[發明專利]高爐閉環布料系統的控制方法

有效

• 申請號: 201210557351.3
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN102978311A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳令坤;胡正剛;柏文萍;尹騰;趙思
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 徐祥生

技術領域

本發明涉及控制方法，具體而言是高爐閉環布料系統的控制方法。

背景技術

大型高爐容積達2000-5500m³，每天高爐內反應的爐料高達上萬噸，具有體積巨大、影響因素眾多、響應滯后時間長等特點，控制難度大。通常要采用上部調節和下部調節共同來控制高爐生產，下部調節對風口鼓風參數進行控制，上部調劑對高爐布料進行控制，其中上部調劑是高爐控制的核心。高爐通過料車或者皮帶將焦炭、礦石等爐料運到爐頂，通過布料溜槽裝到高爐爐頂，形成合適的料面形狀，以控制高爐爐內煤氣流的分布，既要滿足高爐順利下料的要求，又要提高煤氣利用率，降低燃料消耗。布料模式的選擇取決于料面的形狀及分布狀態，由于高爐內部是一個高壓容器，高爐布料時需要進行均壓放散，均壓過程使得稱量誤差加大，嚴重影響布料的精確性；由于高爐爐頂每分鐘通過的煤氣量高達10000m³，煤氣中攜帶大量的粉塵，溫度高達200℃左右，很難直接獲取爐頂的料面形狀，只能通過爐頂煤氣溫度的變化間接地評估爐頂料面形狀的變化。由于上述原因，盡管高爐無鐘布料溜槽從理論上講可以進行單點、扇形、單環、多環、螺旋等布料，但實際上單點、扇形等處理爐況異常的布料模式很少使用，布料溜槽大多進行多環布料，這是一種開環布料模式，不僅費時、費力，而且只是大概評估，無法精準控制。因此設計出一種能夠及時準確判斷氣流分布特征進而實現布料精準控制的高爐閉環布料系統的控制方法十分必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠及時準確判斷氣流分布特征進而實現布料精準控制的高爐閉環布料系統的控制方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種高爐閉環布料系統的控制方法，該系統包括相控陣雷達、檢測模塊和PLC，其步驟如下：

S1.?采集高爐氣流狀況、高爐操作爐型狀況、爐缸工作狀況，確定是否進行布料調劑；

S2.?根據公式f_set=a₁x⁵+a₂x⁴+a₃x³+a₄x²+a₅x+a₆，

式中，f_set為以高爐中心為原點，高爐中軸線向下為縱坐標、高爐半徑方向為橫坐標的xof坐標系中的一條曲線，a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆為系數，

調整a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆，設定需要達到的料面形狀曲線；

S3.?相控陣雷達獲取當前的料面信息，并將所獲取的料面信息傳送給檢測模塊；

S4.?檢測模塊利用多項式擬合的方法，確定當前料面形狀為：f_now=b₁x⁵+b₂x⁴+b₃x³+b₄x²+b₅x+b₆，

式中，f_now為xof坐標系中的另一條曲線，b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆為系數；

S5.?檢測模塊計算料面變化后爐料分布的變化特點：將xof坐標系中的兩條曲線進行離散化，尋找兩條曲線的交點P，如果位于料面的中間，該點將把料面劃分為兩部分，如果設定料面位于檢測料面以上，則將兩條曲線圍成的體積設為正值，如果設定料面位于檢測料面以下，則將兩條曲線圍成的體積設為負值，分別計算體積沿高爐半徑方向的分布；

S6.?檢測模塊從存儲在檢測模塊中的案例庫選取最接近的布料矩陣，根據檢測料面與設定料面的偏差，修改傾角、環數，同時考慮到滾動及變形的影響，確定將要使用的布料矩陣；

S7.?檢測模塊將確定要使用的布料矩陣傳送給PLC；

S8.?PLC按要使用的布料矩陣執行布料；