一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置和控制方法

摘要

本发明公开了一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置和控制方法，用于对环冷机的内圈和外圈分别进行喷淋，装置部分包括：设置于环冷机上的第一喷淋槽和第二喷淋槽，第一喷淋槽朝环冷机的外圈进行喷淋，第二喷淋槽朝环冷机的内圈进行喷淋；第一水管朝第一喷淋槽注水，第二水管朝第二喷淋槽注水；还具备第一测温电偶用于检测环冷机的外圈温度，第二测温电偶，用于检测环冷机的内圈温度，还包括PLC控制器，PLC控制器接受第一测温电偶和第二测温电偶的信号，并控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，以及控制环冷机的停机，以及与PLC控制器相连接的报警装置。能够很好的对烧结球团矿温度降温处理，同时能够方便地对喷淋口进行清洗。

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置和控制方法。

背景技术

目前，为了防止环冷机冷却后高于外界温度的烧结矿进入成品系统，烧坏成品皮带，现有烧结生产环冷机排矿部下游运输成品矿皮带为耐高温皮带，该耐高温皮带能承受的常规温度为150℃，上限温度200℃。尽管采用了耐高温皮带，当烧结系统单元生产出现异常时，如称量皮带故障导致焦粉配比突然大幅增加，从而导致“烧红矿”事故，虽然经过环冷机冷却，这类烧结矿的温度依然远远高于150～200℃的承受能力，从而导致成品输送皮带灼伤，缩短皮带使用寿命，严重时发生火灾事故，造成重大的财产、经济损失。

为了准确的把握环冷机出口处成品矿温度，多数烧结厂均会在环冷机排矿部附近位置或者是成品矿皮带上游溜槽处安装测温装置检测成品矿温度，用于掌控皮带的使用寿命情况；而对于温度高喷淋保护装置多数烧结环冷机在原设计的时候并未有，基本都是随着生产的需求，现场及时性接水管过来喷淋。因而造成烧结环冷机成品矿温度高时处理方法如下：当生产操作人员发现环冷机或者成品矿皮带上有烧结红矿时会通知现场人员现场手动喷水或者开启现场手动阀，对运输的高温烧结红矿进行降温，以保护胶带运输机的胶带不被烫坏，当然也有类似好的处理方法如专利号CN201320513699.2(名称为“用于烧结球团环冷机料温检测及控制装置”)的实用新型专利，该技术主要是 为了防止烧结球团矿温度高烫伤皮带而设计，利用在烧结球团环冷机尾部和卸料溜槽三处各安装有一个红外测温仪，当红外测温仪检测到温度大于设定温度时，相应的水管开启，达到降低球团矿温度作用。该技术的优点是改变以往烧结球团环冷机排矿部温度高只能靠操作人员发现，通知人工打水或者现场手动开启喷水阀的做法，可对烧结球团矿温度降温处理，能充分利用热电偶检测环冷机料面温度，进行相应自动洒水喷淋动作。但是，该技术没有考虑到球团矿在环冷机上的温度分布较烧结矿在环冷机上温度分布要均匀，根据单一红外测温仪所测温度来控制开启水阀，由于烧结矿在环冷机上分布不均匀，内圈温度往往高于外圈温度较多，温差30～150℃之间不等，如果按照所述单一的红外测温仪测量的温度来控制水阀的话，均匀喷淋，外圈温度低，存在过度喷淋现象，导致水耗增加，同时过湿的物料容易导致下游筛分系统发生堵塞，影响筛分效果，另外，水管安装在环冷机料面上方，粉尘多，且容易进入水管喷淋口集聚，慢慢发生喷淋口堵塞情况，导致喷淋失效，且不能方便的将堵塞口清理干净，发生严重的高温红矿事故时，单纯撒水往往不能将烧结矿冷却下来，环冷机等设备继续运转、卸料，这部分高温烧结矿进入下游成品皮带，容易发生火灾事故。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置和控制方法，能够很好的对烧结球团矿温度降温处理，同时能够方便地对喷淋口进行清洗，保证工业安全。

为实现上述目的，本发明的一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置，用于对环冷机的内圈和外圈分别进行喷淋，包括：

设置于所述环冷机上的第一喷淋槽和第二喷淋槽，所述第一喷淋槽朝所述环冷机的外圈进行喷淋，所述第二喷淋槽朝所述环冷机的内圈进行喷淋；

第一水管和第二水管，所述第一水管向所述第一喷淋槽注水，所述第一水管上设有第一电磁阀，所述第二水管向所述第二喷淋槽注水，所述第二水管上设有第二电磁阀；

其中第一电池阀和第二电池阀的作用是分别用于开启和关闭所述第一水管和所述第二水管向第一喷淋槽和第二喷淋槽注水。

第一测温电偶和第二测温电偶，所述第一测温电偶用于检测所述环冷机的外圈温度，所述第二测温电偶用于检测所述环冷机的内圈温度；

PLC控制器，所述PLC控制器接受所述第一测温电偶和所述第二测温电偶的信号，并控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭，以及控制所述环冷机的停机；

以及与所述PLC控制器相连接的报警装置，用于报警。

优选的，所述第一喷淋槽安装在第一支撑架上，所述第二喷淋槽安装在所述第二支撑架上，所述第一支撑架与所述第二支撑架均安装于所述环冷机上。

优选的，所述第一喷淋槽以及所述第二喷淋槽的两个相对侧壁上开设有若干水孔，同一侧壁上的所述水孔在竖直方向上间隔排列，在两个相对侧壁上的所述水孔间隔排列。

本发明还提供一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋控制方法，基于如上所述的一种烧结环冷机高温烧结矿喷淋装置，具备外圈控制步骤和内圈控制步骤，所述外圈控制步骤具备以下步骤：

步骤一，所述第一测温电偶检测所述环冷机的外圈温度，并将检测数据传输给所述PLC控制器；

步骤二，所述PLC控制器判断外圈温度是否小于预设的第一温度，若为是，所述PLC控制器则控制所述第一电磁阀关闭，若为否，执行步骤三；

步骤三，所述PLC控制器判断外圈温度是否小于预设的第二温度，若为是，则所述PLC控制器控制所述第一电磁阀开启，若为否，执行步骤四；

步骤四，所述PLC控制器判断外圈温度是否小于预设的第三温度，若为是，所述PLC控制器控制所述第一电磁阀开启，经过预设的第一延时时间后，所述PLC控制器控制所述环冷机停机且所述PLC控制器控制所述第一电磁阀关闭，若为否，则进入步骤五；

步骤五，所述PLC控制器判断外圈温度是否小于预设的第四温度值，若为是，则所述PLC控制器控制所述第一电磁阀开启，经过预设的第二延时时间后，所述PLC控制器控制所述环冷机停机且所述PLC控制器控制所述第一电磁阀关闭；若为否，则所述PLC控制器直接控制所述环冷机停机；

所述内圈控制步骤具备以下步骤：

步骤A，所述第二测温电偶检测所述环冷机的内圈温度，并将检测数据传输给所述PLC控制器；

步骤B，所述PLC控制器判断内圈温度是否小于预设的第一温度，若为是，所述PLC控制器则控制所述第二电磁阀关闭，若为否，执行步骤C；

步骤C，所述PLC控制器判断内圈温度是否小于预设的第二温度，若为是，则所述PLC控制器控制所述第二电磁阀开启，若为否，执行步骤D；

步骤D，所述PLC控制器判断内圈温度是否小于预设的第三温度，若为是，所述PLC控制器控制所述第二电磁阀开启，经过预设的第一延时时间后，所述PLC控制器控制所述环冷机停机且所述PLC控制器控制所述第二电磁阀关闭，若为否，则进入步骤E；

步骤E，所述PLC控制器判断内圈温度是否小于预设的第四温度值，若为是，则所述PLC控制器控制所述第二电磁阀开启，经过预设的第二延时时间后，所述PLC控制器控制所述环冷机停机且所述PLC控制器控制所述第二电磁阀关闭；若为否，则所述PLC控制器直接控制所述环冷机停机。

优选的，所述第一温度的取值范围为150～180℃，所述第二温度的取值范围为181～220℃，所述第三温度的取值范围为221～270℃，所述第四温度的取值范围为高于271℃。

优选的，所述第一延时时间为1～5分钟，所述第二延时时间为10～50秒。

优选的，还具备以下步骤：所述PLC控制器判断所述内圈温度是否小于所述外圈温度，若为是则开始计时，当所述内圈温度小于所述外圈温度持续时间高于3小时候后，则控制报警装置报警。

本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置以及控制方法，与现有技术相比，能够通过能够通过内圈外圈单独控温，单独实现喷淋，可以以较少的水耗实现均匀喷淋、彻底降温；温度超标严重时，当通过喷淋不能彻底降温时，对系统实施联锁保护，便于后续人工介入处理，从而实现安全生产，并且，喷淋槽安装于支撑架上，能够快速的更换和维修。

附图说明

图1为本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置的结构示意图；

图2为图1中喷淋槽的结构示意图；

图3为图2中喷淋槽的喷淋效果图；

图4为第一支撑架的结构示意图；

图5为本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置的外圈控制流程图；

图6为本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置的内圈控制流程图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。

如图1所示，本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置，用于分别对环冷机1的内圈和外圈进行温度测量和喷淋，本发明所称的内圈和 外圈是根据图1中的箭头所示的高温矿的移动方向区分，最后到达卸矿溜槽2。第一喷淋槽4用于朝环冷机1的外圈进行喷淋，第一水管61朝第一喷淋槽4进行注水，第一水管61上设置有第一电磁阀71，用于导通或关闭该第一水管61。第二喷淋槽5用于朝环冷机1的内圈进行喷淋，第二水管62朝第二喷淋槽5注水，第二水管62上设置第二电磁阀72，用于导通或关闭该第一水管61。第一测温电偶31用于检测环冷机1的外圈温度T_外，第二测温电偶32用于检测环冷机1的内圈温度T_内。

另外，还具备PLC控制器(未图示)，PLC控制器接受该外圈温度和内圈温度信号，并根据该温度信号控制第一电磁阀71、第二电磁阀72的开闭以及直接控制环冷机1的停机。

另外优选的还具备报警装置(未图示)，与PLC控制器相连接，PLC控制器控制报警装置进行报警。

本发明的第一喷淋槽4和第二喷淋槽5的结构相同，以第一喷淋槽4为例，其结构如图2所示，图中的箭头方向为垂直方向，第一水管61直接向第一喷淋槽4注水。第一喷淋槽4为具备一个底面和四个侧壁，仅在两个相对侧壁上开设有若干水孔，如图所示，在一个侧壁上开设的水孔标注为41，在其相对侧壁上开设的水孔标注为42，在一个侧壁上，竖直方向上的水孔41间隔排列，且与在其相对侧壁上开设的水孔42相间隔排列，俯视上，其最底层水孔41和水孔42的喷淋效果就如图3所示。注水高度的升高，进行喷淋的水孔的数量也增加。

另外，作为优选，本实施方式中还具备第一支撑架和第二支撑架，分别用于对第一喷淋槽4和第二喷淋槽5进行支撑。由于结构完全相 同，以第一支撑架45为例，如图4所示，图4为俯视状态图，第一喷淋槽4直接安装在第一支撑架45上，因此在需要对第一喷淋槽4进行更换时，能直接将第一喷淋槽4取下进行更换，与现有技术中喷淋槽与环冷机直接连接相比，更方便和灵活。第二支撑架的结构和原理完全相同，不做赘述。

另外，本发明还提供一种烧结环冷高温烧结矿喷淋控制方法，分为外圈控制方法和内圈控制方法，分别如图5和图6所示。

外圈控制步骤包括：

步骤一S1，第一测温电偶31检测环冷机1的外圈温度T_外，并将检测数据传输给PLC控制器；

步骤二S2，PLC控制器判断外圈温度T_外是否小于预设的第一温度T₀，若为是，PLC控制器则控制第一电磁阀71关闭；若为否，执行步骤三S3；

步骤三S3，PLC控制器判断外圈温度T_外是否小于预设的第二温度T₁，若为是，则PLC控制器控制第一电磁阀71开启，若为否，执行步骤四S4；

步骤四S4，PLC控制器判断外圈温度T_外是否小于预设的第三温度T₂，若为是，PLC控制器控制第一电磁阀开启71，经过预设的第一延时时间n₁后，PLC控制器控制环冷机1停机且PLC控制器控制第一电磁阀71关闭，；若为否，则进入步骤五S5；

步骤五S5，PLC控制器判断外圈温度T_外是否小于预设的第四温度值T₃，若为是，则PLC控制器控制第一电磁阀71开启，经过预设 的第二延时时间n₂后，PLC控制器控制环冷机停机1且PLC控制器控制第一电磁阀71关闭；若为否，则PLC控制器直接控制环冷机1停机；

内圈控制步骤具备以下步骤：

步骤A S6，第二测温电偶32检测环冷机1的内圈温度T_内，并将检测数据传输给PLC控制器；

步骤B S7，PLC控制器判断内圈温度T_内是否小于预设的第一温度T₀，若为是，PLC控制器则控制第二电磁阀72关闭，若为否，执行步骤C>

步骤C S8，PLC控制器判断内圈温度T_内是否小于预设的第二温度T₁，若为是，则PLC控制器控制第二电磁阀72开启，若为否，执行步骤D>

步骤D S9，PLC控制器判断内圈温度T_内是否小于预设的第三温度T₂，若为是，PLC控制器控制第二电磁阀72开启，经过预设的第一延时时间n₁后，PLC控制器控制环冷机1停机且PLC控制器控制第二电磁阀72关闭，若为否，则进入步骤E>

步骤E S10，PLC控制器判断内圈温度T_内是否小于预设的第四温度值T₃，若为是，则PLC控制器控制第二电磁阀72开启，经过预设的第二延时时间n₂后，PLC控制器控制环冷机1停机且PLC控制器控制第二电磁阀72关闭；若为否，则PLC控制器直接控制环冷机1停机。

其中，第一温度T₀的取值范围为150～180℃，第二温度T₁的取值范围为181～220℃，第三温度T₂的取值范围为221～270℃，第四温 度T₃的取值范围为高于271℃，第一延时时间n₁为1～5分钟，第二延时时间n₂为10～50秒。

步骤一～步骤五和步骤A～步骤E可同时执行。

另外，优选的，还具备报警步骤，PLC控制机对内圈温度T_内和外圈温度T_外进行比较，若判断内圈温度T_内小于外圈温度T_外时开始计时，若累计时间高于3小时，则控制报警装置报警。

本发明的烧结环冷高温烧结矿喷淋装置以及控制方法，与现有技术相比，能够通过能够通过内圈外圈单独控温，单独实现喷淋，可以以较少的水耗实现均匀喷淋、彻底降温；温度超标严重时，当通过喷淋不能彻底降温时，对系统实施联锁保护，便于后续人工介入处理，从而实现安全生产，并且，喷淋槽安装于支撑架上，能够快速的更换和维修。

以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。