專利名稱:高爐噴煤支管流量調(diào)節(jié)裝置的制作方法
本發(fā)明提供了一種用于高爐噴煤作業(yè)的流量調(diào)節(jié)裝置，適用于多支管的高爐噴煤系統(tǒng)，能精確地自動調(diào)節(jié)各支管的煤粉質(zhì)量流量。
現(xiàn)有的調(diào)節(jié)裝置有兩類，一類是利用定量給料設(shè)備，在煤罐下部對應(yīng)高爐每一個風口設(shè)置一臺星形給料器或螺旋給料器，它不需要另外設(shè)置煤粉流量測量裝置，但由于它們對材質(zhì)的密封耐磨性能要求很高，不易解決，故實際使用壽命大為縮短。另一類則采用不那么精確的給料設(shè)備如混合器或倉式泵，同時輔以煤粉流量測量裝置。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種廉價的高爐支管噴煤流量調(diào)節(jié)裝置，使煤粉空氣兩相流管路中固相(煤粉)的瞬時質(zhì)量流量可以根據(jù)測量值與設(shè)定值的偏差進行自動調(diào)節(jié)，使之符合高爐生產(chǎn)工藝的要求，盡可能多地節(jié)約昂貴的冶金焦炭。
發(fā)明是這樣實現(xiàn)的為了使噴入高爐各風口的煤粉量能夠獨立地加以自動調(diào)節(jié)，由一臺數(shù)控可調(diào)煤粉給料器接受微處理機發(fā)出的理想支管煤粉需要量與實際支管煤粉流量的差值信息后，對給料器的生產(chǎn)能力作實時調(diào)節(jié)。數(shù)控可調(diào)煤粉給料器利用流態(tài)化原理，使被空氣薄膜包圍的煤粉處于流動狀態(tài)，從而可以用調(diào)節(jié)開口4的大小來平滑調(diào)節(jié)進入支管2并被壓縮空氣帶走的煤粉量，在煤粉罐壓力P、壓縮空氣源與高爐爐缸壓力差△P、壓縮空氣流量V保持不變時，給料器的產(chǎn)量與開口4截面積的大小成直線關(guān)系，因此具有滿意的調(diào)節(jié)性能，當參數(shù)P、△P、V變化時，給料器的特性曲線將成為一組曲線族，如圖2所示，可見，此給料裝置具有極寬廣的調(diào)節(jié)范圍可供選擇，本給料器的最大特點是可以不經(jīng)過放大器而直接接受計算機發(fā)出的指令，通過步進電機12驅(qū)動數(shù)控缸11，當步進電機接到微處理機發(fā)來的指令后，使閥芯14根據(jù)差值的符號和大小產(chǎn)生正向或反向的轉(zhuǎn)動，使閥芯14向前或向后移位，從而造成數(shù)控缸11中活塞15兩面的壓力差，使活塞15向前或向后移動，帶動中心桿5移動，使給料器開口4關(guān)小或開大，其準確度達到微米級，使給料器的產(chǎn)量隨之減小或增加。
煤粉支管調(diào)節(jié)方法中輸入微處理機的支管煤粉流量設(shè)定值既可以由高爐操作人員根據(jù)爐況憑經(jīng)驗決定，也可以根據(jù)高爐各風口的熱風流量測量值，通過數(shù)學模型，由微處理機算出各風口需要的最佳煤粉流量值，并指揮可調(diào)煤粉給料器隨時調(diào)節(jié)各支管的噴煤量，從而實現(xiàn)閉環(huán)控制。
下面以圖為例對發(fā)明做詳細說明圖1-數(shù)控可調(diào)煤粉給料器圖2-數(shù)控可調(diào)煤粉給料器的特性曲線將測量得到的支管煤粉真實流量與已存入計算機內(nèi)的各支管煤粉流量設(shè)定值比較，根據(jù)差值的大小和正負指揮可調(diào)煤粉給料器2的驅(qū)動裝置(步進電機和數(shù)控缸)動作，使可調(diào)給料器的煤粉輸出量改變，最終符合設(shè)定值的要求。
可調(diào)煤粉給料器實施方式如圖1所示。
可調(diào)煤粉給料器本體19用普通碳素鋼制作，截面呈圓形或矩形，分為上部空腔和下部空腔兩部分，上部空腔頂面為一法蘭盤1，用于和煤粉罐聯(lián)接，煤粉由此處落入上部空腔，并在此被流態(tài)化。上部空腔中部有一個套管2，套管前部與噴出管3相聯(lián)，套管下部有一矩形開口4，流化后的煤粉即從此處進入套管2并被空氣流從噴出管3送入管路，在套管內(nèi)有一根能前后移動的噴射中心桿5，中心桿前部裝有噴咀6，中部有壓縮空氣導入口7，下部空腔頂面為一層用多孔材料如多孔水泥板、工業(yè)毛氈等制成的透氣層8，流化用壓縮空氣從進氣口9進入分配室10。然后通過分配室內(nèi)壁的許多小孔進入下部空腔，具有一定壓力P′的壓縮空氣滲過透氣層8進入上部空腔，使其中的煤粉流態(tài)化。
驅(qū)動裝置是一個用步進電機12帶動的數(shù)控缸11，數(shù)控缸的空心活塞桿13與給料器的中心桿5剛性聯(lián)接，步進電機軸17與閥芯14聯(lián)接，閥芯前端制成絲槓，而活塞15的中心制有螺母，絲槓通過螺母前端伸入活塞桿13內(nèi)，此時閥芯14處于關(guān)閉位置，活塞15兩側(cè)的壓力達到平衡狀態(tài)，因而活塞15靜止不動，從而中心桿5也不動。當步進電機接到微處理機發(fā)來的信號開始轉(zhuǎn)動時，閥芯14前端的絲槓也隨之轉(zhuǎn)動，此時活塞15尚未移動，因而閥芯14就向前或向后移動，使數(shù)控缸11前部或后部的壓力P〔由進油口18所產(chǎn)生的〕從閥芯14移動后露出的排壓口16卸壓，從而形成活塞15前部或后部的壓力降低，造成壓力差，使活塞15向前或向后移動并帶動閥芯14一起移動使排壓口16關(guān)閉，從新形成活塞15兩側(cè)的壓力平衡，使活塞15靜止。當活塞15移動到最前端時，給料器套管2下部的矩形開口4關(guān)閉，流化狀態(tài)的煤粉不能進入套管2，因此通過中心桿噴咀6進入噴出管3的是純凈的空氣。當活塞15向后移動到最后端時，給料器套管下部的矩形開口4完全開啟，流化狀態(tài)的煤粉大量進入套管2而被壓縮空氣帶走。而活塞15在中間的任何位置時，矩形開口4處于不同的開度，故進入套管2的煤粉量也不同，從而達到了調(diào)節(jié)噴煤量的要求。
本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置也可以用于其它輸送散狀料的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于高爐噴煤的支管流量調(diào)節(jié)裝置，由煤粉罐、可調(diào)煤粉給料器、電子荷重傳感器、壓縮空氣測量單元、煤粉空氣兩相流體測量器、微機運算單元、比較單元、壓縮空氣管、煤粉輸送管組成，其可調(diào)煤粉給料器的特征是含有本體19、數(shù)控缸11。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可調(diào)煤粉給料器，其特征是在本體19的上部空腔內(nèi)設(shè)有一根可移動的壓縮空氣噴射中心桿5。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可調(diào)煤粉給料器，其特征是在本體19的上部空腔內(nèi)設(shè)有一根下部有矩形開口的套管2。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可調(diào)煤粉給料器，其特征是在本體19的下部空腔內(nèi)充以壓縮空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可調(diào)煤粉給料器，其特征是在本體19的上下空腔之間用MZ多孔材料板隔開。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可調(diào)煤粉給料器，其特征是采用步進電機12帶動的數(shù)控缸ll為驅(qū)動裝置。
專利摘要
一種用于高爐噴煤的支管流量調(diào)節(jié)裝置，采用數(shù)控缸驅(qū)動的可調(diào)煤粉給料器，給料器應(yīng)用流態(tài)化原理，具有平滑的直線調(diào)節(jié)特性，本調(diào)節(jié)裝置，使煤粉空氣兩相流管路中固相(煤粉)的瞬時質(zhì)量流量可根據(jù)測量值與設(shè)定值的偏差進行自動調(diào)節(jié)。
文檔編號C21B7/16GK86107459SQ86107459
公開日1988年5月18日 申請日期1986年11月8日
發(fā)明者吳世讓, 張振雄, 王朋軍 申請人:冶金工業(yè)部北京鋼鐵設(shè)計研究總院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan