大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)(編輯修改稿)
2024-12-05 08:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 快的上料速度，又解決了因料流間隔時間過短導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。 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，具有極強的可讀性﹑可調(diào)整性和可移植性。極大地方便了高爐的操作監(jiān)控和人工調(diào)整，使爐頂布料速度明顯提高，適應了大型高爐強化冶煉的要求。 (三 )、 無鐘爐頂布料流量控制的改進 布料流量的偏移性振蕩會導致實際布料時間、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。布料偏析會導致高爐頂溫異常，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。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。對于大型高爐，這種影 響尤其突出。 通過引入流量反饋和建立無鐘爐頂流量控制模型能有效克服這些系統(tǒng)因素的干擾，提高無鐘爐頂布料流量控制的精度，從而為實現(xiàn)高爐的穩(wěn)定順行和上部調(diào)劑的合理有效創(chuàng)造條件。 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。 W 為爐料重量，按重量方式布料時，取自料罐稱量裝置；按時間方式布料時， 取自槽下傳送值，這時只進行調(diào)節(jié)閥開度的設定而不進行調(diào)節(jié)閥流量的反饋控制。 2 流量開度映射環(huán)節(jié)： 料流調(diào)節(jié)閥開度與流量的對應關(guān)系為非線性曲線，選取流量 開度曲線上絕對變化率較大的拐點，將流量 開度曲線分割成幾部分，則每一部分可按直線對待和處理，這便是流量開度曲線分段線性化的理論基礎。 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算機中很容易實現(xiàn)。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。 分段線性化的流量開度曲線函蓋料流調(diào)節(jié)閥的整個開關(guān)行程，保持了流量開度曲線的連慣一致性，拐點 機動性強，選擇面寬，檢測調(diào)整方便。尤其重要的是，它為流量反饋環(huán)節(jié)提供了切入點。 矩陣號﹑步號﹑料種﹑布料方向﹑布料時間 布料角度﹑角位及其份量 流量給定 重量 爐頂稱量值 矩陣號﹑步號﹑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算方法： (1) 計算流量：流量 =流量給定 — 流量偏差 即： F= Fi— △ F (2) 尋找線性段：即根據(jù)流量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。 (3) 獲取線性段特征值：（ A， B）線性段的特征值有： Sa， Sb， Fa， Fb (4) 計算線性開度： S= Sa+（ F－ Fa）（ Sb－ Sa）／（ Fb－ Fa） (5) 計算映射開度：設定開度 Si=S+△ S 當流量小 于截止流量（最小限幅）時，以截止流量作為輸入進行映射：當流量大于飽和流量（最大限幅）時，以飽和流量作為輸入進行映射。以上兩情況都不進行流量的反饋控制。 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 流量檢測環(huán)節(jié)： 實測的布料流量變化曲線如下 : (1) 爐料的密度﹑粒度﹑流動性及調(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) 只有當調(diào)節(jié)閥開至設定角度不再動作時，流量值才相對穩(wěn)定下來，圖中（ A， B）段為開閥過程，（ B， C）段為相對穩(wěn)定的布料階段； (3) 布料過程實質(zhì)是無數(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性，如圖中波峰 M﹑波谷 N；另外，流量信號相對于 PLC處理器的時滯性加劇了這種波動。 (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。 (5) 經(jīng)過延時﹑關(guān)閥，布料過程才告結(jié)束，圖中（ D， E）段 流量檢測程序： 掃描設定時間間隔的流量稱為隨機布料流量，如上圖的流量變化曲線為間隔時間設定 5 秒的的流量隨時間變化曲線，稱為 5 秒流量趨勢曲線。時間間隔設定越小，流量波動越大，間隔時間小于 5 秒的流量趨勢曲線波動太大，沒有M F T C D E O A 圖 9 恒定開度下實測的流量變化曲線 N B 14 實際意義； 掃描有效布料階段的流量稱為 有效布料流量，必須對流量時間曲線進行砍頭去尾﹑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測，開度波動＜ 0． 2
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