專利名稱：冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及控制系統領域，特別涉及冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統。
背景技術：
在冶金企業中，高爐鼓風機是向煉鐵廠高爐供應冶煉所需冷風的氣體壓縮機械， 被稱為高爐系統的“心臟”。如果向高爐供應的冷風由于供風系統的突發故障或誤操作，而發生突發性和不可預見性的突然中斷，將造成風口灌渣的嚴重事故，還將會給企業造成巨大經濟損失，并還會使高爐本身嚴重損傷。更有甚者，如果因風機停機引起高爐煤氣倒流發生爆炸，將會直接威脅人身和設備的安全。因此，穩定可靠的撥風系統是保證高爐正常、安全、穩定生產的前提。現有的高爐撥風系統多為1對1，安全系數不夠，有時由于系統設備動作不及時， 仍存在高爐灌渣等危險。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，該撥風控制系統能夠實現不同高爐作業時相互撥風的控制，并且能有效地確保高爐安全生產、降低高爐灌渣事故率。本發明解決其技術問題采用以下的技術方案
本發明提供的冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其設有與高爐送風配套使用的鼓風機及電動機；每臺鼓風機的出口管道上串接有依次排列的止回閥、為風機送風的消聲器、流量計和送風電動蝶閥，送風電動蝶閥通過分支管道連接各座高爐的冷風管，每根分支管道上安裝有1個連通電動蝶閥，由此構成撥風通道。在所述的分支管道與冷風管相連的地方可以安裝彎管壓力平衡補償器。所述的彎管壓力平衡補償器采用U型設計結構，在U型結構的彎管處可以裝有與之相連通的2個撥風切斷蝶閥和1個撥風調節閥，撥風調節閥位于2個撥風切斷蝶閥之間。 本結構可采取平行冷風管道方向或者垂直冷風管道方向布置，視具體設計環境而定。所述的撥風切斷蝶閥保持一定閥位的常開狀態，以限制撥風時流量不會過大，以免對即將撥風的高爐產生影響，需要撥風時，該管道上撥風調節閥迅速打到全開狀態。所述的撥風調節閥的控制設計采用電路和氣路雙作用控制，平時該閥門的電磁閥處于不帶電的狀態，電磁閥長期處于帶電狀態影響使用壽命；閥門接到動作命令，電磁閥得電，系統氣路接通，閥門氣缸充氣，閥門在IOs內達到全開狀態，此時如果在突發情況下遇到突然失電、失氣時，靠氣缸里充滿的壓縮空氣能使閥門保證當時的開度，這種設計解決了以往單純電路或者氣路控制，若突然失電、失氣閥門會突然全開或全關的弊病，使系統更加安全。本發明與現有技術相比，具有以下的主要有益效果
1.任一座高爐除正常鼓風通道外，均還有另外兩條應急的撥風通道，確保能有維持其極限生產的風量；
2.可確保系統中兩條應急撥風通道中風壓最合適(對應生產爐況最佳)的一條進行撥風動作；
3.可確保系統中任意一臺風機在檢修時，仍至少還有一臺風機可以提供撥風服務；
4.系統設置有備用撥風通道，提高整個撥風系統的安全系數。5.可在每個撥風系統的撥風閥前后中均有兩個切斷閥處于一定開度(30%)限制流量，用來避免在撥風時撥風閥快開(全開)時風量波動太大而對其他高爐自身的生產造成的影響。6.撥風調節閥的控制設計采用電路和氣路雙作用控制，平時該閥門的電磁閥處于不帶電的狀態，有效的解決了電磁閥長期處于帶電狀態影響使用壽命。閥門接到動作命令，電磁閥得電，系統氣路接通，閥門氣缸充氣，閥門在IOs內達到全開狀態，此時如果突然失電、失氣時(突發情況)，靠氣缸里充滿的壓縮空氣能使閥門保證當時的開度，這種設計解決了以往單純電路或者氣路控制，若突然失電、失氣閥門會突然全開或全關的弊病，使系統更加安全。總之，本發明適用于2對1的撥風系統，能夠實現不同系統作業時相互撥風的控制，由于備用撥風系統的設計能提高高爐整個撥風系統的安全系數，并且能實現選擇對應爐況最佳的撥風系統進行動作，能有效確保高爐安全生產、降低高爐灌渣事故率等優點。
圖1是本發明采用的高爐鼓風系統的撥風控制系統結構示意圖。圖2是撥風控制系統設備的布置示意圖。圖3是以1#高爐風機出現故障(2#3#高爐風機正常工作)為例的流程圖。圖4是本發明按照平行冷風管道方向的布置的示意圖。圖5是本發明按照垂直冷風管道方向的布置的示意圖。圖中1.鼓風機；2.電動機；3.止回閥；4.消聲器；5.流量計；6.送風電動蝶閥；7.連通電動蝶閥；8.撥風切斷蝶閥；9.撥風調節閥；10.連接1#高爐的冷風管道；11.連接2#高爐的冷風管道；12.連接3#高爐的冷風管道；13.彎管壓力平衡補償。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步說明。本發明提供的高爐鼓風系統的撥風控制系統，其結構如圖1所示撥風系統連通3 座高爐，共4臺鼓風機1及配套電動機2。每臺鼓風機出口管道上安裝有止回閥3，止回閥3 后為風機送風的消聲器4，消聲器4后面安裝有流量計5，流量計5后面安裝有送風電動蝶閥6，由于要實現多臺風機送多臺高爐，每個撥風控制系統中的送風電動蝶閥6后各裝有3 臺連通電動蝶閥7。連通電動蝶閥7后的管道分別連接各個高爐的冷風管道，共3根，分別是連接1#高爐的冷風管道10、連接2#高爐的冷風管道11、連接3#高爐的冷風管12。本實施例采用3個撥風控制系統，兩兩連通3根高爐冷風管道，撥風管道管徑為 DN600 (或依實際情況而定)，每個撥風系統上有2個撥風切斷蝶閥8，1個撥風調節閥9，撥風切斷蝶閥保持一定閥位(閥板閥位30%)的常開狀態，以限制撥風時流量不會過大，以免對即將撥風的高爐生產爐況產生影響，需要撥風時，該管道上撥風調節閥迅速打到全開狀態。 撥風管道與冷風管道相連的地方安裝有彎管壓力平衡補償器13，以滿足管道熱補償的需要，采用U型設計(圖2)。平行冷風管道方向的布置如圖2所示。垂直冷風管道方向的布置如圖3所示。撥風調節閥9的控制設計采用電路和氣路雙作用控制，平時該閥門的電磁閥處于不帶電的狀態，有效的解決了電磁閥長期處于帶電狀態影響使用壽命。閥門接到動作命令， 電磁閥得電，系統氣路接通，閥門氣缸充氣，閥門在IOs內達到全開狀態，此時如果突然失電、失氣時(突發情況)，靠氣缸里充滿的壓縮空氣能使閥門保證當時的開度，這種設計解決了以往單純電路或者氣路控制，若突然失電、失氣閥門會突然全開或全關的弊病，使系統更加安全。本發明提供的高爐鼓風系統的撥風控制系統，其用于對不同高爐鼓風系統進行撥風控制。本發明對不同高爐鼓風系統進行撥風控制時，具體步驟包括 1.撥風條件
以3個高爐、3根冷風管、4臺風機(4#風機備用)和3個配套的撥風控制系統為例，每當需要撥風時，應該檢測撥風控制系統是否滿足以下三個條件，如果是則進行撥風。( 1)故障風機的止回閥3關；
(2)撥風調節閥9的一側即被撥風一側壓力小于150Kpa；
(3)撥風調節閥9的另一側壓力即撥風一側壓力大于250Kpa。2.具體操作
如果1個高爐的風機出現故障，此時該風機出口的止回閥3關，給出一個信號給撥風控制系統，則另外2個撥風控制系統開始進行判斷，選擇風壓大的對其撥風，具體步驟如下
參見圖3，3個高爐正常生產時，4臺止回閥中3臺止回閥開(程序中在啟動風機之前有一個選定風機對應高爐的步驟，確保風機和止回閥一一對應)，此時
步驟1 若1臺風機出現故障，則該臺風機的止回閥3關，并且該止回閥并不處于手動狀態(每個止回閥都有手動和自動兩個狀態，打到手動狀態為檢修或者其他特殊情況，此時該系統對應的風管不參與撥風)，共有2個止回閥關閉，此為第一個信號，此時檢測該臺風機對應的冷風管上壓力是否低于150Kpa ；
步驟2 若第一個信號檢測結果低于150KPa，此為第二個信號，則檢測另外2根冷風管壓力是否大于250Kpa ；
步驟3 在檢測第二個信號時，如果只有1根風管壓力大于250KPa，此為第三個信號，則該風管撥風給故障高爐；如果2根都大于250KPa，則比較兩根冷風管壓力，選擇用風壓大的冷風管對故障高爐撥風。第一個信號是判斷風機故障的判定信號，風機停機的時候為防止風壓倒灌止回閥會自動關閉。第二個信號是判斷什么時候需要開始撥風的信號。撥風的作用是在風機事故的時候用小流量的風托住事故高爐的爐料緩慢落下，通過降低風壓到一定水平或到0，保證不對高爐本體產生破壞(速度不對可能會產生灌渣，燒壞風口)，據鐵廠生產經驗數據風壓低于150kpa時撥風系統才開始動作最為合適，此參數也可以根據鐵廠實際生產需要進行調整。第三個信號為確保即撥風一側高爐自身生產不受影響。如果即撥風高爐自身爐況不好，風壓較低，即認為不具備撥風條件，若貿然撥風會對該爐爐況產生較大影響，可能導致正常生產的高爐出現灌渣。3.高爐休 風時處理
每個撥風控制系統均應設有手動和自動兩種狀態，當某個高爐休風時，該高爐相連的2 根撥風管上2個撥風系統均打到手動狀態，此時撥風控制系統不讀取該撥風調節閥的相關參數，認為該風機正常關閉，不對其進行撥風操作。4.高爐定風量定風壓生產時處理
當撥風控制系統撥風時，要求給出一個撥風信號給風機控制系統，該信號通過硬接線給出，接到該信號風機自動取消定風量定風壓狀態。本發明的使用效果根據調試數據顯示，在接到正確的信號之后，撥風調節閥9可以在IOs時間內迅速打到全開狀態，實現撥風操作；在撥風操作的過程中若突然失電失氣閥門均能保持當時的開度。
權利要求
1.一種冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其特征是該撥風控制系統設有與高爐送風配套使用的鼓風機(1)及電動機(2);每臺鼓風機(1)的出口管道上串接有依次排列的止回閥(3)、為風機送風的消聲器(4)、流量計(5)和送風電動蝶閥(6)，送風電動蝶閥(6) 通過分支管道連接各座高爐的冷風管，每根分支管道上安裝有1個連通電動蝶閥(7)，由此構成撥風通道。
2.根據權利要求1所述的冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其特征在于分支管道與冷風管相連的地方安裝有彎管壓力平衡補償器(13)。
3.根據權利要求2所述的冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其特征在于彎管壓力平衡補償器(13)采用U型設計結構，在U型結構的彎管處裝有與之相連通的2個撥風切斷蝶閥(8 )和1個撥風調節閥(9 )，撥風調節閥(9 )位于2個撥風切斷蝶閥(8 )之間。
4.根據權利要求3所述的冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其特征在于撥風切斷蝶閥(8)保持一定閥位的常開狀態，以限制撥風時流量不會過大，以免對即將撥風的高爐產生影響，需要撥風時，該管道上撥風調節閥迅速打到全開狀態。
5.根據權利要求4所述的冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，其特征在于撥風調節閥(9)的控制設計采用電路和氣路雙作用控制，平時該閥門的電磁閥處于不帶電的狀態，電磁閥長期處于帶電狀態影響使用壽命；閥門接到動作命令，電磁閥得電，系統氣路接通，閥門氣缸充氣，閥門在IOs內達到全開狀態，此時如果在突發情況下遇到突然失電、失氣時，靠氣缸里充滿的壓縮空氣能使閥門保證當時的開度。
全文摘要
本發明公開了一種冶金企業中高爐鼓風系統的撥風控制系統，該撥風控制系統設有與高爐送風配套使用的鼓風機(1)及電動機(2)；每臺鼓風機(1)的出口管道上串接有依次排列的止回閥(3)、為風機送風的消聲器(4)、流量計(5)和送風電動蝶閥(6)，送風電動蝶閥(6)通過分支管道連接各座高爐的冷風管，每根分支管道上安裝有1個連通電動蝶閥(7)，由此構成撥風通道。本發明能夠實現不同系統作業時相互撥風的控制，并且具有能夠有效確保高爐安全生產、降低高爐灌渣事故率等優點。
文檔編號C21B9/12GK102344979SQ20111032162
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者周琦, 楊婷, 趙航, 阮祥志 申請人:中冶南方工程技術有限公司