大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)(存儲版)
【正文】 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(jìn)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(qiáng)化冶煉強(qiáng)度、提高利用系數(shù)和高爐的穩(wěn)定順行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為煉鐵經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的進(jìn)一部提升打開了空間。產(chǎn)量提升的同時(shí)，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(jì)效益節(jié)節(jié)攀升。 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。 4 多環(huán) 布料 正常生產(chǎn)時(shí) 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(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，保持爐況長期穩(wěn)定順行，并實(shí)現(xiàn)長壽目標(biāo)。 通過改進(jìn)和完善原有布料方式﹑探索新型布料方式以及實(shí)施新型組合布料方式，七高爐已成功實(shí)施定點(diǎn)﹑扇形﹑單環(huán)﹑多環(huán)﹑螺旋﹑折返及其組合布料方式，并從容進(jìn)行布料方式的切換。 19 5. 重量方式布料與時(shí)間方式布料的操作與不間斷切換。為了精確實(shí)施自動(dòng)裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能，開發(fā)獨(dú)立于上位機(jī)的應(yīng)急矩陣系統(tǒng)很有必要。 傳統(tǒng)意義上一般由上位計(jì)算機(jī)分別在爐料準(zhǔn)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(jìn)入料罐時(shí)再進(jìn)行信號綜合 。 流量反饋計(jì)算方法： (1) 計(jì)算線性開度：線性開度 =實(shí)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。如圖中 F∈（ Fa， Fb）確定它位于（ A， B）線性段。 無鐘爐頂流量控制模型 慣量 實(shí)際開度 計(jì)算開度 △ F F F0 流量給定 流量開度映射 驅(qū)動(dòng)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(shí)間，可由布料矩陣給定，或由總布料份數(shù)乘每環(huán)布料時(shí)間（ 7． 5S）計(jì)算出來。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(shí)間過短導(dǎo)致爐頂未準(zhǔn)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(shí) 全開調(diào)節(jié)閥 開位延時(shí) 關(guān)調(diào)節(jié)閥 關(guān)下密閥 提尺 傾動(dòng) 旋轉(zhuǎn)步進(jìn) 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。 例 1 ：無鐘爐頂裝料程序 由 BLTPLC 發(fā)出要料請求信號打開集中斗閘門，將原料排到主皮帶上，通過主皮帶上一號檢測點(diǎn)開始料流跟蹤信號顯示，當(dāng)料到達(dá) 2點(diǎn)時(shí)，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(shí)向槽下 PLC 發(fā)出準(zhǔn)備好信號；原料到 3點(diǎn)后檢查爐頂狀態(tài)，如果爐頂沒有準(zhǔn)備好則停主皮帶。 無鐘爐頂布料報(bào)表 裝料時(shí)間 批 號 矩陣 號 步 號 罐 號 品 種 排料時(shí)間 開 度 流 量 角位角度布料重量 11 10 9 9 7 6 5 4 3 2 1 另外，每布完一罐料，料流跟蹤模型要求 BLTPLC 將實(shí)際的矩陣號﹑批號﹑步號﹑料種﹑布料方向﹑布料時(shí)間﹑布料角度﹑角位及其相應(yīng)角位上的布料份量傳送到上位計(jì)算機(jī)，形成歷史報(bào)表供高爐操作者查尋分析。 4 當(dāng)料頭到達(dá)二檢點(diǎn)或料頭剩余時(shí)間≦裝料準(zhǔn)備時(shí)間 +5 秒時(shí)， BLT 啟動(dòng)裝圖 1 皮帶供料系統(tǒng)料流跟蹤模型 主皮帶 移動(dòng)受料斗斗 焦礦集中斗 三檢點(diǎn) 二檢點(diǎn) 一檢點(diǎn) 料流長度 料流間隔 料流長度 料頭剩余時(shí)間 裝料準(zhǔn)備時(shí)間 料頭時(shí)間 料尾時(shí)間 料尾剩余時(shí)間 皮帶帶料時(shí)間 6 料準(zhǔn)備程序，使移動(dòng)受料斗及下面對應(yīng)的料罐處于可受料狀態(tài)， BLT 不具備這種選擇則報(bào)警。 料流跟蹤模型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是通過硬點(diǎn)檢測（檢測點(diǎn)）和軟點(diǎn)控制（料流）來描述爐料在高爐上料環(huán)節(jié) (主皮帶、翻板、料罐、溜槽、爐內(nèi)料面 )的運(yùn)行，從而達(dá)到數(shù)字化的料流跟蹤與控制的目的。 3. 優(yōu)化和完善無鐘爐頂布料的操作和控制，開發(fā)新型布料控制方式，使無鐘爐頂布料和上部調(diào)劑操作形式齊全 (多樣 )、簡捷明快、實(shí)時(shí)有效。布料偏析會導(dǎo)致高爐頂溫異常，爐況惡化；同時(shí)過長的布料時(shí)間也會影響上料主皮帶的正常運(yùn)行，耽誤爐頂上料。 武鋼十分注重對無鐘爐頂布料特性的研究，通過不斷改進(jìn)和提高 無鐘爐頂?shù)牟僮骱涂刂?，武鋼的煉鐵技術(shù)不斷進(jìn)步，冶煉水平不斷提高，爐況維護(hù)不斷改善，高爐利用系數(shù)從最初不足 上升到 ，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)節(jié)節(jié)攀升。 七高爐利用系數(shù)要在六高爐攻關(guān)目標(biāo) 的基礎(chǔ)上再上新臺階，首先要解決 高爐的上料速度問題，如果仍按六高爐最大 批 /小時(shí)的上料速度，按 90噸批重計(jì)算，最高日產(chǎn)量只能達(dá)到 8900 噸，利用系數(shù)將很難大幅度突破。目前武鋼各高爐的布料偏差一般控制在 1015%，已成為高爐上部調(diào)劑和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)一部提升的瓶頸。 2. 建立無鐘爐頂步
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