工控网首页
>

应用设计

>

称量补偿系统在安钢2200m3高炉的应用

称量补偿系统在安钢2200m3高炉的应用

2007/4/10 9:19:00
1 前言 高炉的操作管理要求精细化,高炉冶炼对入炉原、燃料提出了较高的要求,这不仅仅是在种类、质量上,也体现在入炉原、燃料的数量上,槽下上料系统是原料入炉前的最后一次称量,要求称量要十分准确,称量上的不准确会直接造成炉料配比的误差及成分控制上的偏差。安钢高炉上原来采用的是槽下上料系统的称量调节都是依靠操作工修改振动筛的提前量以达到准确的称量,这种人工参与操作的方式存在诸多不确定因素,人与人之间的个体差异造成误差修改的次数不同,差异的存在同样造成修改的量和修改的时间不同,如果不去调节这个提前量,称量误差的存在就会造成称量不准确。另外,物料的粒度变化也是随机的,槽下设备的数量较多,每个设备都需要及时调节,仅仅依靠人工去调节很能达到称量的准确,这样,就会给高炉的操作带来很大不确定因素,给高炉的长期顺行与稳定带来不利影响。基于以上情况,在安钢2200m3高炉投入了称量自动补偿系统。 2 称量自动补偿系统 2.1 称量自动补偿系统的理论依据 高炉生产是连续不断的生产过程,各种入炉料的称量、变化都是在变化的,各个设备的性能不同,补偿量也不一样,这就要求补偿系统要适合于各种物料的称量,调节也要及时准确调整。 称量自动补偿系统采用的理论计算公式: Wn=SPn+An (1) An = (2) aj = SPj –(Wjf-Wje) (3) 式中:Wn, 焦炭、矿石的称量的实际设定值 An, 焦炭、矿石的称量的补偿量 aj , 焦炭、矿石的称量第j 批的补偿量 SPj , 第j批矿石或焦炭的的设定值 Wjf, 第j批矿石或焦炭的的料满值 Wje, 第j批矿石或焦炭的的料空值 SPn,第n批矿石或焦炭的的设定值 根据公式(1)、(2)、(3),本次在称量时首先要知道要称量的设定值,本次的设定值由上次称量的值来计算,上次的料满值与料空值的差就是实际出料量,再与设定值的差就是补偿量,本次的设定值与补偿量的和就是本次的实际设定值,依次构成循环形成闭环控制系统。 2.2 工艺控制过程流程 2200m3高炉槽下称量自动补偿系统流程图见下图1所示。
2.3 称量补偿系统的应用 安钢2200m3 高炉槽下系统采用分散称量及分散控制的办法,称量误差分散到参加称量的称斗,入炉焦炭由四个焦炭称量斗共同或轮流完成,烧结由6个烧结称量斗共同或轮流完成,球团由二个球团称量斗共同完成,块矿由三个块矿称量斗共同或单独完成,矿批的称量误差来自于参与称量的6个烧结、2个球团、3个块矿,焦批的误差来自于4个参加称量的称量斗,控制每一个称量斗的误差范围也就有效控制了矿批、焦批的误差范围。下面以1#焦炭为例说一下称量自动补偿过程: 2.3.1 开始投用时的数据处理 称量斗从停止到投用,PLC的判断是根据SP(设定值>0)与否来判断的,当要投用1#焦炭时,由操作工在槽下上位机上输入SP的值,PLC根据输入的焦炭水分(SP_JTSF)进行内部设定值的运算: SP4=SP/(1-SP_JTSF) (4) SP4+PCZ=ZJ3 (5) SP*20%=ZJ4 (6) SP+ZJ4=SP2 (7) SP-ZJ4=SP3 (8) HH_W-LL_W=ZJ2 (9) ZJ3+ LL_W=CLMB (10) ZJ3→ZJ1 (11) ZJ1-ZJ2=PCZ (12) 式中:PCZ,补偿值 ZJ3,目标值 ZJ4,最大补偿量 SP2,补偿上限 SP3,补偿下限 HH_W,放料开门值 LL_W,放料关门值 ZJ2,实际入炉量 CLMB,称量目标 ZJ1,上次目标值,在程序步进时由ZJ3传送 PCZ,补偿值,ZJ1-ZJ2>30时等于ZJ1-ZJ2,<30时 PCZ=0 2.3.2 投用及称量控制 在程序步进前操作工要点上称量补偿按钮,这时SP4→HH_W 、0→LL_W、SP4→CLMB 程序步进给,称量系统开始工作,当O_SJ(称量实际值) >SP4-SP_H(料满提前量)时振筛停止工作,放料请求来系统具备放料条件时间称量斗开始出料,O_SJ<SP_L(料空设定值)量上料画面出现料空,称量斗关门,过程中HH_W-LL_W=ZJ2 算出实际入炉料量,与ZJ1比较加上本次的SP4就可以知道此次的称量设定值ZJ3,当所选称量斗都放完料时,程序步进ZJ3+LL_W就是这次的称量目标,上次的目标与HH_W的差值的50%加上原来SP_H去修改新和SP_H 这样就可以在更精确的地方去停止振筛工作,依次构成循环,控制越来越精确,误差越来越小,整个参于称量的料斗称量误差也是如次,以达到称量系统的自动补偿。 槽下称量补偿系统在生产中调整灵活、操作简单、自动化程度高,是一个动态连续的物料称量补偿系统,上一次的称量结束后就为下一次的称量作好了准备,在排完料后开始称量前补偿量就已经运算结束,及时调整了误差,在入炉料称量上为高炉生产打下了坚实的基础,最大限度的减少了因为原料量的波动而引起的成分波动。下面是在实际生产中的2200m3高炉的1#焦炭的称量的连续10次的抽样:(误差30Kg之内不调整) 表1 1#焦炭随机抽样情况表
从表1中可看出,参于自动自动衡量补偿的1#焦炭可以看出自动衡量补偿调整非常及时,调整精度高,大部分称量都可以控制误差在30kg之内,即使有超过30kg误差的下次称量时及时得到了补偿。一年来的生产实践证明,此系统运行稳定控制可靠,槽下称量系统运用自动称量补偿为高炉生产过程中把好了原料入炉关。 3结束语: 槽下称量补偿系统很好的解决了称量误差给高炉生产带来的影响。另一方面,槽下称量补偿系统是一个自动闭环控制系统,开始参于的称斗有一个调整过程,精度越来越高,误差越来越小,当两次运行的设定值差距较大时也有一个调整期,需要改进。
投诉建议

提交

查看更多评论