[發明專利]一種熔融高爐渣離心粒化的控制方法

有效

• 申請號: 201010191546.1
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN101845526A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 謝國威;李順;姜輝;佟欣;回勇
• 申請（專利權）人: 中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及鋼鐵、有色冶金行業中的熔融爐渣粒化過程中的能源回收利用領域，尤其涉及一種熔融高爐渣智能離心粒化的控制方法。

背景技術

高爐渣是高爐冶煉的副產物，它由礦石中的脈石、燃料中的灰分和熔劑中非揮發分組成。目前我國冶煉一噸生鐵約產生0.3～0.6噸高爐渣。2008年我國產鐵4.71億噸，即使按0.3t渣/t鐵計算，高爐渣的產出量為1.4億噸，同時其排出溫度大于1500℃，由此可見熔融高爐渣顯熱回收就成為鋼鐵企業節能降耗的重要途徑。熔融高爐渣是典型的硅酸鹽爐渣，它具有如下特點：(1)導熱系數較低，在1400～1500℃液相階段，λ＝0.1～0.3W/(m·K)；玻璃相階段，λ＝1～2W/(m·K)；(2)粘度隨著溫度的降低急劇升高。為了提高換熱速度，就必須要縮小渣粒的尺寸，因此熔渣粒化就成為其顯熱回收的關鍵技術。

離心粒化法因為其具有干式粒化高粘度液體、液滴粒徑易于控制和單體生產能力大等特點，而被認為是熔渣粒化的最有效的方法，但一般離心粒化法存在一定的問題：比如爐渣顆粒集中飛濺到水冷壁的某處，導致水冷壁局部過熱，影響水冷壁的使用壽命和冷卻介質的換熱效果，另外，爐渣顆粒的分布也不均勻，如何解決上述問題成為了離心粒化高爐渣工業化關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種熔融高爐渣離心粒化的控制方法，使飛濺的爐渣均勻的打到爐壁上，減少因局部過熱造成的水冷壁損傷，延長水冷壁使用壽命，而且可以提高渣粒和冷卻水的換熱效果。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種熔融高爐渣離心粒化的控制方法，包括如下步驟：

1)沿水冷壁垂直方向的均勻配置若干個溫度測量裝置，測量該點的實時溫度；

2)溫度測量裝置與PLC控制器輸入模塊相連接，PLC控制器中植入遺傳算法程序，分別對幾個測溫點進行比較，對其溫度最小值位置進行優化判斷和預測；

3)通過PLC控制器對轉杯下液壓裝置進行控制，調整轉杯的高度至溫度最小值位置。所述的溫度測量裝置為熱電阻或熱電偶。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：結構緊湊簡單、易于操作，避免水冷壁局部過熱，延長爐渣離心粒化裝置的使用壽命，提高換熱率，有利于能源回收。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖中：1-轉杯電機??2-水冷壁??3-中間包??4-轉杯??5-固定支架??6-收集盤??7-熱電阻8-鼓風機??9-PLC控制器??10-液壓裝置

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

見圖1，一種熔融高爐渣離心粒化的控制方法，裝置頂部設有中間包3，底部設有收集盤6，側壁設有水冷壁2，在水冷壁2上設置有4～8個熱電阻7，轉杯4下部通過固定支架5與液壓裝置10相連接，液壓裝置10可控制轉杯4升降，中間包3下部的轉杯4在轉杯電機1的帶動下以800～1600轉/分鐘的速度旋轉，熔融的高爐熔渣從中間包3中滴落在轉杯4中，由于高速轉杯所形成離心力作用，1400～1500℃的高爐熔渣被粒化成直徑為1～5mm的顆粒，并飛濺到四周水冷壁2上，落下由收集盤6收集，高爐熔渣中的顯熱被水冷壁2中的水和鼓風機8鼓入的空氣回收，其實現的步驟如下：

1)實施例中本發明沿水冷壁2垂直方向的均勻配置4個熱電阻7，各自測量該點的實時溫度；

2)熱電阻7與PLC控制器9輸入模塊相連接，PLC控制器9中植入遺傳算法程序，分別對4個熱電阻7采集的溫度值進行比較，對其溫度最小值位置進行優化判斷和預測；

3)通過PLC控制器9對轉杯液壓裝置10進行控制，調整轉杯4的高度至溫度最小值位置，將液壓裝置10的工作電流與轉杯4的高度對應標定，這樣PLC控制器9只需根據低溫點位置輸出相應驅動電流即可實現對轉杯高度的控制。

本發明利用離心力進行熔渣干式粒化，利用PLC控制器調整轉杯所在的高度，可以避免水冷壁因為局部過熱影響其使用壽命，更有利于實現能量充分回收目的，其冷卻的高爐渣可以用來生產水泥，有利于實現廢棄物的“零排放”。