提前量值取小了，容易因为压力波动，导致料空不发。本发明在料罐积料参考量确定的基础上，对下一批的发空值做一个正波动补偿，作为当前料批在料罐中准备发料空的提前量，无需在高炉改变操作制度时不停的对仪表实际称量值进行调整，保证料空的发出。本发明进一步限定的技术方案是前述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，当料的种类是矿时，发空正波动补偿值G0it1l 取800KG ;当料的种类是焦时，发空正波动补偿值G0it1l取500KG。通过这个滞回值控制，可以完全克服当前料批积料值和高炉炉内压力的波动。前述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，步骤(3)中，若料罐的称量值( 量it> Gfts时，发出提醒信号。即压力的波动导致的称量变化GW{t> GS+G0M时，进行提醒，以减少了压力波动给系统带来的影响。由于压力的波动导致的称量变化在大于G0ise值时，进行提醒，大大减少了压力波动给系统带来的影响；另外在故障状态下Gs会不断提高，所以不能随意的提高料空值，必须设立一个料空极限值，即Gs+G0ise超过这个值必须进行故障提醒，同时保持Gs+G0ise为恒定值进行控制料空。前述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，步骤(3)中，当高炉炉内压力大于IKP时，将称重装置称得的实际重量(^皿^减去压力补偿值作为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比；在高炉炉内压力低于IKP时，将称重装置称得的实际重量Gsiwt加上压力补偿值为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比；G
压力补偿值
的计算公式为:G压
力补偿值=P炉内压强
*A S表面积估算，P炉内压强为闻炉炉内压强，AS表面积估算是受闻炉内部压强影响的
波纹管软连接部分横截面表面积。在高炉炉内压力高于IKP时，对压力补偿要采用欠补偿的方法；在高炉炉内压力低于IKP时，对压力补偿要采用过补偿的方法。这样可以解决高炉顶压对料罐重量的影响。考虑高炉炉内压力对料罐及有波纹管等软连接部位的影响，分析一下高炉从O到2. 5MP升压和降压过程中，会对类似于料罐及其他软连接的部位产生浮力，而高炉顶部钢结构很多地方都是相互影响的，所以在压力变化过程中，必须考虑这些因为压力变化导致的浮力变化。浮力的变化直接导致料罐的称重出现波动，导致料空不发，本发明充分考虑这个容易疏忽的地方，进行公式结算补偿，确保压力的变化不影响料空的正常发出。
图I为本发明的受料斗与炉体连接示意图。图2是本发明的流程图。其中图I中I是料罐，2是炉体，3是受料阀，4是上密封阀，5是流速控制阀，6是下密封阀，7是波纹管，8是电子秤压头，9是均压放散阀，10是均匀阀，11是受料斗。
具体实施例方式实施例I本发明的受料斗与炉体连接如图I所示，在正常上料过程中，当高炉的冶炼原料通过运输途径送入受料斗11后，首先均压放散阀9把料罐I内的压力进行释放，在达到和大气压强相平衡时，关闭压放散阀9，打开上密封阀4，在上密封阀4打开到位后，再打开受料阀3，这时候炉料从受料斗11中向料罐I中释放,随着炉料不停地流向料罐I,这时检测料罐重量的设备电子秤压头8出现罐重数量的变化(电子秤一般在圆柱形的料罐四周均匀分布三个或者四个)，在受料斗11的炉料全部进入料罐I后，受料阀3关闭，依次关闭上密封阀4 ;此时，在满足布料条件时，均压阀10对料罐I进行冲高压气体，使料罐I的压力和高压的炉体2内的压力平衡，这样才能不形成压差，确保炉料向炉体2内释放。在压力平衡后，打开下密封阀门6，依次打开控制炉料下降速度的流速控制阀5，此时炉料向高炉炉体2内进行按规律的撒布，在炉料在慢慢变少，到一定值时，将准备发料空。如果这时候料空不能及时发出，则布料状态将一直持续，高炉连续生产出现问题，同时对下批次的布料模型结算和其他系统统计出现严重误差。因为只有当前料批前面的那批料的积料值最能反映料罐内 积料的情况，所以本技术把前一个料罐重量在料流阀全部打开的情况下，料罐重量不发生变化，这时候对积料值做好记录Gs。准确把握料空、料满值的提前量，采用滞回特性算法，给压力波动预留出导致罐重的变化空间，在料罐积料参考量Gs确定的基础上，对下一批的发空值做一个正波动补偿G0
后，作为当前料批的料空参考值，矿取800公斤，焦炭取500公斤。通过这个滞回特性，可以完全克服当前料批积料值和高炉炉内压力的波动。当料罐称量值大于料空参考值Gfts时，保持料流控制阀现有开启状态；当料罐的称量值GS+G0 S11时，就发出料空提前信号，让控制料批流速的料流阀全部打开，因为有G0iim这个值的保证，在料流阀全部打开后，料罐内的料继续被放入高炉炉内，这是G称量值在渐渐变小，值G称量值将一直小于G空+G _值时，延时一段时间，发出真正料空，G称量it将不再变化，这时把称量值续保持下来，作为下一个料批的积料累计值，此时料罐布料结束，料空正常发出，在这个布料过程中，压力的波动导致的称量变化在大于G 值时，才进行提醒，大大减少了压力波动给系统带来的影响。另一个可能是，在故障状态TGs会不断提高，所以不能随意的提高料空值，必须设立一个料空极限值，即63!+60 ^超过这个值必须进行故障提醒，同时保持Gs+G0ise为恒定值进行控制料空。解决高炉顶压对料罐重量的影响。高炉炉内压力很高，而料罐的外部大气压相通，这样在不同炉顶压力对料罐产生的浮力是不同的，高炉受压强影响的系统都采用的波纹管(图I中7)软连接，可以克服高温高压系统对钢结构的影响，尤其是休、慢风前后，压力波动特别大，所以必须考虑压力变化对料罐的影响，这是本技术方案的一个关键点，所以必须对压力对料罐影响进行补偿，因为压力对料罐影响的面是不规则的，所以影响的表面积要进行估算，通常以下密封阀下表面和均匀系统阀板的表面积为影响表面积计算依据，用压强
乘以表面积(G压力补偿值=P炉内压强*八S表面积估算)(Δ S表面积估算是受:闻炉内部压强影响的波纹管
7软连接部分横截面表面积)的方式补偿压力对整体称量系统的影响，按照实验的结果，通常对压力补偿分两级，一级在高炉炉内压力高于IKP时，对压力补偿要采用欠补偿的方法比较有效，而低于IKP时，对压力补偿要采用过补偿的方法。本实施例的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法流程如图2所示，在第一次开机时，在受料阀3关闭、料流控制阀5全部打开的情况下，当电子秤称得的料罐I重量稳定2秒钟(时间太长影响整体布料时间)不发生变化时，记录此时的电子秤显示重量Gs，作为料罐I的积料值。之后，高炉料罐电子称称量稳定发料空按以下步骤进行(I)将存储的料罐积料值Gs与发空正波动补偿值G0iim之和作为料空参考值Gft空=Gs+G0滞值，如果料种种类是矿，把800KG的数值送入G0滞值中；如果料种种类是焦，把500KG的数值送入G0滞值中；(2)关闭料流控制阀，开启受料阀，使下批料进入料罐；(3)关闭受料阀，并局部开启料流控制阀后，将称重装置称得的实际重量(^ €作为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比较，当料罐称量值大于料空参考值Gfts时，保持料流控制阀现有开启状态；当料罐称量值小于料空参考值Gfts时，控制料流控制阀完全打开； 右料的称里值G称量值〉G料空，即压力的波动导致的称里变化G称量值〉G空+G回滞值时，进行提醒，以减少了压力波动给系统带来的影响；当高炉炉内压力大于IKP时，对压力补偿要采用欠补偿的方法，将称重装置称得的实际重量Giwe减去压力补偿值(^力#6{|作为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比；在高炉炉内压力低于IKP时，对压力补偿要采用过补偿的方法，将称重装置称得的实际重量Gs*值加上压力补偿值G压力补偿值作为料罐称量值与料空参考值G料空进行比；Gffi力补偿值的计算公式为:G压力补偿值=P炉内压强 * A S表面积估算，P炉内压强为闻炉炉内压强，AS表面积估算是受:闻炉内部压强
影响的波纹管软连接部分横截面表面积。(4)当所述称重装置称得的料罐称量值稳定预定时间(通常为2秒钟，时间太长影响整体布料时间)不再变化时，发出确实料空信号，结束此次布料，并以此时的料罐称量值6 *{|更新料罐积料值63!。本实施例首先把最近的一个批次的炉料在料罐内的积料情况作为当前料批积料情况的参考，同时把前一个料批的积料值进行正误差补偿作为当前料批的料空提前量。高炉炉料的对每一罐料种来说，在每一次把炉料从料罐布到高炉内都存在一次发空的过程，但是因为料罐内的具体状况是不同的，在料罐内的积料程度也不同，如果把料空值设定成固定的一个值，容易出现提前发空或者不放空的问题。本实施例把最靠近本批次料种的前面一个料批的罐内积料进行记录，作为本本批次积料的一个参考值，考虑到这个参考值也仅仅是上一个批次的积料的值，所以对这个参考值做一个正误差补偿，作为本批次的料空参考值的提前量，在本批次料种进行布料时，如果最后料罐内的积料值比料空参考值的提前量低，就准备发料空，在延时后，没有积料值变化，说明真正料空，并且把这个值做记录，作为下一个批次料空积料参考值。
在真正进行料罐料空积算时，在积料参考值的基础上，要进行一个正误差补偿，作为当前料批在料罐中准备发料空的提前量，这个提前量很关键，该值取大了，料空提前量提前发出，会导致其他设备提前动作，如果提前量值取小了，容易因为压力波动，导致料空不发。这种方法就减少了常用的直接比较法的不足，直接比较法一般把料空值直接赋值，当料罐用仪表称量出的数值低于料空值时就发出空信号，因为这个料空值是经验数值，在正常情况下还是稳定的，但是当炉况出现异常和矿种出现变化时，就会出现波动，这样就会出现空到不空往复震荡，需要经常在高炉改变操作制度时不停的对仪表实际称量值进行调整，保证料空的发出。考虑高炉炉内压力对料罐及有波纹管等软连接部位的影响，分析一下高炉从O到
2.5MP升压和降压过程中，会对类似于料罐及其他软连接的部位产生浮力，而高炉顶部钢结构很多地方都是相互影响的，所以在压力变化过程中，必须考虑这些因为压力变化导致的浮力变化。浮力的变化直接导致料罐的称重出现波动，导致料空不发，本实施例充分考虑这 个容易疏忽的地方，进行公式结算补偿，确保压力的变化不影响料空的正常发出。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，所述高炉与其上方的受料斗之间通过具有称重装置的料罐衔接，所述受料斗的出料口以及高炉的进口之间分别设有受料阀和流速控制阀，其特征在于所述高炉料罐电子称称量稳定发料空按以下步骤进行 (1)将存储的料罐积料值Gs与发空正波动补偿值G0iim之和作为料空参考值Gfts=G空+G回滞值； (2)关闭料流控制阀，开启受料阀，使下批料进入料罐； (3)关闭受料阀，并局部开启料流控制阀后，将称重装置称得的实际重量作为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比较，当料罐称量值大于料空参考值Gfts时，保持料流控制阀现有开启状态；当料罐称量值小于料空参考值Gfts时，控制料流控制阀完全打开；·· (4)当所述称重装置称得的料罐称量值Gsiwt稳定预定时间不再变化时，发出确实料空信号，结束此次布料，并以此时的料罐称量值新料罐积料值Gs。
2.如权利要求I所述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，其特征在于当所述料的种类是矿时，所述发空正波动补偿值60 ^取8001 ;当所述料的种类是焦时，所述发空正波动补偿值G0ise取500KG。
3.如权利要求I所述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，其特征在于所述步骤⑶中，若料罐的称量值GW{t> GftsW，发出提醒信号。
4.如权利要求I所述的高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，其特征在于所述步骤(3)中，当所述高炉炉内压力大于IKP时，将称重装置称得的实际重量Gs*值减去压力补偿值为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比；在高炉炉内压力低于IKP时，将称重装置称得的实际重量(^ €加上压力补偿值为料罐称量值与料空参考值Gfts进行比；所述G压力补偿值的计算公式为G压力补偿值=P炉内压强*八S表面积估算,所述P炉内压强为闻炉炉内压强，所述ASwgfttusw是受高炉内部压强影响的波纹管软连接部分横截面表面积。
全文摘要
本发明是一种高炉料罐电子称称量稳定发料空的方法，按以下步骤进行在料罐料流阀全部打开的情况下，前一个料罐重量不发生变化时，记录这时的料罐积料值G空并作为料罐积料参考量；对下一批的发空值做一个正波动补偿后，作为当前料批的料空参考值G料空＝G空+G回滞值；在本批布料过程中，把料罐称量值G称量值与G料空进行比较，当G称量值＜G料空时，就发出料空提前信号，让控制料批流速的料流阀全部打开；当G称量值不再变化时，发出真正料空，并把称量值G称量值继续保持下来，作为下一个料批的积料累计值，料罐布料结束。本发明选取料罐积料值取样时间科学，无需在高炉改变操作制度时不停的对仪表实际称量值进行调整，确保压力的变化不影响料空的正常发出，可以克服高炉炉内压力变化和布料料罐内的积料程度不同而引起的料罐料空不稳定的问题。
文档编号C21B5/00GK102787189SQ201110135510
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者丁海泉, 吉明鹏, 季益龙 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司