[發明專利]一種基于混勻度預測的混合機控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010845691.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN113289541B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 朱佼佼;邱立運
• 申請（專利權）人: 湖南長天自控工程有限公司;中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: B01F35/20
• 分類號: B01F35/20;B01F35/213;B01F35/22;B01F35/221;B01F35/82;G05D13/62
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及鋼鐵冶煉技術領域，提供的一種基于混勻度預測的混合機控制系統及方法，混合機控制系統包括混合機、混合料供應設備、混合機的轉速控制器和進出料控制器、混合料供應設備的供料控制器，以及中央處理器；通過采集混合料的組份以及各組份的配比、填充率、堆密度、含水率和粘結劑占比，以及混合筒轉速、主槳轉速和副槳轉速，得到多個預測步長的混勻度預測值，并將多個預測步長的混勻度預測值和預設的每個步長的混勻度目標值，進行分析與計算，得到每個預測步長的混勻度偏差值，將多個預測步長的混勻度偏差值輸入滾動優化模型，得到待調整的混合筒轉速、主槳轉速和副槳轉速，從而實現基于混勻度預測的混合機控制。

技術領域

本申請涉及鋼鐵冶煉技術領域，尤其涉及一種基于混勻度預測的混合機控制系統及方法。

背景技術

強力混合機是一種連續旋轉的圓筒形機器，以下簡稱混合機，用于對物料進行攪拌和混合。參考圖1和圖2，圖1示出的是現有技術中一種強力混合機的主視圖，圖2是與圖1對應的俯視圖。圖1和圖2所示的強力混合機100包括混合筒1、攪拌槳(圖中未示出)、稱重傳感器2、卸料口3和進料口4，其中攪拌槳包括主漿和副槳。混合機在正常工作中，物料從進料口4進入混合筒1，攪拌槳和混合筒1通過旋轉的方式，混勻盛裝于混合筒1內的物料，混勻后的物料經混合筒底部的卸料口3排出。

混合機是冶金燒結、球團工藝中主要設備之一。在燒結工藝中，通過在配料設備與燒結機之間，布置多臺強力混合機，將已配好的鐵原料、燃料和熔劑，添加適量水分，并混合、制粒，以形成成分均勻、水分適中、透氣性良好、有一定強度的混合料供給燒結機燒結。在球團工藝中，將混合機布置在高壓輥磨設備于造球設備之間，主要作用是將細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料與少量添加劑充分混勻，是保障球團礦品質的關鍵工序之一。由此可知，強力混合機的物料混勻度，對物料后續燒結或者造球的品質，具有重要意義。

實際生產過程中，影響混合機混勻度的因素主要包括兩方面，一是混合料的狀態，例如，混合料的平均密度、含水率和粘結劑占比；二是混合機的狀態。例如，混合筒轉速、主槳轉速、副槳轉速、混合筒內混合料的填充率以及混合時間。由于混合料的狀態需要考慮整個生產工藝的需求，在進行混合時，一般不再調整混合料的狀態，而對于混合機的狀態，由于混合機需要配合其他設備的產量需求，不適宜調整混合筒內混合料的填充率以及混合時間。故，工作人員一般通過調控混合筒轉速、主槳轉速和副槳轉速，實現對混合機混勻度的控制。

現有技術中，工作人員一般根據工作經驗以及混合料的取樣離線檢測，對混合機進行控制，但是，人工經驗易受工作人員主觀因素影響，往往導致經過混合后的混合料品質不穩定，而混合料的取樣離線檢測，具有較長時間的滯后，無法準確體現當前混合機狀態參數下，混合后混合料的混勻度，從而降低對當前混合機調控的指導性。

發明內容

本申請提供了一種基于混勻度預測的混合機控制系統及方法，以解決經混合機混合后的混合料品質不穩定的問題。

本申請第一方面提供一種基于混勻度預測的混合機控制系統，混合機控制系統包括混合機和混合料供應設備，混合料供應設備連接混合機的進料口，用于向混合機提供混合料；混合機控制系統還包括與混合機連接的轉速控制器和進出料控制器、與混合料供應設備連接的供料控制器，以及分別與轉速控制器、進出料控制器和供料控制器連接的中央處理器；其中，中央處理器被配置執行以下步驟：

接收進出料控制器發送的混合料的填充率，以及接收供料控制器發送的混合料的組份以及各組份的配比、堆密度，含水率和粘結劑占比，以及接收轉速控制器發送的混合筒轉速、主槳轉速和副槳轉速；

根據混合料的組份以及各組份的配比、堆密度，含水率、粘結劑占比和填充率，以及混合筒轉速、主槳轉速和副槳轉速，對混勻度進行預測，得到多個預測步長的混勻度預測值；

根據多個預測步長的混勻度預測值和預設的每個步長的混勻度目標值，計算得到每個預測步長的混勻度偏差值；