无料钟炉顶料流调节装置
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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 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。
四、问题求解
4.4.2、筛选得到综合最优解决方案
通过筛选方案得到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。
4.4.3、拟采取的最终优化解决方案详细描述， （附图）
谢谢观赏！
2020/11/5
20
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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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。
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。
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
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
无料钟炉顶料流调节装置
课题摘要
1 基本信息 2 问题描述 3 问题分析 4 问题求解
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、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。
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，根据差压检测装置 来自动调节压力调节阀，当气密箱和炉内的差压大于 3kpa以上时，氮气阀门自动关小，当气密箱压力小于炉 内压力时，氮气阀门自动开大。
方案2：使用原先的设备，使用阀门手动装置来调节氮 气压力和流量。
方案2只能调节氮气的压力或者氮气的流量不能满足工 艺的要求。
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 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。
四、问题求解
4.4.2、筛选得到综合最优解决方案
通过筛选方案得到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。
4.4.3、拟采取的最终优化解决方案详细描述， （附图）
谢谢观赏！
2020/11/5
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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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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。
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。
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
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
无料钟炉顶料流调节装置
课题摘要
1 基本信息 2 问题描述 3 问题分析 4 问题求解
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、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。
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，根据差压检测装置 来自动调节压力调节阀，当气密箱和炉内的差压大于 3kpa以上时，氮气阀门自动关小，当气密箱压力小于炉 内压力时，氮气阀门自动开大。
方案2：使用原先的设备，使用阀门手动装置来调节氮 气压力和流量。
方案2只能调节氮气的压力或者氮气的流量不能满足工 艺的要求。