[發明專利]節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐熔劑配料自動控制系統

有效

• 申請號: 201210492783.0
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102967157A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 趙宙;邱新君;陳玉榮;念大路;王平
• 申請（專利權）人: 罕王實業集團有限公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;C22B23/02;C22C1/02;C22C19/03
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

技術領域

本發明屬于鎳鐵生產領域，涉及一種節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐熔劑配料自動控制系統，主要利用檢測技術和PLC技術實現冶煉前的熔劑需求計算和自動添加。

技術背景

目前已有大量鎳鐵生產企業用紅土鎳礦來生產鎳鐵，但原料熔劑添加過程基本是人工按一定比例大致完成的。這樣不僅需要大量的勞動力，而且由于各批次紅土鎳礦成分波動，生產過程不能穩定。

發明內容：

本發明目的是為了解決紅土鎳礦冶煉原料熔劑添加費時費力和原料成分不穩的問題。

一種節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐熔劑配料自動控制系統，由檢測單元，工控機，PLC控制單元，執行機構部分四部分組成，包括1)紅土鎳礦成分、熔劑成分檢測和冶煉前的即時在線分析；2)熔劑配比計算及自動配料過程；3)熔劑配比計算的自我完善功能三個部分

具體控制步驟為：

1、利用X熒光光譜儀在線檢測料倉內的原料和熔劑的成分，并送到PLC控制器，PLC又將這些檢測值通過以太網傳送到工控機。

2、利用在工控機里存儲有根據工藝理論和經驗編寫的工程應用程序，根據采集到的原料和溶劑成分值預算出原料和溶劑的配比和出渣的成分值。

3、將預計算出的配比傳給PLC控制器，同時工控機里將此化驗成分值和預計算的配比值及出渣的成分值形成一個關系表，便將其存儲在數據庫里。

4、PLC控制器收到預計算的配比值后，將適時的控制相應的電動閥動作，按預計算好的配比配料，同時PLC控制器將對加入的料自動定義批次號進行跟蹤。

5、步驟4所述批次的爐料經過一定的時間熔煉后出鐵出渣，對該批鐵和渣自動取樣，樣品經冷卻后自動送到在線檢測儀分析其成分值，樣品化驗成分值傳輸到到工控機。

6、工控機里的應用程序將按照批次號找出存儲于計算機的預算配比值和渣料成分值，將預算渣料成分值和實際值進行比較，參考此比較值，對原料配比公式某些經驗參數進行調整，以使下批次配比和渣料成分的預算值更逼近實際值，并用更準確的預算值更新原先存儲于數據庫的值，以此往復直至達到最佳配比。

本發明對于每批次入爐前的原料和熔劑成分進行檢測，并根據Mg-Si-Ca三元相圖特點，由計算機找出冶煉相應的渣型，然后算出所需熔劑量，同時采用自動化控制加料，不僅節省了大量人力，還可以保證冶煉爐料準備的正確率。

附圖說明

圖1為本發明系統結構圖，

圖2為本發明系統流程圖。

具體實施方式

本發明由自動配料系統由檢測單元，工控機，PLC控制單元，執行機構部分四部分組成。

檢測單元主要是EDX3600BX熒光光譜儀，EDX3600BX熒光光譜儀是利用XRF技術解決國內水泥廠、鋼鐵公司對復雜成份、材料中元素的快速、準確分析。該技術的主要特征為：利用低能X光激發待測元素，對Si、S、Al、Ca、Mg等輕元素有良好的激發效果，并且測試時間短，大大提高了檢測效率和工作效率：采用UHRD探測器，具有良好的能量線性和能量分辨率，及良好的能譜特性，較高的峰背比；采用自動穩譜裝置，保證了儀器工作的一致性：利用解譜技術使譜峰分解，使采用UHRD探測器的分析儀對Si、S、Al等輕元素的測試具有好的分析精度；采用多參數的線性回歸方法，使元素間的吸收、排斥效應得到明顯的降低。

本系統的工控機主要完成原料熔劑配比的預算再計算和對數據的存儲和下發。本系統采用的是西門子工控機SIMATIC?IPC-547D，SIMATIC?IPC-547D是一款功能強大的工業PC設計大小為19寸(4U)機架式，IPC547D配備有具有強大功能的節能型Pentium?Dual?Core/Corei5/Corei7處理器，內存容量達16GB，串行ATA硬盤容量達500GB，能夠24小時連續運行，并且可靠提供極高的處理性。IPC547D具有以下特性，以增強系統可用性：在熱插拔可拆卸機架中，最多可采用3*1TB個RAID5海量存儲單元，它們具有優化的內存空間，可保證數據安全性和高性能；利用前端的溫度和風扇LED，可進行全面的診斷和監視；冗余電源；兩個具有綁定功能的千兆以太網接口，因此可獲得高數據傳輸速率和冗余度。