[發明專利]一種監控高爐布料溜槽脫落的方法

有效

• 申請號: 201910455038.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110042184B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 李佳;唐志文;張亮
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C21B7/20
• 分類號: C21B7/20;C21B7/24;C21B5/00
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

本發明公開了一種監控高爐布料溜槽脫落的方法。該方法采用掃描雷達對料面形狀進行測定，包括料面掃描雷達單元、數據庫單元、構建溜槽狀態識別知識庫單元、爐頂料面形狀模式識別等步驟；如果料面形狀和正常案例庫相似，則判斷溜槽正常，高爐正常操作；如果料面形狀和異常案例庫相似，則判斷溜槽工作異常，則進行高爐檢修。本技術方案可以在第一時間根據料面分布的異常發現高爐布料溜槽脫落與否，一旦通過料面異常識別出布料溜槽發生了脫落，計算機及時報警，高爐停爐，打開高爐爐頂檢修人孔，及時更換新溜槽，從而顯著減少高爐損失。

技術領域

本發明涉及高爐設備在線診斷技術領域，具體地說是一種監控高爐布料溜槽脫落的方法。

背景技術

目前幾乎所有的煉鐵設備都是高爐，高爐是一種特大型高溫、高壓反應器，隨著當前高爐大型化的進展，幾乎所有高爐都是用布料溜槽來實現高爐的布料過程，布料溜槽工作在高溫(80-350℃)、高壓(0-2.5atm)、高粉塵(50-300mg/m3)的環境中，其長度在3-5m，重量多達1.5-3.0噸，呈半圓形或者矩形，通過懸掛機構懸掛在齒輪箱上，通過齒輪箱的運轉實現溜槽既定的運動軌跡，由閥門開關角度實現爐料在溜槽上的運動，實現爐料在爐頂的合理分布，爐料只有通過在爐頂的合理分布，才能實現合理的礦石、焦炭分層布置，礦石、焦炭厚度在爐喉半徑方向上實現近似正弦分布，才能保證高爐的穩定順行，爐料順利下降、化學反應順利進行、冶煉順暢、高爐穩定。

一旦破壞了這種近正弦分布，就會導致很多問題，或者破壞了爐料的下降、或者煤氣流分布不均勻，這種不穩定會造成反應失常，影響高爐爐渣及鐵水排放及高爐壽命，通常會造成巨大的損失。

在高爐生產中破壞爐料近正弦分布最嚴重的故障就是溜槽脫落，高爐生產中由于機械故障或者生產事故會造成溜槽脫離齒輪箱懸掛機構落入到高爐中，這時爐料一旦離開下料門就失去了調節機制，會通過中心喉管直接落到高爐中心，這種情況嚴重破壞了爐料在爐喉半徑方向近正弦分布的原則，會對高爐生產造成嚴重危害。但由于溜槽是在封閉的高壓容器中運行，屬于“黑箱”作業，溜槽一旦脫落，很難即使發現，這種狀況一旦出現就會對高爐生產造成巨大危害，企業損失慘重。

文獻“李建華，宣鋼2號高爐提高布料溜槽使用壽命的措施”(煉鐵，2015年4期，Vol34，No2，P24-27)中所示，目前很多企業通過在爐頂安裝紅外成像設備，由紅外設備觀察溜槽運行狀況，這解決了一些問題，但由于紅外設備和爐內直接接觸，爐內的水汽及灰塵極易粘結在鏡頭上對紅外的測量造成干擾，很多情況下難以發現溜槽的運行狀態。紅外測量畢竟是通過紅外線測量爐內溫度分布的間接觀測設備，其主要功能并不是觀測溜槽狀態，目前紅外設備也沒有溜槽運行狀態報警功能，加之現場操作人員很少，沒有人員專門通過紅外設備關注溜槽運行狀態，所以單純通過爐頂紅外設備難以及時發現高爐爐頂布料溜槽的運動狀態。

文獻“趙彥婷，喬現平，利用歷史趨勢準確判斷高爐布料溜槽脫落事故(電世界，2017-8，P43-44)”中提供了一種利用旋轉電機電流變化來預報溜槽運行狀態的方法，該方法通過溜槽旋轉電流的變化來評價溜槽工作狀態，由于旋轉電流受溜槽重量、連接方式、液壓及潤滑方式等多種因素影響，單純依靠電流來判斷溜槽脫落與否也有很大誤差。

如文獻“李建華，宣鋼2號高爐提高布料溜槽使用壽命的措施”(煉鐵，2015年4期，Vol34，No2，P24-27”)，文獻“趙彥婷，喬現平，利用歷史趨勢準確判斷高爐布料溜槽脫落事故(電世界，2017-8，P43-44)”中所示，目前直接判斷高爐布料溜槽狀況的2種方法存在誤差大、不及時、不直觀、反應不靈敏等缺點。

發明內容

本發明的目的就是解決以上技術中存在的問題，并為此提供一種監控高爐布料溜槽脫落的方法。該方法能夠及時發現高爐布料溜槽脫落與否，減少由此引發的高爐損失。

為達到上述技術目的，本發明采用以下技術方案：

一種監控高爐布料溜槽脫落的方法，采用掃描雷達對料面形狀進行測定，包括以下步驟：