[發明專利]一種轉底爐烘爐溫度自動控制方法

在審

• 申請號: 201711462855.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108131949A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 郭志佳;陳萬里;馬增煒;胡杰;王艷云;劉赟;劉艷;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: F27B13/14
• 分類號: F27B13/14
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本發明具體涉及一種轉底爐烘爐溫度自動控制方法，包括以下步驟：將所述轉底爐分為不同的溫度區，使用烘爐曲線控制器設置每個所述溫度區內不同階段對應溫度、持續時間的烘爐曲線；調用所述不同階段對應的PID參數，使用溫度PID控制器對烘爐溫度進行控制；當溫度PID控制器輸出值大于雙交叉限幅控制器的上限輸出或者小于其下限輸出時，自動切換至雙交叉限幅控制器來控制溫度。本發明實現全階段的烘爐溫度的自動控制，投運簡單，避免頻繁持續的操作，可以極大的減少勞動強度；并且易于在原有系統中升級改造而實現，不需要額外的硬件開發和采購的成本。

技術領域

本發明屬于轉底爐溫度控制技術領域，具體涉及一種轉底爐烘爐溫度自動控制方法。

背景技術

把鐵礦粉（或紅土鎳礦、釩鈦磁鐵礦、硫酸渣或冶金粉塵、除塵灰、煉鋼污泥等）經配料、混料、制球和干燥后的含碳球團加入到環形爐膛和可轉動的爐底的轉底爐中，根據工藝要求在1250 ～1650℃之間合適的爐膛溫度下，在隨著爐底旋轉一周的過程中，鐵礦被碳還原出來。

轉底爐在停爐后一段時間再次啟爐進行鐵礦還原之前，通常要進行烘爐。通過分階段加熱升溫、恒溫烘烤，蒸發出耐火材料中的游離水和結晶水，以免在開工時由于爐溫上升太快，水份大量膨脹造成爐體脹裂、鼓泡或變形甚至爐墻倒塌，影響轉底爐爐墻的強度和使用壽命。烘爐的升溫曲線一般根據當時、當地的氣候條件等因素來確定，通常一次烘爐要十天左右。

由于烘爐時間長，升溫、恒溫階段多，且轉底爐一般分為預熱區、中溫區、高溫一、二、三區等多個區域，各個區域有獨立的燃氣調節閥、空氣調節閥、燃氣流量計和空氣流量計，溫度控制相對獨立，而烘爐時不同區的溫度要求需要跟升溫曲線一致，這樣長時間、多階段、多區域溫度控制給操作人員帶來很大的不便。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種轉底爐烘爐溫度自動控制方法，實現全階段的烘爐溫度的自動控制，投運簡單，避免頻繁持續的操作，可以極大的減少勞動強度；并且易于在原有系統中升級改造而實現，不需要額外的硬件開發和采購的成本。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種轉底爐烘爐溫度自動控制方法，包括以下步驟：

1）將所述轉底爐分為不同的溫度區，使用烘爐曲線控制器設置每個所述溫度區內不同階段對應溫度、持續時間的烘爐曲線；

2）調用所述不同階段對應的PID參數，使用溫度PID控制器對烘爐溫度進行控制；

3）當溫度PID控制器輸出值大于雙交叉限幅控制器的上限輸出或者小于其下限輸出時，自動切換至雙交叉限幅控制器來控制溫度。

進一步，所述雙交叉限幅控制器設置于所述溫度區內，所述雙交叉限幅控制器的輸入變量為期望溫度和空煤比，輸出變量為空氣調節閥和燃氣調節閥的閥門開度信號，并控制設置于所述溫度區內的空氣調節閥和燃氣調節閥的開度。

進一步，使用烘爐溫度自動控制器協調所述雙交叉限幅溫度控制器、烘爐曲線控制器和溫度PID控制器；

所述烘爐溫度自動控制器包括：PLC和WinCC界面，所述PLC內含有控制程序。

進一步，在所述PLC中內建立FB101功能塊，在所述FB101功能塊中建立雙交叉限幅程序塊，所述雙交叉限幅程序塊滿足關系式：B=FA*(1+K2)/N，D=FA*(1-K1)/N，F=(1+K4)*FF，H=(1-K3)*FF，其中，

A為所述溫度區實際溫度和期望溫度進入溫度PID控制器運算的輸出值，FA為實際空氣流量值，FF為實際燃氣流量值，N為空煤比；

B為不出現過氧燃燒時，燃料流量的下限值；D為不出現缺氧燃燒時，燃料流量的上限值；H為不出現缺氧燃燒時，空氣流量的下限值；F為不出現過氧燃燒時，空氣流量的上限值；