大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)(文件)
【正文】 號顯示，當(dāng)料到達 2點時，爐頂開放散閥，料罐壓力放散好，開上密封閥，上密封閥開到位后將翻板打到該罐并關(guān)放散，同時向槽下 PLC 發(fā)出準備好信號；原料到 3點后檢查爐頂狀態(tài)，如果爐頂沒有準備好則停主皮帶。當(dāng)傾動到位 、 旋轉(zhuǎn)到步進角度時打開料流調(diào)節(jié)閥進行排料。這種方法在協(xié)調(diào)好與 BLT 的裝料﹑排料及主皮帶上的料流關(guān)系的基礎(chǔ)上，既能獲取最快的上料速度，又解決了因料流間隔時間過短導(dǎo)致爐頂未準備好裝料而停主皮帶工長提尺 探尺到米 排料尾期 開始排料 均壓信號 禁止 排 料 指 令 選排料路徑 關(guān)均壓閥 開下密閥 開均壓閥 開 調(diào) 節(jié) 閥 罐空延時 全開調(diào)節(jié)閥 開位延時 關(guān)調(diào)節(jié)閥 關(guān)下密閥 提尺 傾動 旋轉(zhuǎn)步進 圖 5 無料鐘爐頂排料程序 放尺 10 的現(xiàn)象，為高爐的穩(wěn)定順行和提高利用系數(shù)創(chuàng)造了條件。布料偏析會導(dǎo)致高爐頂溫異常，爐況惡化；同時過長的布料時間也會影響上料主皮帶的正常運行，耽誤爐頂上料。 無鐘爐頂流量控制模型 慣量 實際開度 計算開度 △ F F F0 流量給定 流量開度映射 驅(qū)動控制 慣性調(diào)節(jié) 流量檢測 開度流量映射 流量反饋 慣性反饋 圖 6 無料鐘爐頂流量控制模型 11 1 流量給定環(huán)節(jié)： 流量給定： F= W/T F△ 其中： F△為流量偏差， T 為布料時間，可由布料矩陣給定，或由總布料份數(shù)乘每環(huán)布料時間（ 7． 5S）計算出來。一般選取九個拐點便足以滿足流量開度曲線分段線性化的要求。如圖中 F∈（ Fa， Fb）確定它位于（ A， B）線性段。 (4) 布料尾期有一個全開調(diào)節(jié)閥的過程，體現(xiàn)在曲線上（ C， D）段，流量值急速上升并隨著爐料的排空而降至零。 流量反饋計算方法： (1) 計算線性開度：線性開度 =實際開度－開度偏差 即： S= Si— △ S (2) 尋找線性段：根據(jù)線性開度值確定它所在的線性段。 (四 )、 無鐘爐頂操作控制方式的改進 為充分發(fā)揮無鐘爐頂布料控制靈活多樣的優(yōu)勢，提高高爐上部調(diào)劑的實時性﹑準確性和有效性，必須不斷改進和完善無鐘爐頂?shù)牟剂喜僮髋c控 制。 傳統(tǒng)意義上一般由上位計算機分別在爐料準備 PLC 設(shè)定槽下配料矩陣﹑在無鐘爐頂 PLC 設(shè)定裝料矩陣，當(dāng)原料進入料罐時再進行信號綜合 。 (2) 細分矩陣，將矩陣按區(qū)域分為槽下配料矩陣（ BP 矩陣）﹑爐頂布料矩陣（ BLT 矩陣），按功能分為通訊矩陣﹑工作矩陣， 按工作方式分為執(zhí)行矩陣﹑緩沖矩陣。為了精確實施自動裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能，開發(fā)獨立于上位機的應(yīng)急矩陣系統(tǒng)很有必要。 3. 布料操作的旋轉(zhuǎn)步進控制 無鐘爐頂操作控制模型新增了布料操作的旋轉(zhuǎn)步進控制功能，以此控制料流調(diào)節(jié)閥的開閥時機，從而使?fàn)t料在環(huán)形料面上均衡分布，避免產(chǎn)生環(huán)形偏料。 19 5. 重量方式布料與時間方式布料的操作與不間斷切換。 無鐘爐頂操作控制模型不僅實現(xiàn)了重量方式布料與時間方式布料，而且也實現(xiàn)了兩種布料方式的不間斷切換。 通過改進和完善原有布料方式﹑探索新型布料方式以及實施新型組合布料方式，七高爐已成功實施定點﹑扇形﹑單環(huán)﹑多環(huán)﹑螺旋﹑折返及其組合布料方式，并從容進行布料方式的切換。 2 扇形 布料 周向下料不均，風(fēng)口布局不合理，開爐恢復(fù)時料面不穩(wěn)。 4 多環(huán) 布料 正常生產(chǎn)時 可充分發(fā)揮無鐘爐頂布料靈活的優(yōu)勢，大幅度提高各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，保持爐況長期穩(wěn)定順行，并實現(xiàn)長壽目標(biāo)。 7 組合布料 正常生產(chǎn)時 智能化操作模式， 通過在線監(jiān)測系統(tǒng)和高爐專家系統(tǒng)自動實現(xiàn)高爐上部調(diào)劑功能，目前處于探索階段。 課題研究優(yōu)化 和完善了無鐘爐頂?shù)墓に嚳刂疲範(fàn)t頂裝料、排料程序簡潔明快，布料過程穩(wěn)定高效快速。 課題研究實現(xiàn)的布料調(diào)節(jié)控制指標(biāo)達到 國內(nèi) 外 先進水平 ， 對高爐穩(wěn)定順行、強化冶煉強度、提高利用系數(shù)和降耗節(jié)能起到了重大推進作用，為大型高爐經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)進一部提升打開了空間。產(chǎn)量提升的同時，焦比和噸鐵成本不斷降低，高爐煉鐵步入了穩(wěn)定順行、高產(chǎn)低耗的良性發(fā)展軌道，綜合經(jīng)濟效益節(jié)節(jié)攀升。實踐證明其觀點和手段新穎獨到、實用性強，具有極大的推廣應(yīng)用價值。 七高爐各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不僅在武鋼各高爐遙遙領(lǐng)先，其 利用系數(shù) 和燃料 比更 超越寶鋼、鞍鋼，在國內(nèi)大型高爐中處于領(lǐng)先水平，在世界上當(dāng)屬先進水平 以此為基礎(chǔ)行成的無鐘爐頂布料控制模型，豐富和發(fā)展了爐頂?shù)纳喜空{(diào)劑功能，為高爐強化冶煉強度、提高利用系數(shù)和高爐的穩(wěn)定順行打下了堅實的基礎(chǔ)，也為煉鐵經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的進一部提升打開了空間。 24 七高爐 2020 年 19 月份累計休風(fēng)率在全廠處于最低水平，只有 %，比 6高爐的 %低 倍，比全廠 %的休風(fēng)率低 倍，為高爐穩(wěn)定順行，高產(chǎn)低耗創(chuàng)造了條件。 課題研究提高了無鐘爐頂布料的穩(wěn)定性和布料精度，有效克服了布料振蕩，減少了布料偏析，為大型高爐均衡布料和準確實施上部調(diào)劑創(chuàng)造了條件。 課題研究通過改進和完善原有布料方式﹑探索新型布料方式以及實施新型組合布料方式，豐富和發(fā)展了無鐘爐頂?shù)牟剂喜僮髋c爐況調(diào)劑，為大型高爐優(yōu)化布料、降耗節(jié)能、穩(wěn)定順行創(chuàng)造了有利條件。通過優(yōu)化布料矩陣可使入爐焦比、煤比及利用系數(shù)等指標(biāo)不斷提高，生鐵成本逐步下降，爐況更趨穩(wěn)定。 3 單環(huán) 布料 在傾動機構(gòu)發(fā)生故障時仿大鐘布料。 21 圖 14 無鐘爐頂布料操作方式 七高爐無鐘爐頂布料操作方式 序號 布料方式 適 應(yīng) 條件 作 用 1 定點 布料 爐況異常， 偏料嚴重，局部產(chǎn)生管道而崩料，長時間封爐后開爐時爐料下降不均。 7. 無鐘
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