大型高爐無(wú)鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 序控制模型，優(yōu)化和完善無(wú)鐘爐頂?shù)墓に嚳刂?，使?fàn)t頂裝料、排料程序簡(jiǎn)潔明快，布料過(guò)程穩(wěn)定高效快速。料流跟蹤模型最多可跟蹤主皮帶上的三個(gè)料。料流跟蹤模型按角度﹑角位兩種方法設(shè)定和切換無(wú)鐘爐頂布料控制方式。 1 工藝控制任務(wù)單元化：將爐頂裝排料流程細(xì)分成眾多基本單元，單元的編圖 3 無(wú)料鐘爐頂布料報(bào)表 8 程具有模塊化﹑標(biāo)準(zhǔn)化﹑通用化的特點(diǎn)。 裝完料 開始裝料 裝料準(zhǔn)備好 手動(dòng)選罐 料流跟蹤 二檢點(diǎn) 罐位 裝料準(zhǔn)備指令 翻板 放散信號(hào) 關(guān)放散閥 開上密閥 開放散閥 選進(jìn)料路徑 翻板打至料罐 翻板打至水平 關(guān)上密閥 選罐 皮帶空延延時(shí) 圖 4 無(wú)料鐘爐頂裝料程序 9 例 2 ：無(wú)鐘爐頂排料程序 只要發(fā)出排料指令，就開始提料尺并將傾動(dòng)調(diào)整到初始角度，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的料罐進(jìn)行均壓操作，以便打開下密閥。 (三 )、 無(wú)鐘爐頂布料流量控制的改進(jìn) 布料流量的偏移性振蕩會(huì)導(dǎo)致實(shí)際布料時(shí)間、布料環(huán)及每環(huán)布料份數(shù)與工作矩陣不一致，即改變了爐料分布，造成了布料偏析。 流量開度曲線分段線性化后，流量 開度的映射及其反饋控制在計(jì)算機(jī)中很容易實(shí)現(xiàn)。 A B Fb F Fa Sa S Sb （圖 8 流量開度線性化映射） S（ 度） 0 F（ Kg/s） 13 3 流量檢測(cè)環(huán)節(jié)： 實(shí)測(cè)的布料流量變化曲線如下 : (1) 爐料的密度﹑粒度﹑流動(dòng)性及調(diào)節(jié)閥的出口壓差決定了調(diào)節(jié)閥只有開至一定角度才有流量值，圖中（ O， A）段； (2) 只有當(dāng)調(diào)節(jié)閥開至設(shè)定角度不再動(dòng)作時(shí)，流量值才相對(duì)穩(wěn)定下來(lái)，圖中（ A， B）段為開閥過(guò)程，（ B， C）段為相對(duì)穩(wěn)定的布料階段； (3) 布料過(guò)程實(shí)質(zhì)是無(wú)數(shù)次微小的懸料與蹦料的交替組合，因此恒定 開度下的流量值具有波動(dòng)性，如圖中波峰 M﹑波谷 N；另外，流量信號(hào)相對(duì)于 PLC處理器的時(shí)滯性加劇了這種波動(dòng)。反饋控制的引入提高了布料精度，使無(wú)鐘爐頂布料時(shí)間偏差嚴(yán)格控制在 5 秒以內(nèi)，避免了布料振蕩和布料偏析，為準(zhǔn)確實(shí)施上部調(diào)劑創(chuàng)造了有利條件。此方式能保證工作矩陣﹑執(zhí)行矩陣和料流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。 無(wú)鐘爐頂操作控制模型還將角度﹑角位布料延伸到扇形布料和折返布料，使它們能按角度﹑角位設(shè)定的布料份數(shù)進(jìn)行布料操作與控制。 時(shí)間方式是以槽下稱量值決定爐料在爐內(nèi)料面的分布，當(dāng)爐頂稱量裝置工作異常時(shí)一般采用時(shí)間布料方式，時(shí)間方式下不能進(jìn)行流量的計(jì)算和反饋。 可以迅速糾正偏料，有利于恢復(fù)爐況，避免爐況惡化，徹底消除因偏料而附加大量?jī)艚梗档湍芎摹? 6 折返布料 正常生產(chǎn)時(shí) 大幅提高煤氣利用，使煤氣中 CO2提高到 20%以上，從而提高焦碳負(fù)荷，降低入爐焦比和能耗，創(chuàng)造更優(yōu)的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。七高爐的布料時(shí)間偏差控制在 5 秒以內(nèi)，布料誤差低于 5%，相對(duì)于武鋼其它高爐 15%的布料誤差有大幅降低。無(wú)鐘爐頂布料控制模型為智能化監(jiān)控軟件應(yīng)用于高爐操作（如在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，高爐專家系統(tǒng)）構(gòu)筑了具體詳實(shí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，為高爐保持良好的爐型爐況奠定了基礎(chǔ)。 七高爐創(chuàng)造了快速開爐、四天達(dá)產(chǎn)的歷史記錄，開爐第一個(gè)月利用系數(shù)便達(dá)到 以上，年平均利用系數(shù)超過(guò) ，并創(chuàng)造了大型高爐利用系數(shù) 的世界先進(jìn)水平 。七高爐已優(yōu)化實(shí)施了定點(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)行切換。 一種應(yīng)急布料方式，短時(shí)間內(nèi)可維持高爐正常生產(chǎn)，使損失降至最低限度。 無(wú)鐘爐頂布料報(bào)表 裝料時(shí)間 批 號(hào) 矩陣 號(hào) 步 號(hào) 罐 號(hào) 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 圖 13 無(wú)料鐘爐頂布料報(bào)表 20 8. 布料操作方式的改進(jìn)和完善 布料操作 方式的改進(jìn)和完善是是無(wú)鐘爐頂布料控制模型的根本點(diǎn)和最終目標(biāo)，基于上部調(diào)劑的需要，高爐操作要求靈活多樣的布料矩陣以及相互間的快速切換。 4. 分品種布料 無(wú)鐘爐頂操作控制模型通過(guò)矩陣、料線、角度 角位及流量 開度映射的分品種設(shè)定實(shí)現(xiàn)了按焦炭、大燒、小燒的分品種布料和布料份量的分品種顯示與統(tǒng)計(jì)。 (3) 開發(fā)應(yīng)急矩陣，矩陣是高爐裝配料最核心的參數(shù)標(biāo)，矩陣的設(shè)定﹑發(fā)送與接收必須保持高度的精確性﹑有效性和穩(wěn)定性。通過(guò)操作矩陣，可確定周期性的入爐爐料品種成份份量及爐料在爐內(nèi)料面的分布和堆積次序，從而實(shí)現(xiàn)高爐的自動(dòng)裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能。必須指出，流量反饋為負(fù)反饋信號(hào)，而開 度偏差為正，僅僅是曲線開度對(duì)應(yīng)于實(shí)際開度的差值，不參與計(jì)算和反饋，僅作人工調(diào)整。 矩陣號(hào)﹑步號(hào)﹑料種﹑布料方向﹑布料時(shí)間 布料角度﹑角位及其份量 流量給定 重量 爐頂稱量值 矩陣號(hào)﹑步號(hào)﹑料種﹑重量 爐料比重﹑粒度﹑粘濕度 4— 20mA 4— 20mA 4— 20mA 稱量處理器 BLT 輸入 模塊 BLT程序處理 BLT 布料矩陣 槽下 PLC 圖 7 流量給定環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流程圖 壓力補(bǔ)償變送器 料罐稱量傳感器 稱斗稱量傳感器 12 分段線性化的流量開度曲線計(jì)算方法： (1) 計(jì)算流量：流量 =流量給定 — 流量偏差 即： F= Fi— △ F (2) 尋
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