一种高炉炉顶温度控制方法与流程

本发明涉及一种高炉炉顶温度控制方法，属于高炉炉顶温度控制领域。

背景技术：

高炉炉顶温度（简称顶温）是高炉运行状态的重要指标，代表了高炉炉内经过复杂的高温物理化学反应后产生的煤气在炉顶的温度，可以通过炉顶温度的变化结合其他气流检测参数判断高炉炉内气流情况，同时要求控制炉顶温度在某一范围内，保证炉顶设备和煤气除尘系统设备不被高温气体损坏。

自太钢炼铁厂6#高炉开炉以来，一直存在高炉炉顶温度高、打水多的问题，其限制因素是顶温过高时会导致干法除尘布袋烧坏，干法除尘布袋要求煤气温度不超过220℃，而6#高炉炉顶煤气温度与干除尘箱体入口煤气温度的温降只有20℃，所以要求高炉炉顶温度控制在230～240℃；而炉况波动大时，炉顶温度波动加大，为了控制炉顶温度在目标范围内，炉顶开始打水温度通常要设定至200℃左右。

正常生产情况下高炉顶温的运行特性是：在高炉生产过程中，由于矿石比焦炭的重量大，而且矿石的堆密度大，透气性差，对炉顶气流的阻力大，对降低顶温的作用远大于焦炭。顶温在矿石装入后再短暂的延迟后达到最高，在矿石装完一段时间后达到最低；在装入矿石过程中，炉顶温度通常仍较高，采用传统的顶温控制方法时（如图1所示），会出现炉顶打水和装矿石同时执行，导致顶温大幅降低，这是不必要的打水。针对高炉生产中存在的这一现象，急需提供一种高效的方法。

传统的炉顶打水控制方法比较简单，基本原理是：设定炉顶开始打水温度和停止打水温度，当顶温大于设定的开始打水温度时，启动炉顶打水枪；炉顶打水后顶温降低，当顶温小于设定的停止打水温度后，停止炉顶打水。为了控制炉顶温度在目标范围内，太钢炼铁厂6#高炉平均每天炉顶打水约220t，严重时月均值达到550t/天，对高炉顺行非常不利。高炉炉顶大量打水不仅会造成用水消耗增加，而且也会导致炉顶装入的炉料质量劣化，影响高炉稳定、顺行。如何减少炉顶打水，成为了高炉生产中需解决的重要课题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种高炉炉顶温度控制方法，通过增加炉顶打水与装矿石之间的连锁，可以减少炉顶打水量。

本发明提供的一种高炉炉顶温度控制方法，包括以下内容：

（1）高炉炉顶温度大于设定的开始打水温度时，若在炉顶开始装矿至装完矿5-30秒时间段内，炉顶不启动打水；

（2）高炉炉顶温度大于设定的开始打水温度，而且在炉顶装完矿石30秒后至下次开始装矿石之前的时间段内，启动炉顶打水；

（3）炉顶打水结束的条件是：当顶温小于设定的停止打水温度或炉顶开始装矿时，炉顶停止打水。

上述方法，减小了顶温波动，顶温由170-190提高到200-230℃；炉顶打水量由200-240t/天降低35-60%。

本发明的有益效果：

（1）采用本发明的顶温控制方法，可以大幅减少打水次数，降低炉顶打水量，不仅减少了用水消耗，而且减小了炉顶打水对矿石劣化的影响，有利于高炉稳定顺行；

（2）采用新的控制方法后减小了顶温波动，顶温控制值由170-190提高到200-230℃，进而增加了trt发电量；

（3）直接经济效益：采用本发明的炉顶打水控制方法后，炉顶打水量由220t/天减少至91t/天，平均每天节省用水129t，按每吨新水5元计算，每年可以节省成本：5×129×360=23.2万元。

附图说明

图1改进前炉顶打水控制程序逻辑图。

图2改进后炉顶打水控制程序逻辑图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

太钢炼铁厂6#高炉炉顶打水由高炉一级系统控制，一级系统设定好连锁条件后程序根据连锁条件自动运行，可以实现自动打水；试用过程具体包括以下步骤：

步骤1：设定炉顶打水与装料之间的连锁：当顶温大于设定的开始打水温度210℃时，从炉顶开始装入矿石到装完矿石10秒时间段内，炉顶不启动打水；只有当顶温大于设定的开始打水温度，而且炉顶装完矿石10秒后至下次开始装矿石之前的时间段内，才启动炉顶打水；

步骤2：炉顶打水停止的条件是：当顶温小于设定的停止打水温度190℃或炉顶开始装入矿石，停止炉顶打水；

步骤3：启用炉顶打水连锁控制程序：

条件1：当顶温升高至210℃，但是炉顶正在装矿石，此时炉顶不打水；当炉顶装完矿石10秒后，炉顶温度降低至200℃，此时避免了1次炉顶打水；

条件2：当顶温升高至210℃，炉顶还没有开始装矿石，炉顶自动打水，打水后炉顶开始装矿石，由于触发炉顶打水停止的条件，炉顶打水自动停止，此时减少了炉顶打水量。

采用本发明的炉顶打水控制方法后，减小了打水对炉料的劣化，6#高炉炉况的稳定性、顺行情况好转，重要的经济技术指标明显改善。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高炉炉顶温度控制方法，当顶温大于设定的开始打水温度时，从炉顶开始装入矿石到装完矿石5～30秒时间段内，炉顶不启动打水；只有当顶温大于设定的开始打水温度，而且炉顶装完矿石5～30秒后至下次开始装矿石之前的时间段内，才启动炉顶打水；炉顶打水结束的条件是：当顶温小于设定的停止打水温度或炉顶开始装入矿石，停止炉顶打水。采用本发明的炉顶打水控制方法后，减小了打水对炉料的劣化，高炉炉况的稳定性、顺行情况好转，重要的经济技术指标明显改善。

技术研发人员：李宝峰;李壮年;阮根基;闫魁红;宋建忠
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：2017.10.30
技术公布日：2018.03.23