一种烧结点火炉的点火自动控制系统及方法与流程

1.本发明涉及一种烧结工艺，尤其涉及一种烧结工艺的点火系统和方法。


背景技术：

2.在现代烧结工艺过程中，点火炉被用来向混合料表面提供高温带状火焰，使其中的固体燃料着火燃烧，并使表层混合料在点火炉高温烟气与固体燃料燃烧放热作用下烧结，同时通过抽风机抽风提供充分的氧量将表层所积蓄的热量传递至下一层混合料，促使下一层的固体燃料继续燃烧从而使得烧结过程迅速向下进行，从而完成烧结工艺。
3.点火炉常规上由炉体1和三排烧嘴组成，如附图1、图2所示，分别是第一排主烧嘴、第二排主烧嘴和保温烧嘴。其中第一排主烧嘴和第二排主烧嘴在炉顶交错布置，点火时可在烧结料面上形成一条完整的高温火焰带，从而完成料面点火工作。保温烧嘴位于两排主烧嘴后部的炉顶位置，其目的是在已被点燃烧结过的料面上进行小火保温，使其不至于因为急冷而导致料面成品率严重下降。
4.目前烧结厂点火炉的点火流程是：煤气管道清洗—煤气置换—点火。管道清洗是通过氮气倒入管道，把管道内的空气或者其他气体排出管道外，保证管道的氧气含量低于阈值，满足点火时安全规范，避免点火时爆炸危险。清洗管道包括主管道、点火炉管道和侧烧嘴管道。煤气置换是打开煤气流量调节阀、关闭相关的煤气放散阀、清洗阀等，把煤气倒入点火炉主烧嘴管道和侧烧嘴管道，并放散一段时间，人工做爆发试验，确认合格。点火作业是人工确认管道煤气压力正常、空气压力正常，助燃风机运转正常，所有拉杆阀全闭等条件，现场手动打开侧烧嘴的空气阀、接着打开烧嘴煤气阀，人工引火把到侧烧嘴处，侧烧嘴点火，然后手动开启主烧嘴的煤气流量调节阀和空气流量调节阀，以及拉杆阀，人工确认点火炉膛内燃烧正常，再按下点火炉点火确认按钮，并且手动关闭所有末端放散阀。
5.目前烧结厂点火炉的点火的操作流程，基本是是依靠人工操作，以及人工确认，自动化程度低，点火效率低下，安全作业得不到保障，人工点火作业易造成点火失败的情况发生，从而影响了烧结厂的生产作业率，以及烧结厂的烧结矿的年产量。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种烧结点火炉的点火自动控制系统及方法，实现点火炉点火的自动控制，即一键点火作业，避免人工点火操作存在的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
8.一种烧结点火炉的点火自动控制系统，所述点火炉的炉体内按烧结料行进方向依次纵向设有三排烧嘴，分别是第一主烧嘴、第二主烧嘴以及保温烧嘴；所述第一和第二主烧嘴呈品字形交错布置；所述三排烧嘴设在炉顶；炉体的两侧横向各设有一排侧烧嘴；连接煤气源和空气源的煤气主管路和空气主管路分别通过支管路给所述第一、第二主烧嘴、保温烧嘴和侧烧嘴供气；所述侧烧嘴通过自动点火控制箱控制点火。炉体内安装有火焰监测器，
用于识别出是否成功点火和火焰燃烧状态。连接煤气源的煤气主管路上旁路设有氮气源，用于排出煤气管道内的可燃气体和氧气，可燃气体包括h2,ch4,co。所述各供气管路上设有阀门，部分管路上设有流量调节阀和流量计；煤气管路上设有放散阀，煤气管路靠近所述放散阀设有煤气成份分析仪，用于检测煤气管道内中h2,ch4,co,o2气体的比例，当h2,ch4，co,o2气体的比例低于阈值时，则认为管道清洗干净。空气和煤气管路所述管路多处以及炉膛内设有压力计；所述空气源设有助燃风机；所述点火炉还设有多个风机用于排风、循环和冷却。所述这些感应部件、控制部件、运转部件均与中央控制器连接，并由中央控制器接受信息反馈，发送指令控制。
9.本发明还提供了该烧结点火炉的点火自动控制方法，所述方法包括以下步骤：
10.s1、煤气管路充氮，排出管路中可燃气体及氧气，并通过所述煤气成份分析仪分析气体成份，低于设定的气体成份阈值后关闭氮气源；
11.s2、打开煤气管路上的阀门，导入煤气；
12.s3、侧烧嘴自动点火；
13.s4、主烧嘴自动点火,烧结点火炉点火结束或者进入下一步；
14.s5、保温烧嘴自动点火，烧结点火炉点火结束。
15.进一步地，所述s3侧烧嘴自动点火的方法步骤如下：
16.s31、初始条件判断，若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步；所述初始条件包括：各烧嘴的煤气阀门关闭，各烧嘴自动点火关闭，各放散阀关闭；设备各风机运行正常；炉膛压力、煤气和风压压力符合点火要求；
17.s32、打开空气阀；打开侧烧嘴煤气阀；
18.s33、依次进行侧烧嘴自动点火，点火失败则重复点火，如该侧烧嘴经三次点火还不成功，则反馈该侧烧嘴点火失败信息并进行人工点火；如成功点火，反馈该侧烧嘴点火成功信息，进行下一个侧烧嘴点火，直到全部侧烧嘴点火成功。
19.进一步地，所述s4主烧嘴自动点火的方法步骤如下：
20.s41、初始条件判断，若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步；所述初始条件包括：各放散阀关闭，侧烧嘴自动点火开启；设备各风机运行正常；炉膛压力、煤气和风压压力符合点火要求；
21.s42、设定助燃风机开度；
22.s43、调整主烧嘴的空气流量，调整主烧嘴的煤气流量；打开主烧嘴煤气阀；
23.s44、打开第一排主烧嘴气阀，第一排主烧嘴点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈第一排主烧嘴点火成功信息；若不成功，关闭第一排主烧嘴气阀，反馈第一排主烧嘴点火失败信息；
24.s45、打开第二排主烧嘴气阀，第二排主烧嘴点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈第二排主烧嘴点火成功信息；若不成功，关闭第二排主烧嘴气阀，反馈第二排主烧嘴点火失败信息；
25.s46、对点火不成功的主烧嘴进行人工点火，反馈相应点火成功信息。
26.进一步地，所述s5保温烧嘴自动点火的方法步骤如下：
27.s51、初始条件判断，若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步；所述初始条件包括：各放散阀关闭，主烧嘴自动点火开启；设备各风机运行正常；炉膛压力、煤气
和风压压力符合点火要求；
28.s52、调整保温烧嘴的空气流量，调整保温烧嘴的煤气流量；
29.s53、打开保温烧嘴煤气阀，保温烧嘴点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈保温烧嘴点火成功信息；若不成功，关闭保温烧嘴煤气阀，反馈保温烧嘴点火失败信息；
30.s54、保温烧嘴自动点火不成功时进行人工点火，反馈点火成功信息。
31.本发明的有益效果是：本发明提供了一烧结点火炉的一键点火自动控制方法及系统，相对传统手动点火具有自动化水平高，点火效率高等优点。利用该系统和方法，实现烧结点火炉的智能点火，避免了人工操作点火存在的弊端，节省了烧结机运行成本，提高了烧结厂的智能化和自动化水平，满足烧结智能制造的要求。
附图说明
32.图1传统烧结点火炉侧视示意图；
33.图2是传统烧结点火炉俯视示意图；
34.图3是本发明烧结点火炉俯视示意图；
35.图4是实施例点火炉点火系统图；
36.图5是本发明烧结点火炉自动点火程序；
37.图中标号名称：1-第一主烧嘴,2-第二主烧嘴,3-保温烧嘴,4-炉体,5-烧结料面,6-侧烧嘴,7-拉杆阀,8-火焰监测器。
具体实施方式
38.下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，如图3和4所示，一种烧结点火炉的点火自动控制系统，所述点火炉的炉体4内按烧结料行进方向依次纵向设有三排烧嘴，分别是第一主烧嘴1、第二主烧嘴2以及保温烧嘴4；所述第一主烧嘴1和第二主烧嘴2呈品字形交错布置；所述三排烧嘴设在炉顶；炉体4的两侧横向各设有一排侧烧嘴6；连接煤气源和空气源的煤气主管路和空气主管路分别通过支管路给所述第一烧嘴1、第二主烧嘴2、保温烧嘴3和侧烧嘴6供气；所述侧烧嘴6通过自动点火控制箱控制点火；炉体4内安装有火焰监测器8；连接煤气源的煤气主管路上旁路设有氮气源；所述各供气管路上设有阀门，部分管路上设有流量调节阀和流量计；煤气管路上设有放散阀；煤气管路靠近所述放散阀设有煤气成份分析仪；所述管路多处以及炉膛内设有压力计；所述空气源设有助燃风机；所述点火炉还设有多个风机用于排风、循环和冷却。
39.空气通过助燃风机通到主烧嘴1和2，其管路安装有流量计fe3374，以及流量调节阀fcv-3374；点火炉煤气主管路安装有切断阀fsv-3384a和fsv-3384b，以及流量计fe-3370，煤气主管路后分成三路煤气支管路，分别给主烧嘴1和2、侧烧嘴6及保温烧嘴3供气，主烧嘴煤气管路安装有流量调节阀fcv-3371、快切阀psv-3371和流量计fe-3371,侧烧嘴煤气管路安装有流量计fe-3373,快切阀psv-3373,保温烧嘴煤气管路安装有流量调节阀fcv-3372、快切阀psv-3372和流量计fe-3372，通过上述阀和流量计，可以控制煤气管路的通断，以及管路煤气的流量。氮气接入煤气主管路，通过打开切断阀fsv-3383b,氮气可以导入到煤气管路里，用来清洗煤气管路。
40.该烧结点火炉的点火自动控制方法如图5所示，包括以下步骤：煤气管路充氮，排
出管路中可燃气体及氧气，并通过所述煤气成份分析仪分析气体成份，低于设定的气体成份阈值后关闭氮气源；打开煤气管路上的阀门，导入煤气；侧烧嘴6自动点火；主烧嘴1和2自动点火,烧结点火炉点火结束或者进入下一步；保温烧嘴自动点火，烧结点火炉点火结束。
41.其中，所述侧烧嘴6自动点火的方法步骤为：第一步，初始条件判断，包括侧烧嘴6的拉杆阀7关闭，各烧嘴的煤气阀门关闭，各烧嘴自动点火关闭，放散阀fsv3381a～fsv3381c关闭，主排风机运行，回热风机运行，侧烧嘴助燃风机运行，炉膛相对压力《0pa,煤气压力、热风压力、侧烧嘴助燃风机压力都大于ll值(低低值)，压缩空气和冷却风压力大于l值(低值)；若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步。第二步，打开空气切断阀fsv-a23；打开侧烧嘴煤气快切阀psv3373；第三步，依次进行侧烧嘴6自动点火，点火失败则重复点火，如该侧烧嘴6经三次点火还不成功，则反馈该侧烧嘴6点火失败信息并进行人工点火；如成功点火，反馈该侧烧嘴6点火成功信息，进行下一个侧烧嘴6点火，直到全部侧烧嘴6点火成功。
42.所述主烧嘴1和2自动点火的方法步骤为：第一步，初始条件判断，包括主烧嘴1和2的拉杆阀7关闭，侧烧嘴6自动点火开启，放散阀fsv3381a～fsv3381c关闭，主排风机运行，回热风机运行，侧烧嘴助燃风机运行，炉膛压力为负压,煤气压力、热风压力、侧烧嘴助燃风机压力都大于ll值(低低值)，压缩空气和冷却风压力大于l值(低值)。若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步。第二步，设置保温烧嘴助燃风机开度《20％；调节主烧嘴助燃风机开度《20％。第三步，调节主烧嘴空气流量调节阀fcv-3374；调节煤气流量调节阀fcv3371；打开主烧嘴煤气快速切断阀fsc3371；第四步，打开第一主烧嘴1的拉杆阀7，第一排主烧嘴1点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈第一排主烧嘴1点火成功信息；若不成功，关闭第一排主烧嘴1的拉杆阀7，反馈第一排主烧嘴1点火失败信息；第五步，打开第二排主烧嘴2的拉杆阀7，第二排主烧嘴2点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈第二排主烧嘴2点火成功信息；若不成功，关闭第二排主烧嘴2的拉杆阀7，反馈第二排主烧嘴2点火失败信息；第六步，对点火不成功的主烧嘴1或2进行人工点火，反馈相应点火成功信息。
43.所述保温烧嘴3自动点火的方法步骤为：第一步，初始条件判断，包括保温烧嘴3的拉杆阀7关闭，主烧嘴1和2自动点火开启，放散阀fsv3381a～fsv3381c关闭，主排风机运行，回热风机运行，侧烧嘴助燃风机运行，炉膛压力为负压,煤气压力、热风压力、侧烧嘴助燃风机压力都大于ll值(低低值)，压缩空气和冷却风压力大于l值(低值)。若不满足初始条件，则输出故障信息，否则，进入下一步。第二步，调节保温烧嘴空气流量调节阀fcv3375，调节保温烧嘴煤气流量调节阀fcv3372；第三步，打开保温烧嘴快速切断阀fsc3372；打开保温烧嘴3的拉杆阀7；保温烧嘴3点火，5秒内判断点火成功否，若成功，反馈保温烧嘴3点火成功信息；若不成功，关闭保温烧嘴3的拉杆阀7，反馈保温烧嘴3点火失败信息；第四步，保温烧嘴3自动点火不成功时进行人工点火，反馈点火成功信息。
44.以上内容仅用以说明本发明的技术方案，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。