无料钟炉顶料流调节装置..教学教材.ppt

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1、无料钟炉顶料流调节装置..一、基本信息1.1、概述:无料钟炉顶料流调节装置为炉顶布料装置，系统采用驱动并控制溜槽旋转和倾动以弯成炉内布料的关键设备，装置的好坏直接影响到高炉的正常上料。1.2、技术难题发生的背景以及功能描述：无料钟炉顶是现代高炉的代表形式，无料钟高炉布料控制是高炉整个控制系统的重要组成部分。随着钢铁工业的快速发展，各国对于环境重视程度不断提高，对高炉的精细操作要求越来越高，对高炉上部的调剂手段，特别是炉顶布料越来越重视。汉钢高炉为无料钟高炉上料系统，料流调节主要使用溜槽来调节，而料流调节系统的冷却系统为氮气冷却，而高炉炉顶料流调节经常会发生温度太高影响到高炉的正常上料。一、

2、基本信息1.3、技术难题主要表现以及条件：汉钢高炉为无料钟上料系统，料流调节系统的冷却系统为氮气冷却，而高炉炉顶料流调节经常会发生温度太高影响到高炉的正常上料，在高炉正常上料的过程中，需要保证高炉炉顶齿轮箱的温度30℃-40℃，如果温度太高就会引起齿轮箱零件的烧坏，而齿轮箱的冷却为氮气冷却，氮气的流量太小，就会导致齿轮箱温度高，当齿轮箱温度达到75℃以上就会导致炉顶上料系统停机，而氮气的压力太大就会把氮气压进炉内，影响到煤气的质量，所以要求氮气的流量不能小，而且氮气的压力不能大。二、问题描述2.1、问题所在工况背景描述在高炉正常运行的过程中，溜槽一直处于不间断的工作状态，而氮气冷却是对于齿

3、轮箱非常重要的冷却装置。而氮气的压力太大就会把氮气压进炉内，影响到煤气的质量，所以要求氮气的流量不能小，而且氮气的压力不能大。而现场手动调节阀门不能满足我们所要求的状态。2.2、问题所在技术系统描述：2.2.1、技术系统名称：炉顶布料装置2.2.2、技术系统功能描述主要功能是采用驱动并控制溜槽旋转和倾动以完成炉内布料二、问题描述2.2.3技术系统基本构成系统主要有传动装置、气密箱、中心喉管、布料溜槽、炉内内部结构系统工作简图：二、问题描述2.2.4技术系统工作原理上图中中心喉管是料进入炉内的重要途径，料从中心喉管进入靠布料溜槽进行的环节布料，而布料溜槽的动作主要靠传动装置来完成，氮气进入到

4、气密箱内主要是为传动装置起到冷却作用，因布料溜槽一直在旋转所以气密箱和炉内是相通的。二、问题描述2.3、问题表现及初步分析2.3.1、问题发生的表现在高炉运行的过程中，传动装置的温度太高。2.3.2、问题发生的条件加入料以后高炉内煤气温度过高，长时间导致传动装置温度高。2.3.3、解决问题的初步做法或设想，效果如何？开大手动阀门，进入气密箱的氮气流量，从而达到能够冷却到齿轮箱元器件。效果：可以达到齿轮箱元器件的冷却效果，但是氮气压力太大，导致氮气压力进入到高炉内，影响到高炉煤气的纯度和质量。2.3.4、解决问题的目标或期望/目标要求及经济效益要求合理的调节气密箱内部的N2，N2的量既要能满

5、足冷却齿轮箱的效果，而且要求气密箱的压力不大于炉内压力3Kpa.从而保证了高炉煤气的质量。三、问题分析3.1、问题因果分析因果分析三、问题分析3.2、功能分析组件列三、问题分析3.3、系统结构矩阵和功能模型结构矩阵：无料钟炉顶料流调节装置，主要功能是调节料流。三、问题分析功能模型：无料钟炉顶料流调节装置，主要功能是调节料流。四、问题求解4.1、技术矛盾分析与解决：4.1.1、技术矛盾定义技术矛盾：料流调节装置内的氮气不能太大，太大会引起氮气进入到煤气不纯4.1.2、查阅矛盾矩阵，查找创新原理根据矛盾矩阵得出矛盾方案4.1.3、列出初步解决方案解决方案：现为氮气管道上安装一检测装置和一阀门调

6、节N2的流量。方案缺点：当流量增加时，氮气压力增加，导致氮气进入到煤气中，煤气的含量不纯。四、问题求解4.1.4、无力矛盾定义1.气密箱的冷却效果，就要提高（N2）氮气流量，要开大氮气压力调节阀。2.氮气流量过大，压力比炉内煤气压力的差值太大，会导致氮气大量进入炉内和煤气混合，影响CO含量，使煤气质量降低，也影响炉温。3.提取物理矛盾：控制氮气管道压力调节阀的开度定义理想状态：根据条件分离分析通过压力调节阀的开度控制，使氮气的压力和煤气压力压差范围和阀门调节做自动化联锁控制，煤气压力降低，氮气压力也降低，炉内压力升高，氮气压力也升高，通过阀门自动调节即保证气密箱冷却保护，也确保煤气浓度达标

7、。四、问题求解4.2、物场分析与解决方案：4.2.1、物场分析与建模四、问题求解4.2.2、查阅标准解法系统，找出可能解决问题的标准根据磨损问题，根据标准解法，S1、S2、S3引入物质消除有害作用，得到方案1，增加自动调节阀装置。4.2.3、列出标准解法的物场模型四、问题求解4.4、最终解决方案优化4.4.1、列出所得到创新解决方案并做出评价方案1：在氮气管道上增加一台压力调节阀门，并增加一套气密箱和炉内的差压检测装置，