程長(zhǎng)貴

摘 要：傳統(tǒng)的高爐爐頂布料參數(shù)設(shè)定是根據(jù)生產(chǎn)操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工設(shè)置，或者根據(jù)開(kāi)爐前進(jìn)行物料實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行布料，但都難以達(dá)到理想效果。文章介紹一種更為完善、更加合理的參數(shù)設(shè)定和料流曲線自動(dòng)修正的布料方式，在韶關(guān)2 500 m3高爐上得到了成功的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)料鐘爐頂；布料曲線；自動(dòng)修正

中圖分類(lèi)號(hào)：TF5433 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）14-0169-02

高爐原料的配料、無(wú)料鐘爐頂爐的布料是高爐應(yīng)用軟件重要組成部分。尤其是爐頂布料直接影響高爐爐況，也是確保高爐生產(chǎn)穩(wěn)定、順行、低耗的關(guān)鍵系統(tǒng)。傳統(tǒng)高爐無(wú)料鐘爐頂布料存在以下問(wèn)題：高爐爐頂布料參數(shù)設(shè)定是根據(jù)生產(chǎn)操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工設(shè)置，布料料種只分焦炭、礦石兩類(lèi)，造成布料參數(shù)不能隨不同的料批、不同的礦種變化而變化；溜槽傾角和溜槽旋卷圈數(shù)不能根據(jù)實(shí)際料線的變化而改變，造成布料不均衡；料流曲線只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工設(shè)置，或者根據(jù)開(kāi)爐前進(jìn)行物料實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行布料，對(duì)應(yīng)的布料時(shí)間難以掌握，布料時(shí)間過(guò)短，造成布料不均勻，布料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又容易造成物料堆積和降低布料的能力。對(duì)于引進(jìn)的無(wú)料鐘爐頂，PW公司建議做物料料流實(shí)驗(yàn)，得出經(jīng)驗(yàn)公式供爐頂布料，但物料布料實(shí)驗(yàn)需要耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，況且國(guó)內(nèi)高爐所用的物料經(jīng)常變化，那么原先實(shí)驗(yàn)得出經(jīng)驗(yàn)公式又難以適用。因此有必要開(kāi)發(fā)一種新的布料曲線模型。

1 實(shí)現(xiàn)高爐爐頂布料參數(shù)設(shè)定的基本方法

1.1 無(wú)料鐘爐頂布料主要設(shè)備組成

探尺、溜槽傾動(dòng)、溜槽轉(zhuǎn)動(dòng)、料流調(diào)節(jié)閥等。

1.2 配料設(shè)定

配料設(shè)定如圖1所示。

操作人員可根據(jù)不同的料制、不同的原料，設(shè)定出不同的布料料線、不同的布料方式、不同的布料傾角、不同的布料圈數(shù)。

1.3 溜槽參數(shù)設(shè)定

溜槽參數(shù)設(shè)定如圖2所示。

可根據(jù)不同的料線設(shè)定不同的溜槽傾角。

2 實(shí)現(xiàn)高爐爐頂料流曲線自動(dòng)修正的基本方法

本系統(tǒng)包括料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥，用于控制將原料裝入爐內(nèi)。根據(jù)料種、重量、按設(shè)定的裝料曲線計(jì)算出下料閘開(kāi)度，并與編碼器采集的位置信號(hào)比較，通過(guò)4～20 mA驅(qū)動(dòng)比例閥形成閉環(huán)控制。通過(guò)下料罐稱(chēng)量裝置及料流調(diào)節(jié)閥來(lái)控制料流量。

2.1 料流調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定

料流調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定表將物料分成焦炭、礦石、小礦三種，將料流調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度分成50個(gè)離散區(qū)間，每種物料流量對(duì)應(yīng)的料流調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度可以由生產(chǎn)操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工設(shè)定，也可以計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，自動(dòng)修正。

2.2 料流曲線示意圖

料流曲線示意圖如圖3所示。

2.3 料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)度計(jì)算公式

K為物料常數(shù)，其值根據(jù)實(shí)驗(yàn)求得，存貯在計(jì)算機(jī)（DCS）里；M為該次布料的總環(huán)數(shù)；S為溜槽旋轉(zhuǎn)一圈所需的時(shí)間，s；W為從稱(chēng)量裝置中讀出的本次布料的總重量，t；Q為本次布料的計(jì)算料流量。

2.4 料流曲線自動(dòng)修正

通過(guò)料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)度計(jì)算公式計(jì)算出本次料流量，然后通過(guò)流量/開(kāi)度函數(shù)曲線的模型求出理論開(kāi)度r值。如果此值不在工藝提出認(rèn)可的最大/最小值范圍內(nèi)，或者當(dāng)計(jì)算機(jī)在自學(xué)習(xí)過(guò)程中的計(jì)算結(jié)果超出工藝提出認(rèn)可的最大/最小值范圍內(nèi)時(shí)則發(fā)出報(bào)警，要求人工干預(yù)。一條由操作人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的曲線。畫(huà)面提供按紐用以切換是按人工方式還是用計(jì)算機(jī)計(jì)算方式，來(lái)取得料流值控制下料閘的開(kāi)度。

以修正后或人工干預(yù)后的料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)度r值驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)控制系統(tǒng)打開(kāi)料流調(diào)節(jié)閥到這個(gè)值。

若求出的Q值不在Q—r曲線的坐標(biāo)位置上，則利用插值法，求出最接近該值的r值。

當(dāng)料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)到r值位置并完成布料后，根據(jù)布料結(jié)果對(duì)原有的Q—r曲線進(jìn)行自動(dòng)修正。料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)度r與料流速度Q的關(guān)系曲線在可控情況下自學(xué)習(xí)，執(zhí)行自適應(yīng)修正。在排料期間，料流調(diào)節(jié)閥開(kāi)度保持不變。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文重點(diǎn)敘述了計(jì)算機(jī)如何實(shí)現(xiàn)高爐爐無(wú)料鐘頂布料參數(shù)設(shè)定和料流曲線自動(dòng)修正，并在韶關(guān)2 500 m3高爐上得到成功的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張玲，晁團(tuán)效，李衛(wèi)東，等.高爐無(wú)料鐘爐頂布料模式探索[J].河南冶金，2006，（5）.