[發明專利]一種基于透氣性軟測量的雙閉環燒結布料控制方法

在審

• 申請號: 202210335722.7
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114659369A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 方田;方實年;葉學農;李曉原;沈浩;蘇磊
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: F27B21/14
• 分類號: F27B21/14
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所(普通合伙) 11325
• 代理人: 張岱

本發明公開一種基于透氣性軟測量的雙閉環燒結布料控制方法。包括以下步驟：第一步：根據燒結機當前生產狀態，確定燒結料層透氣性的目標值Pe₀；第二步：根據透氣性軟測量模型和1～2#風箱的壓力PF，計算機頭料層的透氣性Pe；第三步：根據機頭料層的透氣性當前值Pe和目標值Pe₀，計算透氣性指數的誤差Pe_err；第四步：根據透氣性指數的誤差Pe_err，計算料層厚度設定值H_set；第五步：根據厚度的設定值與厚度檢測值的偏差量，計算料層厚度誤差H_err；第六步：根據料層厚度誤差H_err，計算微調閘門設定值VL_set；第七步：將檢測得到的料層厚度值送至微調閘門控制器；第八步：檢測得到的風箱壓力值傳輸至透氣性軟測量模型；由此跳轉至步驟2。本方法能提升燒結礦產品質量。

技術領域：

本發明涉及一種基于透氣性軟測量的雙閉環燒結布料控制方法。

背景技術：

鐵礦石燒結是現代鋼鐵冶金流程中的重要環節，其最主要生產環節是在臺車式燒結機上將混合均勻的小顆粒狀原料點火燃燒，使其熔合成塊狀燒結礦。為保證燒結礦結結塊的強度和化學成分，需要原料在燒結機上得到充分燃燒。混合攪拌均勻的小顆粒狀原料通過布料裝置，從機頭的小礦倉落到燒結機臺車上，然后以帶狀厚料層形式均勻分布的。為保證原料的充分燃燒，燒結機會在原料層下方設置風箱并連接燒結主抽風機，通過主抽風機產生的負壓，將新鮮空氣帶入到燃燒的原料層中，新鮮空氣和原料的充分接觸，是燒結機高效生產的關鍵因素之一。料層比較薄時，空氣比較容易與原料接觸，所以燃燒比較充分，但是此時燒結臺車上的物料比較少，會影響燒結機的產量。而增加燒結臺車上的物料厚度，會增加燒結機產量，提升效益，但是較厚的物料就會影響空氣和原料的接觸，造成燃燒不充分等產品質量問題。為了在充分燃燒和增加產量上找到的平衡點，就有必要對燒結機的布料進行優化控制。

燒結生產中的透氣性是指物料在臺車上燃燒過程中，外部空氣通過抽風系統透過物質的能力。燒結布料的透氣性指數是影響燒結物料燃燒的重要參數，對燒結礦質量有直接的影響。該參數受燒結原料特性、混合制粒效果、料層厚度等多個參數的影響，但是不能直接測量，需要通過間接的方法獲取。

燒結布料系統指的是從燒結機頭混勻料小礦槽到燒結機進料口這一段的一系列生產裝備。這些裝備普遍采用變頻調速控制，而且該速度與燒結機聯動，以保證物料平衡。燒結機進料口有閘門對混勻的燒結原料進行平整和料層厚度控制，其主要設備包括主調閘門和微調閘門。主調閘門對燒結進料量進行粗調，一般不具備在線實時調節功能，而燒結料層的精確調節主要靠微調閘門實現。微調閘門由一組電動或液動的執行機構驅動，可以根據控制器指令，精確調節閥門開度，從而對燒結臺車上的料層高度進行控制。

傳統的燒結生產，燒結臺車上的料層高度是預設的，通過雷達料位計對料層高度進行檢測，通過調節微調閘門，使料層達到固定的計算高度即可。但是由于原料性狀和混合制粒效果的波動，固定的料層厚度就不能完全適應各種工況下的燒結生產，從而造成燒結機燃燒趨勢的變化，引起燒結礦產品質量波動。

目前燒結過程的料層厚度參數是由生產工藝管理人員通過計算得到，得到改參數后，將其下發到布料系統，以此為設定值，對閥門進行調節，確保料層厚度保持為該計算值。該方式存在以下一些問題:

1.燒結原料的物理特性變化，例如顆粒大小或粘度的波動，會對料層透氣性造成一定的影響，而以固定的計算值作為料層厚度設定值，會導致原料狀態發生變化時，系統無法及時響應，造成燒結礦質量波動；

2.燒結原料混合制粒工序中，由于加水量和混合參數等問題，會對制粒效果造成一定的影響，不同顆粒度的混勻料會對料層透氣性造成一定的影響，而以固定的計算值作為料層厚度設定值，會導致混合制粒效果發生變化時，系統無法及時響應，造成燒結礦質量波動；