CN101598934A - 一种烧结终点的间接控制方法 - Google Patents

Abstract

一种烧结终点的间接控制方法，属于烧结生产过程控制技术领域。首先完成对废气温度的最小二乘法的回归拟合，横坐标是检测点的位置，纵坐标是该检测点的温度，拟和出一条4次温度曲线；经过测试此4次曲线能够真实的反应温度变化趋势；温度曲线的拐点BRP的判断是分析温度曲线的斜率变化情况，确定拐点BRP的位置；拐点的斜率为0.35～0.45，也就是切线角度为19～24度；在得到准确拐点BRP的基础上；通过对拐点BRP的直接控制，实现对终点BTP的间接控制。减少滞后8～10分钟，稳定生产过程。优点在于，BRP的斜率判断法能够更广泛的适应工况；直接控制BRP进而间接控制BTP，减少了烧结生产的滞后性，提高烧结矿的产量、质量。

Description

一种烧结终点的间接控制方法

技术领域

本发明属于烧结生产过程控制技术领域，特别是提供了一种烧结终点(BTP)的间接控制方法，并且达到稳定生产、减少调节滞后的目的。

背景技术

BTP是烧结生产过程中的一个重要参数，所谓BTP是指烧结过程结束之点，即烧结料在台车上被点火后，燃烧带逐渐下移到达铺底料及篦条燃烧过程结束之点。如果BTP出现过早，会出现过烧的现象，浪费烧结机的产能或者烧损篦条；如果终点滞后会出现欠烧，质量下降返矿增加；所以合理而稳定控制BTP十分必要。

在终点控制方面，常规的方法有一定的缺陷。一般是调整工艺参数，来直接控制BTP；但是生产上有时候可能会没有BTP出现，所以直接控制BTP就更无法实现，对稳定烧结过程造成影响。同时直接控制BTP的问题就是生产调节的滞后性。

针对以上问题，提出通过直接控制温度上升点(BRP)来间接控制BTP，同时可以减少生产过程调节的滞后性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结终点(BTP)的间接控制方法。首先：提出了BRP的斜率判断法；其次：提出了通过直接控制BRP从而间接控制BTP的方法，减少了生产过程的滞后性，实现稳定生产过程，提高烧结矿产质量。

本发明的核心技术之一就是温度上升点(BRP)的斜率判断法。核心技术之二就是通过直接控制BRP进而实现间接控制BTP的目的。

所述BRP就是湿料层即将消失，烧结料层即将烧透，燃烧带接近台车篦条，助燃空气被热矿层和燃烧带加热，而没有了湿料层的冷却作用。风箱废气温度出现突然上升的拐点。

本发明首先要完成对废气温度的最小二乘法的回归拟合，横坐标是检测点的位置，纵坐标是该检测点的温度，拟合出一条4次温度曲线；经过测试此4次曲线能够真实的反应温度变化趋势；

温度曲线的拐点BRP的判断是分析温度曲线的斜率变化情况，确定拐点BRP的位置；拐点的斜率为0.35～0.45，也就是切线角度为19～24度；具体值根据设备等工况确定。

在得到准确拐点BRP的基础上；通过对拐点BRP的直接控制，实现对终点BTP的间接控制；可以提前8～10分钟对关键工艺参数进行调整，这对减少生产的滞后性有十分重要的意义。根据烧结机大小不同，上述指标会有变化。

本发明的优点在于，实现了BRP的准确判断与控制，减少了烧结生产的滞后性，较直接控制BTP相比，针对一般的烧结机可以提前8～10分钟作出反应，稳定了烧结生产过程，提高烧结矿的产量、质量。

附图说明

图1为BRP判断的斜率法与常规法比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。要求：对应具体烧结机，从风箱的中后部开始，每个风箱都安装热电偶。

1，废气温度的曲线拟合

对检测到的风箱废气温度进行分析。方法是：横坐标是检测点的位置，纵坐标是该检测点的温度，采用最小二乘法拟合出一条4次温度曲线；经过测试，采用4次曲线能够真实的反应温度变化趋势。

曲线拟合的准确为后面进行BRP的判断与控制奠定了基础。

2，BRP的斜率判断法

在得到温度拟合曲线的基础上，我们采用BRP的斜率判断法，分析曲线的斜率变化，当斜率变化达到一个固定的值时候，斜率为0.35～0.45，也就是切线角度为20～24度，就认为BRP出现了。而现有的对BRP位置判断，大都采用确定一个固定温度参数值，做一条直线与曲线去相交，当废气温度达到这个值的时候就认为BRP出现了。

下面以一组具体数据说明两种方法的区别，下表是实际生产数据。

表1

距离(m)	34.5	37	39.5	42.5	45	47	49
								温度值B(℃)	128	139	148	194	213	229.5	217.3
温度值C(℃)	148	159	168	214	233	249.6	237.3

从表中可以看到C组温度数据比B组温度数据每个都高20℃，这种废气温度的整体变化，属于工况的正常变化。将表1中的数据绘制成两条曲线如图1，很明显两条曲线的拐点BRP是相同的。用斜率去判断两条曲线的BRP都是x1。而常规做法是取一个固定的温度参数，比如说T₀，用T＝T₀的直线与两条曲线去相交得到x1和x11，就两个明显不同的交点，这显然是不对的。

从图1可以看出，采用定温度参数的方法进行判断，得到了两个不同的BRP，显然这种方法不能适应温度整体波动的工况。而采用斜率判断方法则能针对复杂工况做出智能判断，够更好的适应复杂工况的变化，从而作出准确的判断。

3，通过控制BRP温度烧结生产过程

准确判断BRP的意义在于它能够间接反应BTP位置。因为在实际生产中由于欠烧，可能没有BTP，但是BRP是一定有的。通过烧结工艺理论和生产实践分析，我们得到BRP的位置与BTP之间存在着一定的关系，可以通过BRP反映BTP的位置，进而为烧结生产的调整做出提前量。

实际上控制了BRP的位置，也就是稳定了烧结BTP的位置。

通过曲线拟合，对斜率进行分析，我们得到了准确的BRP。综合考虑负压、料层厚度、透气性、风量等因素，因为这些都影响着垂直烧结速度，最终计算出应该调节的机速。通过调整机速，进而到达稳定BRP的目的。公式如下：

${\mathrm{speed}}_{\mathrm{sp}}={\mathrm{speed}}_{k\_\mathrm{cur}}{\left(\frac{{\mathrm{BRP}}_{\mathrm{aim}}.}{{\mathrm{BRP}}_{k\_\mathrm{cur}}}\right)}^{\mathrm{pow}\_\mathrm{speed}\_\mathrm{brp}}\×{\left(\frac{K_{\mathrm{speed}\_\mathrm{bpu}}\·{\mathrm{BPU}}_{k\_\mathrm{cur}}}{{\mathrm{BPU}}_{\mathrm{ave}}}\right)}^{\mathrm{pow}\_\mathrm{speed}\_\mathrm{bpu}}\×$

${\left(\frac{K_{\mathrm{speed}\_\mathrm{layer}}\·{\mathrm{Layer}}_{\mathrm{ave}}}{{\mathrm{Layer}}_{k\_\mathrm{cur}}}\right)}^{\mathrm{pow}\_\mathrm{speed}\_\mathrm{layer}}\×{\left(\frac{K_{\mathrm{speed}\_\mathrm{flow}}\·{\mathrm{Flow}}_{k\_\mathrm{cur}}}{{\mathrm{Flow}}_{\mathrm{ave}}}\right)}^{\mathrm{pow}\_\mathrm{speed}\_\mathrm{flow}}\×K_{\mathrm{speed}}$

其中：speed_sp——应调机速m/min；

BRP_aim——目标BRP，即BRP的横坐标m；

speed_{k_cur}——当前机速k_ave次平均m/min；

BRP_{k_cur}——当前BRPk_ave次平均m；

BPU_{k_cur}——当前透气性k_ave次平均；

BPU_ave——透气性平均值；

K_{speed_bpu}——机速设定的BPU修正系数；

Layer_{k_cur}——当前料厚k_ave次平均mm；

Layer_ave——料厚平均值(连续n个平均料厚的平均值)mm；

K_{speed_layer}——机速设定的料厚修正系数；

Flow_{k_cur}——当前主抽风量k_ave次平均m³/h；

Flow_ave——主抽风量平均值m³/h；

K_{speed_flow}——机速设定的风门开度修正系数；

pow_speed_bpu——机速设定的透气性幂指数参数；

pow_speed_layer——机速设定的料厚幂指数参数；

pow_speed_flow——机速设定的主抽风量幂指数参数；

pow_speed_brp——机速设定值的幂指数参数；

K_speed——机速设定的修正系数；

对于没有BTP的特殊工况，此种方法仍然能够稳定生产过程，减少了烧结生产的滞后性，较直接控制BTP相比，针对一般的烧结机可以提前10分钟左右作出反应，稳定了烧结生产过程，提高烧结矿的产量、质量。

Claims (2)

1.一种烧结终点的间接控制方法，其特征在于，首先完成对废气温度的最小二乘法的回归拟合，横坐标是检测点的位置，纵坐标是该检测点的温度，拟和出一条4次温度曲线；经过测试此4次曲线能够真实的反应温度变化趋势；

温度曲线的拐点BRP的判断是分析温度曲线的斜率变化情况，确定拐点BRP的位置；拐点的斜率为0.35～0.45，也就是切线角度为19～24度；

在得到准确拐点BRP的基础上；通过对拐点BRP的直接控制，实现对终点BTP的间接控制。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的拐点BRP就是湿料层即将消失，烧结料层即将烧透，燃烧带接近台车篦条，助燃空气被热矿层和燃烧带加热，而没有了湿料层的冷却作用；风箱废气温度出现突然上升的点。

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