[發明專利]一種加熱爐爐內氣氛的處理方法及系統

在審

• 申請號: 202011069331.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112251594A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 向云畔;曹炳雷;蔡海斌;楊超;陳一峰
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;C21D11/00;C21D1/74;G05D11/04
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 鄧靜

本發明公開了一種加熱爐爐內氣氛的處理方法及系統，該處理系統包括：加熱爐，包括：預熱段，加熱爐一段、加熱爐二段、均熱段；在加熱爐中的加熱爐一段、加熱爐二段、均熱段分別設置爐內氣氛激光檢測儀，用于實時檢測爐內各段的O₂/CO含量；加熱爐燃燒優化控制系統，包括空燃比調整控制模型，用于利用空燃比調整控制模型對爐內各段的O₂/CO含量確定爐內各段的爐內燃燒狀態，再根據爐內各段的爐內燃燒狀態確定爐內各段的空燃比/空氣過剩系數；過程控制系統，用于根據爐內各段的空燃比/空氣過剩系數生成對應的控制參數，并控制爐內各段的執行機構根據對應的控制參數對爐內各段的O₂含量進行控制，進而調整爐內各段的氣氛。

技術領域

本申請涉及煉鋼領域，尤其涉及一種加熱爐爐內氣氛的處理方法及系統。

背景技術

在煉鋼領域中，四座加熱爐分四段控制，預熱段(不供熱)、加熱一段(上、下加熱)、加熱二段(上、下加熱)、均熱段(上、下加熱)，爐內板坯加熱用煤氣全為高/焦/轉混合煤氣。

由于現有加熱爐內沒有有效的爐內氣氛監測手段，無法實時了解爐內燃燒情況，只能通過理論空燃比進行煤氣空氣配比，而實際生產過程中，由于加熱爐爐內氣氛受到煤氣熱值波動、壓力變化、閥門開度誤差、流量計誤差等工況的影響，無法保證實時的最佳燃燒狀態，容易造成爐內氣氛不平衡，煤氣過量或殘氧過高都有可能出現，燃燒狀況波動大，降低了燃氣的燃燒效率。

發明內容

本發明提供了一種加熱爐爐內氣氛的處理方法及系統，以使爐內燃氣得到充分的燃燒，同時控制好燃燒產物中的殘氧含量，提高燃氣的燃燒效率。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種加熱爐爐內氣氛的處理系統，所述處理系統包括：

加熱爐，包括：預熱段，加熱爐一段、加熱爐二段、均熱段；在所述加熱爐中的加熱爐一段、加熱爐二段、均熱段分別設置爐內氣氛激光檢測儀，用于實時檢測爐內各段的O₂/CO含量；

加熱爐燃燒優化控制系統，包括空燃比調整控制模型，用于利用所述空燃比調整控制模型對所述爐內各段的O₂/CO含量確定所述爐內各段的爐內燃燒狀態，再根據所述爐內各段的爐內燃燒狀態確定所述爐內各段的空燃比/空氣過剩系數；

過程控制系統，用于根據所述爐內各段的空燃比/空氣過剩系數生成對應的控制參數，并控制所述爐內各段的執行機構根據對應的控制參數對所述爐內各段的O₂含量進行控制，進而調整所述爐內各段的氣氛。

優選的，所述爐內各段的O₂含量控制在0.8-1.5之間。

優選的，所述各爐內氣氛激光檢測儀包括發射器和接收器，分別通過連接器安裝在所述爐內各段的兩側。

優選的，所述連接器，包括：過程管道，所述過程管道的一端安裝在爐壁，另一端連接安裝法蘭，所述過程管道上設置維護切斷閥門，用于切斷連接器中的過程管道和操作環境，以防止危險氣體泄漏；

所述發射器或接收器通過所述安裝法蘭連接和所述連接器連接；

優選的，所述處理系統還包括：

吹掃組件，所述吹掃組件的出氣口安裝在所述發射器、所述接收器各自的的視窗周圍，用于對所述視窗進行連續吹掃。

優選的，所述吹掃組件所用氣體為氮氣。

優選的，所述處理系統還包括水冷組件，纏繞在所述爐內氣氛激光檢測儀上，用于對所述爐內氣氛激光檢測儀進行循環水冷。

優選的，所述處理系統還包括空冷組件，設置在所述爐內氣氛激光檢測儀附近預設距離處，用于對所述爐內氣氛激光檢測儀進行空冷。