大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)-免費(fèi)閱讀
【正文】 七高爐無鐘爐頂布料控制優(yōu)化的效果充分體現(xiàn)了科技進(jìn)步對(duì)生產(chǎn)力的巨大促進(jìn)作用。通過優(yōu)化，七高爐無鐘爐頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)更加穩(wěn)定，裝配料效率明顯提高，不僅實(shí)現(xiàn)了焦炭、大燒、小燒及附加料的分品種布料，而且上料速度也提升到 8 批 /小時(shí)以上。 5 螺旋 布料 正常生產(chǎn)時(shí) 比多環(huán)布料更靈活，更有效。 上部調(diào)劑功能的加強(qiáng)，對(duì)高爐優(yōu)化布料、降耗節(jié)能、穩(wěn)定順行和提升高爐冶煉強(qiáng)度起到了立竿見影的作用。 重量方式是以爐頂稱量值決定爐料在爐內(nèi)料面的分布，正常情況下一般采用重量方式實(shí)現(xiàn)爐 頂精確布料。 18 2. 角度﹑角位布料的設(shè)定與切換 布料方式設(shè)定的目標(biāo)始終是爐內(nèi)料面的環(huán)型區(qū)域，用角位布料無疑更直觀，而用角度布料將得到連續(xù)的徑向布料區(qū)間。如果計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)工作不穩(wěn)，通訊矩陣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性不能保證，高爐有可能執(zhí)行異步矩陣乃至混料。如圖中 S∈（ Sa ， Sb）確定它位于（ A， B）線性段。 (3) 獲取線性段特征值：（ A， B）線性段的特征值有： Sa， Sb， Fa， Fb (4) 計(jì)算線性開度： S= Sa+（ F－ Fa）（ Sb－ Sa）／（ Fb－ Fa） (5) 計(jì)算映射開度：設(shè)定開度 Si=S+△ S 當(dāng)流量小 于截止流量（最小限幅）時(shí)，以截止流量作為輸入進(jìn)行映射：當(dāng)流量大于飽和流量（最大限幅）時(shí)，以飽和流量作為輸入進(jìn)行映射。 W 為爐料重量，按重量方式布料時(shí)，取自料罐稱量裝置；按時(shí)間方式布料時(shí)， 取自槽下傳送值，這時(shí)只進(jìn)行調(diào)節(jié)閥開度的設(shè)定而不進(jìn)行調(diào)節(jié)閥流量的反饋控制。 無鐘爐頂步序控制模型的建立，優(yōu)化 了無鐘爐頂?shù)墓に嚳刂七^程，使裝排料程序?qū)哟畏置鳗p簡潔明了，具有極強(qiáng)的可讀性﹑可調(diào)整性和可移植性。否則對(duì) 料罐進(jìn)行裝料，料尾信號(hào)來，延時(shí)關(guān)上料門，關(guān)上密封閥。 無鐘爐頂系統(tǒng)引入料流跟蹤模型，完善了料流控制，方便了無鐘爐頂?shù)牟剂喜僮骱捅O(jiān)控，并大幅度減少 了無鐘爐頂系統(tǒng)的故障。 5 當(dāng)料頭到達(dá)三檢點(diǎn)或料頭剩余時(shí)間≦裝料準(zhǔn)備時(shí)間， BLT 在受料之前無法完成裝料準(zhǔn)備工作，這時(shí) BLT 發(fā)指令停主皮帶并報(bào)警。 料流數(shù)據(jù)模型定義為 :批號(hào)﹑矩陣號(hào)﹑步號(hào)﹑料種﹑重量﹑時(shí)間﹑方向﹑角度角位布料份數(shù)﹑料頭 ﹑料尾。 4 二、 課題研究的方案及措施 無鐘爐頂布料控制優(yōu)化的基本方案是： 優(yōu)化無鐘爐頂?shù)墓に嚺渲煤凸δ芘渲?，簡化和完善工藝控制程序，?shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效快速的布料控制；提高布料精度，達(dá)到精確的布料調(diào)節(jié)控制；優(yōu)化和完善爐頂布料的操作和控制， 實(shí)現(xiàn)型式多樣的布料操作調(diào)節(jié)與控制。這一切都不利于高爐上部調(diào)劑，給高爐高產(chǎn)低耗和穩(wěn)定順行造成威脅。 武鋼希望通過新建的七高爐進(jìn)一步優(yōu)化和完善無鐘爐頂?shù)牟剂喜僮髋c控制，豐富和創(chuàng)新大型高爐無料鐘爐的上部調(diào)劑功能，為各項(xiàng)煉鐵經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的進(jìn)一步提升創(chuàng)造條件，特別要求七高爐的利用系數(shù)要在六高爐攻關(guān)目標(biāo) 的基礎(chǔ)上再上新臺(tái)階。大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)正是在這一背景下制定和展開的。對(duì)于大型高爐，這種影響尤其突出。 為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，課題組主要采取以下措施： 1. 建立無鐘爐頂料流跟蹤模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的料流跟蹤與控制，使料流信號(hào)更加直觀，克服檢測點(diǎn)波動(dòng)導(dǎo)致的料流數(shù)據(jù)混亂，從而達(dá)到完善料流控制 、 方便高爐操作和監(jiān)控的目的，大幅度減少無鐘爐頂?shù)墓收贤C(jī)。 例 1：主皮帶的料流跟蹤方案 1 料流在主皮帶上的運(yùn)行狀況以時(shí)間 (秒 )標(biāo)定，并通過集中斗閘門和三個(gè)檢測點(diǎn)的動(dòng)作來檢測和修正。 例 2：溜槽的料流跟蹤方案 爐料通過旋轉(zhuǎn)溜槽以一定角位分布到料面上。 (二 )、 無鐘爐頂工藝控制的改進(jìn) 無鐘爐頂?shù)墓ぷ鳡顩r直接影響到高爐爐況的穩(wěn)定，建立無鐘爐頂步序控制模型對(duì)增強(qiáng)爐頂工藝控制的穩(wěn)定性 、 提高布料控制的速度和效率是必要的。并將翻板打到水平位，完成整個(gè)裝料過程。極大地方便了高爐的操作監(jiān)控和人工調(diào)整，使?fàn)t頂布料速度明顯提高，適應(yīng)了大型高爐強(qiáng)化冶煉的要求。 2 流量開度映射環(huán)節(jié)： 料流調(diào)節(jié)閥開度與流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系為非線性曲線，選取流量 開度曲線上絕對(duì)變化率較大的拐點(diǎn)，將流量 開度曲線分割成幾部分，則每一部分可按直線對(duì)待和處理，這便是流量開度曲線分段線性化的理論基礎(chǔ)。以上兩情況都不進(jìn)行流量的反饋控制。 (3) 獲取線性段特征值：（ A， B）線性段的特征值有： Sa， Sb， Fa， Fb (4) 計(jì)算線性流量：線性流量： F= Fa+（ S－ Sa）（ Fb－ Fa）／（ Sb－ Sa） (5) 計(jì)算流量反饋：流量反饋 =實(shí)測流量 — 線性流量 ，即： F△ =Fc— F (6) 流量偏差的調(diào)節(jié)：△ F=△ Fi— F△ A B Fb F Fc Fa Sa S Sb S（ 度） 0 F（ Kg/s） C 恒定開度下實(shí)測的流量 16 無鐘爐頂布料控制模型建立在流量的檢測與反饋控制的基礎(chǔ)之上，流量反饋控制的引入使無鐘爐頂布料控制行成閉環(huán)，改善了布料控制的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，增強(qiáng)了布料控制的抗干擾能力。 無鐘爐頂操作控制模型對(duì)無鐘爐頂矩陣系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化 : (1) 改進(jìn)矩陣的發(fā)送路徑，新方案由上位計(jì)算機(jī)通過爐料準(zhǔn)備 PLC 統(tǒng)一設(shè)定 17 圖 12 無鐘爐頂矩陣 槽下配料矩陣和爐頂裝料矩陣，取消爐頂 PLC 的矩陣設(shè)定及綁定功能，爐頂 PLC 只接收到達(dá)主皮帶的料流數(shù)據(jù)入罐，并以此料流數(shù)據(jù)布料。 無鐘爐頂操作控制模型通過角度 角 位對(duì)照表和角度 角位轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行無鐘爐頂角度 角位布料的不間斷映射，實(shí)現(xiàn)了按角度﹑角位兩種方法的布料操作、控制與切換。重量方式下可進(jìn)行流量的計(jì)算和反饋。 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(hào) 布料方式 適 應(yīng) 條件 作 用 1 定點(diǎn) 布料 爐況異常， 偏料嚴(yán)重，局部產(chǎn)生管道而崩料，長時(shí)間封爐后開爐時(shí)爐料下降不均。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。 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(zhǔn)確實(shí)施上部調(diào)劑創(chuàng)造了條件。 七高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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、
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