【正文】 14 實(shí)際意義； 掃描有效布料階段的流量稱為 有效布料流量，必須對(duì)流量時(shí)間曲線進(jìn)行砍頭去尾﹑削峰平谷的處理，才能得出精度較高的有效布料流量，這樣的流量才適合用于流量開度映射和流量反饋； 有效布料流量必須在恒定開度下實(shí)測(cè)，開度波動(dòng)＜ 0． 2 度；有效布料時(shí)間必須大于設(shè)定例如 50 秒，以保證流量開度映射和流量反饋的精度； M005 YES M006 NO M005 NO YES M003 M003 YES M003 NO M004 YES M004 NO M002 YES M002 NO NO YES M001 布料階段？ 總布料時(shí)間加 1 隨機(jī)布料時(shí)間加 1 有效布料時(shí)間加 1 隨機(jī)布料時(shí)間＜ 2 秒？ 計(jì)算隨機(jī)布料流量 隨機(jī)布料時(shí)間清零 隨機(jī)布料時(shí)間＜設(shè)定？ 隨機(jī)布料時(shí)間清零 重量＜ 2 噸？ 開度波動(dòng)＜ +0． 2？ 有效布料時(shí)間＜設(shè)定？ 有效布料時(shí)間清零 計(jì)算有效布料流量 結(jié)束 流 量 檢 測(cè) 流 程 圖 圖 10 流量檢測(cè)流程圖 15 圖 11 流量開度線性化映射 4 流量反饋環(huán)節(jié)： 反饋控制的實(shí)質(zhì)是偏差的計(jì)算和調(diào)整，并行成反饋閉環(huán)，相當(dāng)于流量開度曲線在坐標(biāo)系中沿橫向和縱向移動(dòng)，如圖中虛線坐標(biāo)。尤其重要的是，它為流量反饋環(huán)節(jié)提供了切入點(diǎn)。對(duì)于大型高爐，這種影 響尤其突出。 例 3 ：要料請(qǐng)求信號(hào)的發(fā)放 要料請(qǐng)求信號(hào)的發(fā)放必須考慮到料流在主皮帶的運(yùn)行時(shí)間，如果等到料罐排空或調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí) 才向槽下發(fā)出要料請(qǐng)求信號(hào)，必將影響上料速度，根本不能適應(yīng)高爐正常冶煉強(qiáng)度對(duì)上料速度的要求。 4 人工干涉布料控制：出現(xiàn)布料異常，在安全連鎖條件下 ，允許鏈接某些布料操作的人工干預(yù)而不改變自動(dòng)方式的控制參數(shù)和狀態(tài)。 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(wú)疑更直觀，而用角度布料將得到連續(xù)的徑向布料區(qū)間。硬點(diǎn)控制和軟點(diǎn)控制可切換使用，一般選擇軟點(diǎn)控制比較可靠。 三、 課題研究的技術(shù)細(xì) 節(jié) (一 )、 無(wú)鐘爐頂?shù)牧狭鞲櫡桨? 實(shí)踐表明，單純通過硬點(diǎn)檢測(cè)無(wú)鐘爐頂?shù)牧狭餍盘?hào)，其可觀測(cè)性差，出錯(cuò)率高。 圍繞七高爐無(wú)鐘爐頂布料控制的優(yōu)化，課題研究要實(shí)現(xiàn)以下 3 個(gè)目標(biāo)： 1. 提高爐頂裝配料效率及布料速度，使高爐上料速度由以往的 批 /小時(shí)提升到 批 /小時(shí)以上 。無(wú)鐘爐頂布料控制優(yōu)化的首要目標(biāo)是提高無(wú)鐘爐頂裝配料效率及布料速度，使七高爐上料速度提升到 批 /小時(shí)，生鐵日產(chǎn)量達(dá)到10000 噸以上。 1 大型高爐無(wú)鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā) （評(píng)審材料） 武 漢 鋼 鐵 公 司 煉 鐵 廠 二 〇 〇 七 年 十二 月 2 一、 課題研究的背景及決策分析 在高爐煉鐵的上料系統(tǒng)中 ， 以齒輪箱驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)溜槽進(jìn)行布料的無(wú)鐘爐頂系統(tǒng)以其布料控制的靈活性和多樣性而處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，無(wú)鐘爐頂已取代鐘閥爐頂而成為高爐布料的主流設(shè)備。提高上料能力能為高爐趕料線創(chuàng)造條件，降低低料線引起的鐵損和燃料消耗。 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的提升必須以良好穩(wěn)定的爐況和合理有效的上部調(diào)劑作為基礎(chǔ)，布料控制的優(yōu)化必須充分發(fā)掘無(wú)料鐘爐頂?shù)臐摿?，進(jìn)一步優(yōu)化和完善無(wú)鐘爐頂布料的操作和控制，并開發(fā)出適合大型高爐爐況調(diào)劑的多種布料調(diào)節(jié)方式，使高爐布料調(diào)劑操作形式多樣、簡(jiǎn)捷明快、實(shí)時(shí)有效。 4. 建立無(wú)鐘爐頂操作控制模型，優(yōu)化和完善無(wú)鐘爐頂布料的操作和控制，并開發(fā)新型布料操作控制方式，使無(wú)鐘爐頂?shù)牟剂喜僮髋c控制更加充實(shí)豐富、布料調(diào)劑手段更加準(zhǔn)確有效。硬點(diǎn)控制方式下軟點(diǎn)用于料流檢驗(yàn)和報(bào)警，軟點(diǎn)控制方式下硬點(diǎn)用于料流檢測(cè)修正和報(bào)警。 由于爐料的拋物線運(yùn)動(dòng)，角度 角位的對(duì)應(yīng)關(guān)系并 不是一成不變的，它隨料線的高低而有所不同，料流跟蹤模型通過角度 角位對(duì)照表和角度 角位轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)公式實(shí)現(xiàn)角度 角位的不間斷映射。 3 優(yōu)化控制鏈：以安全生產(chǎn)和快速布料為原則，根據(jù)控制設(shè)備及生產(chǎn)工藝鏈接基本單元，在安全聯(lián)鎖條件下，同級(jí)工藝順序的動(dòng)作同時(shí)啟動(dòng)。料罐排空 2 秒后全開料流調(diào)節(jié)閥，延時(shí) 2 秒后放尺并關(guān)料流調(diào)節(jié)閥，最后關(guān)下密閥完成整個(gè)排料過程。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。 分段線性化的流量開度曲線函蓋料流調(diào)節(jié)閥的整個(gè)開關(guān)行程，保持了流量開度曲線的連慣一致性，拐點(diǎn) 機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，選擇面寬，檢測(cè)調(diào)整方便。 (5) 經(jīng)過延時(shí)﹑關(guān)閥，布料過程才告結(jié)束，圖中（ D， E）段 流量檢測(cè)程序： 掃描設(shè)定時(shí)間間隔的流量稱為隨機(jī)布料流量，如上圖的流量變化曲線為間隔時(shí)間設(shè)定 5 秒的的流量隨時(shí)間變化曲線，稱為 5 秒流量趨勢(shì)曲線。 通過對(duì)無(wú)鐘爐頂布料特性的分析研究，并結(jié)合具體爐型爐況的布料特點(diǎn)﹑布料效果﹑適用場(chǎng)合，七高爐探索實(shí)施了多種無(wú)鐘爐頂布料控制方式，并總結(jié)形成自主開發(fā)的無(wú)鐘爐頂操作控制模型。緩沖矩陣用于矩陣切換及料流數(shù)據(jù)的緩存。 旋轉(zhuǎn)步進(jìn)控制信號(hào)取自料罐空值到來(lái)時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置角度，并且分品種掃描，下次該品種布料時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)位置角度的實(shí) 際值與上次掃描的信號(hào)值之差大于（順時(shí)針步進(jìn)）或小于（逆時(shí)針步進(jìn)）旋轉(zhuǎn)步進(jìn)角度時(shí)開料流調(diào)節(jié)閥，開始品種布料。 6. 恒開度布料與恒料流布料的操作與不間斷切換。 可改善爐料分布，避免爐料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致熱制度失常，對(duì)爐況的恢復(fù)產(chǎn)生積極影響。 22 圖 15 扇形布料的設(shè)定與操作 圖 16 折返布料的設(shè)定與操作 例 1 扇形布料的設(shè)定與操作 例 2 折返布料的設(shè)定與操作 23 四、 課題研究應(yīng)用效果 課題組總結(jié)武鋼應(yīng)用無(wú)料鐘爐頂技術(shù)多年的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出適合大型高爐布料的料流跟蹤模型、步序控制模型、流量控制模型和操作控制模型，其觀點(diǎn)和手段新穎獨(dú)到、實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)先進(jìn)成熟并有明顯的創(chuàng)造性。 較武鋼其它高爐，七高爐爐頂故障大幅度降低，作業(yè)率顯顯著提高。