西林鋼鐵300m2燒結(jié)自動(dòng)加水專家系統(tǒng)研究

鄒春龍

(西林鋼鐵集團(tuán)有限公司 檢修公司，黑龍江 伊春153025)

燒結(jié)混合料加水就是在消化器一次混合機(jī)和二次制粒機(jī)中加入適量水，使混合料維持在一個(gè)合理的水分范圍，促進(jìn)制粒，進(jìn)而增強(qiáng)物料透氣性。混合料加水系統(tǒng)的測(cè)量和控制主要包括:原料燃料溶劑水含量測(cè)量，一、二次混合后物料水含量測(cè)量，一次二次混合加水量的檢測(cè)和控制，依據(jù)一混二混水含量(主要是一混)來(lái)報(bào)警控制，通過(guò)將各種模擬量信號(hào)送入PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。由于混合料水分的非均勻性，以及檢測(cè)參數(shù)的偏差和控制延后，導(dǎo)致混合料水分的精確控制一直是燒結(jié)過(guò)程控制的難點(diǎn)之一。西林鋼鐵自動(dòng)加水專家系統(tǒng)通過(guò)原料水分檢測(cè)，一混水量添加、一混水分檢測(cè)，二混水量補(bǔ)充、二混水分驗(yàn)證的方法取得了較好的效果。

1 自動(dòng)加水專家系統(tǒng)

1.1 配料室原料水分的跟蹤測(cè)量計(jì)算(理論部分)

圖1 自動(dòng)加水專家系統(tǒng)

1.1.1 混合料量干量計(jì)算

混合料量=混勻礦量+返礦量

混合料水量=混勻礦水量=混勻礦量×混勻礦水分率×0.01

混合料干量=混勻礦量×(1－混勻礦水分率×0.01)+前混合干量+140球

混合料量=混勻礦量+返礦量+140球替代設(shè)定值{3－5kg}

混合料水量=混勻礦水量=混勻礦量×混勻礦水分率×0.01+140球替代設(shè)定值×140球水分率×0.01(140球水分率人工輸入)

混合料干量=混勻礦量(1－混勻礦水分率×0.01)+140球替代設(shè)定值×(1－140球水分率×0.01)+前混合干量+109除塵灰

混合料量=混勻礦量+返礦量+109除塵灰{1－4kg}

混合料水量=混勻礦水量=混勻礦量×混勻礦水分率×0.01

混合料干量=混勻礦量×(1－混勻礦水分率×0.01)+109除塵灰替代設(shè)定值+前混合干量1.1.2混合料水量計(jì)算

混合料水量=焦粉量×焦粉水分率×0.01+前混合料水量

混合料干量=焦粉量×(1－焦粉水分率×0.01)+前混合干量

1.2 混合料水量計(jì)算

1.2.1 混合料加水量(白煤)

混合料加水量=白煤量×白煤水分率×0.01+前混合料水量

混合料干量=白煤量×(1－白煤水分率×0.01)+前混合干量

1.2.2 混合料加水量(灰石)

混合料水量=灰石量×灰石水分率×0.01+前混合料水量

混合料干量=灰石量×(1－灰石水分率×0.01)+前混合干量

1.2.3 混合料加水量(除塵灰)

混合料水量=除塵灰量×除塵灰率×0.01+前混合料水量

混合料干量=除塵灰量×(1－灰石水分率×0.01)+前混合干量

1.2.4 混合料加水量(白灰)

混合料水量=(白灰加水量－白灰量×白灰CaO含量×0.32×0.01){計(jì)算值＜0按0計(jì)入}+前混合料水量

混合料干量=白灰量+(白灰量×白灰CaO含量×0.32×0.01)+前混合干量

混合料量=加水白灰量+前混合料量

1.3 水分調(diào)節(jié)

目前正常情況下1#－10#下料量一般為

表1 下料量表

一混水加水調(diào)節(jié):

圖2 水調(diào)節(jié)示意圖

一混計(jì)算水分率=一混內(nèi)平均水分率=一混內(nèi)干料÷一混內(nèi)混合料×100

calmspcor_601:=WaterW_SUM/(WaterW_SUM+DryMat_SUM)×100;

一混內(nèi)干料/總量AC_vector.waterw130to295

一混測(cè)量水分率=一混出口水分儀值

調(diào)節(jié)使用水分率=一混計(jì)算水分率×(1－測(cè)量水分率權(quán)重)+一混測(cè)量水分率+測(cè)量水分率權(quán)重

目標(biāo)加水量(加水量設(shè)定)=目標(biāo)水分率×一混入口混合料量－一混入口水量

2 一、二混加水自動(dòng)調(diào)節(jié)

2.1 一混加水自動(dòng)調(diào)節(jié):

2.1.1 一混加水設(shè)定輸出:

設(shè)定輸出方式為調(diào)節(jié)閥最基本的控制方式，觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的一混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和一混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位一混加水設(shè)定輸出按鈕(W1_SD)，根據(jù)混合料濕度要求，操作人員設(shè)定一混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度(0－100)，調(diào)節(jié)閥按此設(shè)定輸出值工作。

2.1.2 一混加水單獨(dú)調(diào)整:

觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的一混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和一混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位一混加水單獨(dú)調(diào)整按鈕(W1_DT)，并給出預(yù)期的一混加水本地設(shè)定值(W1_LSP)，同時(shí)復(fù)位一混加水設(shè)定輸出按鈕(W1_SD)，程序經(jīng)過(guò)運(yùn)算自動(dòng)計(jì)算出一混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度并輸出，使實(shí)際加水量盡可能與預(yù)期值一致。

2.1.3 一混加水串級(jí)調(diào)整:

觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的一混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和一混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位一混加水串級(jí)調(diào)整按鈕(W1_CJ)，并給出一混目標(biāo)水份率(TM－1)，同時(shí)確保一混加水設(shè)定輸出按鈕(W1_SD)在復(fù)位狀態(tài)，程序?qū)⒏鶕?jù)一混目標(biāo)水份率計(jì)算出一混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度并輸出，使一混水份保持在目標(biāo)水平。

2.2 二混加水自動(dòng)調(diào)節(jié):

2.2.1 二混加水設(shè)定輸出:

設(shè)定輸出方式為調(diào)節(jié)閥最基本的控制方式，觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的二混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和二混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位二混加水設(shè)定輸出按鈕(W1_SD)，根據(jù)混合料濕度要求，操作人員設(shè)定二混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度(0－100)，調(diào)節(jié)閥按此設(shè)定輸出值工作。

2.2.2 二混加水單獨(dú)調(diào)整:

觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的二混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和二混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位二混加水單獨(dú)調(diào)整按鈕(W2_DT)，并給出預(yù)期的二混加水本地設(shè)定值(W2_LSP)，同時(shí)復(fù)位二混加水設(shè)定輸出按鈕(W2_SD)，程序經(jīng)過(guò)運(yùn)算自動(dòng)計(jì)算出二混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度并輸出，使實(shí)際加水量盡可能與預(yù)期值一致。

2.2.3 二混加水串級(jí)調(diào)整:

觀察一、二混加水控制調(diào)節(jié)畫(huà)面上的二混加水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)指示燈，確認(rèn)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)和二混加水關(guān)斷閥在打開(kāi)位置，置位二混加水串級(jí)調(diào)整按鈕(W2_CJ)，并給出二混目標(biāo)水份率(TM－2)，同時(shí)確保二混加水設(shè)定輸出按鈕(W2_SD)在復(fù)位狀態(tài)，程序?qū)⒏鶕?jù)二混目標(biāo)水份率計(jì)算出二混加水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度并輸出，使二混水份保持在目標(biāo)水平。

3 結(jié)論

西林鋼鐵燒結(jié)混合料自動(dòng)加水專家系統(tǒng)采用跟蹤測(cè)量、模糊控制等技術(shù)，解決了燒結(jié)混合加水中水分控制的難題，在西林鋼鐵300m2燒結(jié)配混系統(tǒng)中應(yīng)用后，均取得了滿意的效果。

［1］中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì).鋼鐵企業(yè)過(guò)程檢測(cè)和控制自動(dòng)化手冊(cè)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2000，559－561.

［2］范曉慧.燒結(jié)過(guò)程數(shù)學(xué)模型與人工智能［M］.中南大學(xué)出版社，2002－07－01.

［3］李紹銘，孟凡亮.燒結(jié)配料過(guò)程的模糊控制［J］.燒結(jié)球團(tuán):第32卷3期