专利名称:高炉喷煤支管流量调节装置的制作方法
本发明提供了一种用于高炉喷煤作业的流量调节装置，适用于多支管的高炉喷煤系统，能精确地自动调节各支管的煤粉质量流量。
现有的调节装置有两类，一类是利用定量给料设备，在煤罐下部对应高炉每一个风口设置一台星形给料器或螺旋给料器，它不需要另外设置煤粉流量测量装置，但由于它们对材质的密封耐磨性能要求很高，不易解决，故实际使用寿命大为缩短。另一类则采用不那么精确的给料设备如混合器或仓式泵，同时辅以煤粉流量测量装置。
本发明的目的是设计一种廉价的高炉支管喷煤流量调节装置，使煤粉空气两相流管路中固相(煤粉)的瞬时质量流量可以根据测量值与设定值的偏差进行自动调节，使之符合高炉生产工艺的要求，尽可能多地节约昂贵的冶金焦炭。
发明是这样实现的为了使喷入高炉各风口的煤粉量能够独立地加以自动调节，由一台数控可调煤粉给料器接受微处理机发出的理想支管煤粉需要量与实际支管煤粉流量的差值信息后，对给料器的生产能力作实时调节。数控可调煤粉给料器利用流态化原理，使被空气薄膜包围的煤粉处于流动状态，从而可以用调节开口4的大小来平滑调节进入支管2并被压缩空气带走的煤粉量，在煤粉罐压力P、压缩空气源与高炉炉缸压力差△P、压缩空气流量V保持不变时，给料器的产量与开口4截面积的大小成直线关系，因此具有满意的调节性能，当参数P、△P、V变化时，给料器的特性曲线将成为一组曲线族，如图2所示，可见，此给料装置具有极宽广的调节范围可供选择，本给料器的最大特点是可以不经过放大器而直接接受计算机发出的指令，通过步进电机12驱动数控缸11，当步进电机接到微处理机发来的指令后，使阀芯14根据差值的符号和大小产生正向或反向的转动，使阀芯14向前或向后移位，从而造成数控缸11中活塞15两面的压力差，使活塞15向前或向后移动，带动中心杆5移动，使给料器开口4关小或开大，其准确度达到微米级，使给料器的产量随之减小或增加。
煤粉支管调节方法中输入微处理机的支管煤粉流量设定值既可以由高炉操作人员根据炉况凭经验决定，也可以根据高炉各风口的热风流量测量值，通过数学模型，由微处理机算出各风口需要的最佳煤粉流量值，并指挥可调煤粉给料器随时调节各支管的喷煤量，从而实现闭环控制。
下面以图为例对发明做详细说明图1-数控可调煤粉给料器图2-数控可调煤粉给料器的特性曲线将测量得到的支管煤粉真实流量与已存入计算机内的各支管煤粉流量设定值比较，根据差值的大小和正负指挥可调煤粉给料器2的驱动装置(步进电机和数控缸)动作，使可调给料器的煤粉输出量改变，最终符合设定值的要求。
可调煤粉给料器实施方式如图1所示。
可调煤粉给料器本体19用普通碳素钢制作，截面呈圆形或矩形，分为上部空腔和下部空腔两部分，上部空腔顶面为一法兰盘1，用于和煤粉罐联接，煤粉由此处落入上部空腔，并在此被流态化。上部空腔中部有一个套管2，套管前部与喷出管3相联，套管下部有一矩形开口4，流化后的煤粉即从此处进入套管2并被空气流从喷出管3送入管路，在套管内有一根能前后移动的喷射中心杆5，中心杆前部装有喷咀6，中部有压缩空气导入口7，下部空腔顶面为一层用多孔材料如多孔水泥板、工业毛毡等制成的透气层8，流化用压缩空气从进气口9进入分配室10。然后通过分配室内壁的许多小孔进入下部空腔，具有一定压力P′的压缩空气渗过透气层8进入上部空腔，使其中的煤粉流态化。
驱动装置是一个用步进电机12带动的数控缸11，数控缸的空心活塞杆13与给料器的中心杆5刚性联接，步进电机轴17与阀芯14联接，阀芯前端制成丝槓，而活塞15的中心制有螺母，丝槓通过螺母前端伸入活塞杆13内，此时阀芯14处于关闭位置，活塞15两侧的压力达到平衡状态，因而活塞15静止不动，从而中心杆5也不动。当步进电机接到微处理机发来的信号开始转动时，阀芯14前端的丝槓也随之转动，此时活塞15尚未移动，因而阀芯14就向前或向后移动，使数控缸11前部或后部的压力P〔由进油口18所产生的〕从阀芯14移动后露出的排压口16卸压，从而形成活塞15前部或后部的压力降低，造成压力差，使活塞15向前或向后移动并带动阀芯14一起移动使排压口16关闭，从新形成活塞15两侧的压力平衡，使活塞15静止。当活塞15移动到最前端时，给料器套管2下部的矩形开口4关闭，流化状态的煤粉不能进入套管2，因此通过中心杆喷咀6进入喷出管3的是纯净的空气。当活塞15向后移动到最后端时，给料器套管下部的矩形开口4完全开启，流化状态的煤粉大量进入套管2而被压缩空气带走。而活塞15在中间的任何位置时，矩形开口4处于不同的开度，故进入套管2的煤粉量也不同，从而达到了调节喷煤量的要求。
本发明的调节装置也可以用于其它输送散状料的系统。
权利要求
1.一种用于高炉喷煤的支管流量调节装置，由煤粉罐、可调煤粉给料器、电子荷重传感器、压缩空气测量单元、煤粉空气两相流体测量器、微机运算单元、比较单元、压缩空气管、煤粉输送管组成，其可调煤粉给料器的特征是含有本体19、数控缸11。
2.根据权利要求
1所述的可调煤粉给料器，其特征是在本体19的上部空腔内设有一根可移动的压缩空气喷射中心杆5。
3.根据权利要求
1所述的可调煤粉给料器，其特征是在本体19的上部空腔内设有一根下部有矩形开口的套管2。
4.根据权利要求
1所述的可调煤粉给料器，其特征是在本体19的下部空腔内充以压缩空气。
5.根据权利要求
1所述的可调煤粉给料器，其特征是在本体19的上下空腔之间用MZ多孔材料板隔开。
6.根据权利要求
1所述的可调煤粉给料器，其特征是采用步进电机12带动的数控缸ll为驱动装置。
专利摘要
一种用于高炉喷煤的支管流量调节装置，采用数控缸驱动的可调煤粉给料器，给料器应用流态化原理，具有平滑的直线调节特性，本调节装置，使煤粉空气两相流管路中固相(煤粉)的瞬时质量流量可根据测量值与设定值的偏差进行自动调节。
文档编号C21B7/16GK86107459SQ86107459
公开日1988年5月18日 申请日期1986年11月8日
发明者吴世让, 张振雄, 王朋军 申请人:冶金工业部北京钢铁设计研究总院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan