大型高爐無鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開發(fā)-wenkub.com
2024-10-26 08:14 本頁面
【正文】 無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，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 ，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%，相對于武鋼其它高爐 15%的布料誤差有大幅降低。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。 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)。 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。 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凈焦，降低能耗。 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 圖 13 無料鐘爐頂布料報(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。 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。 4. 分品種布料 無鐘爐頂操作控制模型通過矩陣、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)。 無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。 (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。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。通過操作矩陣，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)高爐的自動裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能。反饋控制的引入提高了布料精度，使無鐘爐頂布料時(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。必須指出，流量反饋為負(fù)反饋信號，而開 度偏差為正，僅僅是曲線開度對應(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。 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(shí)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(dāng)調(diào)節(jié)閥開至設(shè)定角度不再動作時(shí)，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(shí)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(shí)滯性加劇了這種波動。 矩陣號﹑步號﹑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﹑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(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) 尋找線性段：即根據(jù)流量值確定它所在的線性段。 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)。 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(shí)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。 (三 )、 無鐘爐頂布料流量控制的改進(jìn) 布料流量的偏移性振蕩會導(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。 要料請求信號安排在調(diào)節(jié)閥開到設(shè)定開度﹑料罐均衡布料時(shí)發(fā)放，根據(jù)調(diào)節(jié)閥開度估算出排料時(shí)間，并綜合排料到悶罐的切換時(shí)間﹑裝料準(zhǔn)備時(shí)間和料流間隔時(shí)間，實(shí)時(shí)動態(tài)地計(jì)算出本罐的要料請求信號的發(fā)放時(shí)機(jī)。 裝完料 開始裝料 裝料準(zhǔn)備好 手動選罐 料流跟蹤 二檢點(diǎn) 罐位 裝料準(zhǔn)備指令 翻板 放散信號 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 無料鐘爐頂裝料程序 9 例 2 ：無鐘爐頂排料程序 只要發(fā)出排料指令，就開始提料尺并將傾動調(diào)整到初始角度，同
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