专利名称：一种高炉炉顶布料装置及其布料方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉炉顶布料装置及其布料方法，属于高炉炉顶布料技术领域。
背景技术：
高炉布料过程，在高炉接收到布料指令后，其下料斗的料流调节阀首先按工艺要求开到给定的开度(即Y角)，这时炉料按一定的流量经布料滚筒后流到布料溜槽上，此时布料溜槽已经按工艺要求升到一定的倾动角度(即α角)，同时布料溜槽在水平面方向上进行着匀速旋转(即β角)。这样在经过一定布料圈数，炉料即可均匀分布到高炉的料面上。随着钢铁企业冶炼技术的不断革新，对高炉操作精度要求也日益提高，特别是炉顶布料的精确控制。目前行业中对高炉布料圈数控制最常用的方式是采用比例阀作为料流调节阀，通过矿石密度和比例阀的开度计算料流量来控制布料圈数。这种方式的缺点有 比例阀对液压油级数要求高，一般都要在8级以上，清洗油路耗时长，费用大；结构复杂，易堵塞，难维护，价格较高在15000元左右；通过矿石密度来计算比例阀的开度。由于环境及矿石的干燥程度不同，这种方式计算得出的开度并不能达到生产要求的精度，基本依靠操作人员的现场操作经验进行控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种降低设备成本和时间成本，容易维护，价格便宜的高炉炉顶布料装置。同时，本发明还提供了一种高炉炉顶布料方法。为了解决以上技术问题，本发明提供一种高炉炉顶布料装置，包括料流调节阀、滚筒、溜槽、探尺和PLC控制装置，所述料流调节阀设置于下料斗的底部；所述滚筒设置于所述料流调节阀的下部，所述溜槽通过滚轴装置设置于所述滚筒的下方；所述探尺为2只，设置于所述溜槽下方，并呈180度相对布置于高炉炉壁两侧；所述PLC控制装置与所述料流调节阀和所述溜槽连接，控制所述料流调节阀的开度Y角、所述溜槽的倾角α角和所述溜槽进行匀速旋转的角度β角。本发明提供的另一技术方案为一种高炉炉顶布料方法，按如下步骤进行( I)判断下料斗的原料是否满足布料条件，如果不满足布料条件，则继续向下料斗内放入原料；如果满足布料条件，则继续步骤(2)；(2)判断探尺是否已经达到料线，如果探尺未达到料线，则表示高炉内目前不满足布料条件，系统等待探尺到达料线；如果探尺到达料线，则开始布料并提起探尺；(3) PLC控制装置控制溜槽下放达到倾角α，然后PLC控制装置控制溜槽匀速旋转；(4)所述溜槽到达响应位置后，PLC控制装置自动控制常规阀，从而使料流调节阀Y角到达预定角度，开始布料；(5)溜槽按倾角α匀速旋转计划的圈数，直至下料为空，布料完成；
( 6 )布料完成后，溜槽停止旋转，提升溜槽，放下探尺，关闭流料调节阀，布料结束，布料完成后，记录总的布料圈数为实际布料圈数。本发明技术方案的进一步限定为，所述方法中还包括圈数自动补偿步骤，所述圈数自动补偿步骤按如下步骤进行每次布料结束后，反馈实际布料圈数，并根据反馈的实际布料圈数与计划布料圈数相比较，判断溜槽实际旋转的圈数是否与计划圈数相同，如果相同，则料流调节阀的开度不变，进行布料；如果不相同，则重新计算料流调节阀的开度，进行布料。
进一步地，所述重新计算料流调节阀的开度的方法为如果实际布料圈数大于计划布料圈数，增大料流调节阀的开度；如果实际布料圈数小于计划布料圈数，减小料流调节阀的开度。本发明的有益效果是本发明所述的一种高炉炉顶布料装置及其布料方法，由于采用常规阀控制，对液压油等级要求一般在6-7级，大大降低了清洗油路所耗用的设备成本和时间成本；常规电磁阀结构简单，易维护，价格便宜；根据布料圈数的反馈，自动调整料流调节阀的开度，大大减少了人工干预，真正实现自动控制布料圈数，对高炉持续稳定运行有着非常积极的作用。
图1为本发明所述的高炉炉顶布料装置的结构示意图；图2为本发明所述的高炉炉顶布料方法的流程图；图3为本发明所述的高炉炉顶布料方法中的圈数自动补偿步骤的流程图。图中1、下料斗；2、料流调节阀；3、滚筒；4、溜槽；5、炉壁。
具体实施例方式实施例1本实施例提供的一种高炉炉顶布料装置，其结构示意图如图1所示，包括料流调节阀2、滚筒3、溜槽4、探尺和PLC控制装置。料流调节阀2设置于下料斗I的底部；所述滚筒3设置于所述料流调节阀2的下部，所述溜槽4通过滚轴装置设置于所述滚筒3的下方。所述探尺为2只，位于溜槽4下方，靠近炉壁5，并呈180度相对布置；所述PLC控制装置与所述料流调节阀(2)和所述溜槽(4)连接，控制所述料流调节阀(2)的开度Y角、所述溜槽(4)的倾角α角和所述溜槽(4)进行匀速旋转的角度β角。此方法实现了用常规电磁阀替代比例阀进行精确的角度控制开度，并且可以随时切换回原来的档位控制开度。避免了在角度反馈装置发生故障时料流调节阀不能调整的问题。此方法可以单独计算矿石和焦炭的布料圈数与设定的圈数的偏差，再根据设定好的角度分别进行补偿。本发明所述的高炉炉顶布料方法，按如下步骤进行( I)判断下料斗的原料是否满足布料条件，如果不满足布料条件，则继续向下料斗内放入原料；如果满足布料条件，则继续步骤(2)；
(2)判断探尺是否已经达到料线，如果探尺未达到料线，则表示高炉内目前不满足布料条件，系统等待探尺到达料线；如果探尺到达料线，则开始布料并提起探尺；(3) PLC控制装置控制溜槽下放达到倾角α，然后PLC控制装置控制溜槽匀速旋转；(4)所述溜槽到达响应位置后，PLC控制装置自动控制常规阀，从而使料流调节阀Y角到达预定角度，开始布料；(5)溜槽按倾角α匀速旋转计划的圈数，直至下料为空，布料完成；( 6 )布料完成后，溜槽停止旋转，提升溜槽，放下探尺，关闭流料调节阀，布料结束，布料完成后，记录总的布料圈数为实际布料圈数。所述方法中还包括圈数自动补偿步骤，所述圈数自动补偿步骤按如下步骤进行 每次布料结束后，反馈实际布料圈数，并根据反馈的实际布料圈数与计划布料圈数相比较，判断溜槽实际旋转的圈数是否与计划圈数相同，如果相同，则料流调节阀的开度不变，进行布料；如果不相同，则重新计算料流调节阀的开度，进行布料。所述重新计算料流调节阀的开度的方法为如果实际布料圈数大于计划布料圈数，增大料流调节阀的开度；如果实际布料圈数小于计划布料圈数，减小料流调节阀的开度。本发明利用原有设备，没有增加任何设备投资，在高炉休风期间进行调试后，发现虽然常规电磁阀模拟比例阀的控制精度没有直接使用比例伺服阀的精度高，但是完全可以满足实际需要。并且布料圈数自动补偿的功能在投产之后得到了验证，每次变料之后基本可以在广3批料左右自动补偿到合适的开度，省去了人工计算的繁琐并且计算机计算出的结果比人工更准确更及时。为了及时跟踪每天的布料情况，装置根据指令在每次放料结束之后，自动记下本次的布料时间、批数、前后半批、设定布料圈数、实际布料圈数、设定开度、实际开度及偏差圈数等重要参数，供工艺人员及时查阅，如下表I。表1:
权利要求
1.一种高炉炉顶布料装置，其特征在于，包括料流调节阀(2)、滚筒(3)、溜槽(4)、探尺和PLC控制装置，所述料流调节阀(2)设置于下料斗的底部；所述滚筒(3)设置于所述料流调节阀(2)的下部，所述溜槽(4)通过滚轴装置设置于所述滚筒(3)的下方；所述探尺为2只，设置于所述溜槽(4)下方，并呈180度相对布置于高炉炉壁两侧；所述PLC控制装置与所述料流调节阀(2)和所述溜槽(4)连接，控制所述料流调节阀(2)的开度Y角、所述溜槽(4)的倾角α角和所述溜槽(4)进行匀速旋转的角度β角。
2.一种高炉炉顶布料方法，其特征在于，按如下步骤进行 (I)判断下料斗的原料是否满足布料条件，如果不满足布料条件，则继续向下料斗内放入原料；如果满足布料条件，则继续步骤(2)； (2 )判断探尺是否已经达到料线，如果探尺未达到料线，则表示高炉内目前不满足布料条件，系统等待探尺到达料线；如果探尺到达料线，则开始布料并提起探尺； (3)PLC控制装置控制溜槽下放达到倾角α，然后PLC控制装置控制溜槽匀速旋转； (4)所述溜槽到达响应位置后，PLC控制装置自动控制常规阀，从而使料流调节阀Y角到达预定角度，开始布料； (5)溜槽按倾角α匀速旋转计划的圈数，直至下料为空，布料完成； (6)布料完成后，溜槽停止旋转，提升溜槽，放下探尺，关闭流料调节阀，布料结束，布料完成后，记录总的布料圈数为实际布料圈数。
3.根据权利要求2所述的一种高炉炉顶布料方法，其特征在于，所述方法中还包括圈数自动补偿步骤，所述圈数自动补偿步骤按如下步骤进行每次布料结束后，反馈实际布料圈数，并根据反馈的实际布料圈数与计划布料圈数相比较，判断溜槽实际旋转的圈数是否与计划圈数相同，如果相同，则料流调节阀的开度不变，进行布料；如果不相同，则重新计算料流调节阀的开度，进行布料。
4.根据权利要求3所述的一种高炉炉顶布料方法，其特征在于，所述重新计算料流调节阀的开度的方法为如果实际布料圈数大于计划布料圈数，增大料流调节阀的开度；如果实际布料圈数小于计划布料圈数，减小料流调节阀的开度。
全文摘要
本发明公开了一种高炉炉顶布料装置，包括料流调节阀、滚筒、溜槽、探尺和PLC控制装置，所述料流调节阀设置于下料斗的底部；所述滚筒设置于所述料流调节阀的下部，所述溜槽通过滚轴装置设置于所述滚筒的下方；所述探尺为2只，设置于所述溜槽下方，并呈180度相对布置于高炉炉壁两侧；所述PLC控制装置与所述料流调节阀和所述溜槽连接，控制所述料流调节阀的开度γ角、所述溜槽的倾角α角和所述溜槽进行匀速旋转的角度β角。本发明大大减少了人工干预，真正实现自动控制布料圈数，对高炉持续稳定运行有着非常积极的作用。
文档编号C21B5/00GK103014210SQ20121055961
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者周斌, 汤李辉, 李大伟 申请人:江苏永钢集团有限公司