CN103033048A - 一种烧结机布料系统的机速自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烧结机布料系统的机速自动控制方法，在烧结机布料系统的宽皮带上方增加一个悬挂式混合料给料矿槽，并安装称重传感器，将混合料矿槽实时称重值传输到PLC控制系统中。给料矿槽料位控制器不采用PID控制，而是按照给料矿槽实际料位值与上、下限值的差值占上、下限值的百分比来进行调节烧结机机速。烧结机机速以给料矿槽料位为基准进行自动调节。摆动皮带、宽皮带和环冷机的机速以烧结机为基准按一定速比自动调节。增加给料矿槽实际料位值超限报警计时器，当实际料位值超限报警持续超过10秒钟则自动调整烧结机机速的设定值，从而实现不稳定状态下烧结机机速的自适应调整，不需要人工介入即可实现自适应调整布料。

Description

一种烧结机布料系统的机速自动控制方法

技术领域

本发明涉及炼铁用烧结矿的生产，适用于烧结混合料布料控制系统，是建立大型烧结机混合料自动布料控制模型的关键技术。

背景技术

烧结就是将铁精粉、富矿粉、冶金废料、焦粉、熔剂等按一定配比混匀并配加一定水分处理后在烧结机上点火、抽风烧结，利用混合料中的焦粉将混合料熔结形成高炉炼铁所需原料的过程，带式烧结机是烧结生产的主要设备，带式烧结机的布料系统主要包括铺底料布料、混合料布料以及环冷机布料。布料系统设备主要由①摆动胶带机、②给料矿槽、③宽胶带机、④多辊布料器、⑤烧结机、⑥环冷机等组成。

传统烧结机的布料方法是：①基于人工控制的方法，采用看火工人工调整摆动皮带落料点及烧结机、宽皮带、摆动皮带的机速来进行布料操作的，只有环冷机机速控制是根椐烧结机机速按一定速比来进行自动控制的，即为两机联调技术，传统烧结机的布料方法的主要问题是工艺设计简单，烧结机机速调整次数多，在烧结机、宽皮带、摆动皮带等机速控制中人为干预过多，布料效果差，过程稳定程度低；②基于烧结终点控制的烧结机机速调整方法，主要缺点是自控程序多采用PI调节的方式过于复杂，给料矿槽容积大、易产生偏析、粘料等故障，故障率高、工人劳动强度大，可靠性不理想，自动控制不易实现。

本发明的构思及创新点：①在烧结机布料系统的宽皮带上方增加一个悬挂式混合料给料矿槽，并安装称重传感器，将混合料矿槽实时称重值传输到PLC控制系统中。②给料矿槽料位控制器不采用PID控制，而是按照给料矿槽实际料位值与上、下限值的差值占上、下限值的百分比来进行调节烧结机机速，即烧结机机速以给料矿槽料位为基准进行自动调节。③摆动皮带、宽皮带和环冷机的机速以烧结机为基准按一定速比自动调节。④增加给料矿槽实际料位值超限报警计时器，当实际料位值超限报警持续超过1 0秒钟则自动调整烧结机机速的设定值，从而实现不稳定状态下烧结机机速的自适应调整，不需要人工介入即可实现自适应调整布料。

发明内容

本发明的目在于：本发明提供的自动控制方法，在烧结机布料系统的宽皮带上安装悬挂式给料矿槽，并连接称重传感器，将混合料给料矿槽实时称重值传输到PLC控制系统中，实现烧结布料系统不需要人工介入即可实现自适应调整布料，为企业增效创收。

本发明的目的是这样实现的：一种烧结机布料系统的机速自动控制方法，按步骤实施；

其1在烧结机布料系统的宽皮带上方，安装悬挂式的料矿槽，并在槽四角布设称重传感器，连接PLC控制系统，传输数据；

其2在连接料矿槽槽位的控制器上设定参数：

其中设定上下限对话框：不采用PID控制，而是按照给料矿槽实际料位值与上、下限值的差值占上、下限值的百分比调节烧结机机速，即当D₀＞D_上，则V=V+V×（D₀-D_上）÷D_上×100％；当D₀＜D_下，则V=V-V×（D_下-D₀）÷D_下×100％；

其中设定连锁和解锁选择对话框：正常生产时连锁控制，非正常时可选择解锁；

其中设定报警计时器：料矿槽料位在低料位报警时间连续超过10秒，即将烧结机速度的设定值ν₀下调0.01m/min,料矿槽料位在高料位报警时间连续超过10秒，即自动将烧结机速度的设定值ν₀上调0.01m/min；

其中烧结机速度设定值的自适应调整程序：烧结机的设定速度V₀在中控仪表的对话框输入，并赋值给烧结机初始速度为V；

其3烧结机与宽胶带机、摆动胶带机、环冷机速度联调计算公式：

宽皮带机速＝宽皮带与烧结机速比系数×烧结机机速；

环冷机机速＝环冷机与烧结机速比系数×烧结机机速；

摆动皮带机速＝5次/分钟+摆动与烧结机速比系数×烧结机机速；

其4自动控制：为避免小矿槽粘仓，顺停或下道设备停机后，应选择矿槽料位解锁，将小矿槽拉空，烧结机机速降到零，烧结机和宽皮带及摆动皮带变频开关打到手动控制，选择四机分调→两机联调；开机后，小矿槽仍保持解锁状态，烧结机机速和宽皮带以及摆动皮带机速由手动控制，烧结机和环冷机使用两机联调，待料量稳定后，再转入两机分调→四机联调，将现场烧结机、宽皮带和摆动皮带变频转换到自动控制，并将小矿槽料位连锁投用，将烧结机机速转入自动控制。

本发明构思涉及的烧结机是烧结厂的主要设备，烧结布料系统主要设备包括摆动胶带机、给料矿槽、宽胶带机、多辊布料器和烧结机。经混匀加水制粒后的烧结混合料经皮带运输机、摆动胶带机后进入给料矿槽，然后经宽胶带机、多辊布料器布到烧结机台车上。本发明利用在烧结机布料系统的宽皮带上方的悬挂式混合料给料矿槽（已安装称重传感器），将混合料矿槽实时称重值传输到PLC控制系统中；烧结机机速以给料矿槽料位为基准进行自动调节，摆动皮带、宽皮带和环冷机的机速以烧结机为基准按一定速比自动调节，增加给料矿槽实际料位值超限报警计时器，对实际料位值超限报警持续超过10秒钟则自动调整烧结机机速的设定值，从而实现不稳定状态下烧结机机速的自适应调整，不需要人工介入即可实现自适应调整布料。

附图说明

本发明结合附图作进一步说明。

附图1为烧结布料系统工艺流程示意图；

图中：1-胶带机；2-摆动皮带溜槽；3-摆动胶带机；4-烧结机头部弯道；5-铺底料卸料溜槽；6-给料矿槽；7-称重传感器；8-宽胶带机；9-多辊布料器；10-台车；11-点火器；

如图所示：烧结机是烧结厂的主要设备，烧结布料系统主要设备包括1胶带机、2胶带机溜槽、3摆动胶带机、6给料矿槽、7称重传感器、8宽胶带机、9多辊布料器以及烧结机5铺底料卸料溜槽、4头部弯道、10台车和11点火器。经混匀加水制粒后的烧结混合料经1皮带运输机通过2摆动皮带溜槽到3摆动胶带机上，然后布入悬挂式6给料矿槽中，给料矿槽四角设四个7称重传感器，给料矿槽安装高度距8宽胶带机200mm。物料经给料矿槽后由宽胶带机机理摆动胶带机后进入给料矿槽，然后经8宽胶带机布到9多辊布料器上然后布到烧结机10台车上，10台车上已布了一层由4铺底料卸料溜槽布好的铺底料，混合料在10台车上布满后进入11点火炉内点火并开始烧结过程。

附图2为给料矿槽的构件示意图；

图中，7-称重传感器；12-给料矿槽本体，由10mm热轧钢板焊接而成；13-横向拉筋，采用70角钢焊接；14-纵向拉筋，采用100角钢焊接；15-给料矿槽挂耳；16-称重传感器型钢底座。

附图3为烧结布料系统自动控制工艺流程示意图；

如图所示：烧结机是烧结厂的主要设备，烧结布料系统主要设备包括摆动胶带机、给料矿槽、宽胶带机、多辊布料器和烧结机。经混匀加水制粒后的烧结混合料经皮带运输机、摆动胶带机后进入给料矿槽，然后经宽胶带机、多辊布料器布到烧结机台车上。本发明利用在烧结机布料系统的宽皮带上方的悬挂式混合料给料矿槽（已安装称重传感器），将混合料矿槽实时称重值传输到PLC控制系统中。烧结机机速以给料矿槽料位为基准进行自动调节；摆动皮带、宽皮带和环冷机的机速以烧结机为基准按一定速比自动调节；增加给料矿槽实际料位值超限报警计时器，对实际料位值超限报警持续超过10秒钟则自动调整烧结机机速的设定值，从而实现不稳定状态下烧结机机速的自适应调整，不需要人工介入即可实现自适应调整布料。

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。

实施例1

操作步骤：以430烧结机为例；

其1在烧结机布料系统的宽皮带上方，安装悬挂式混合料给料矿槽，其悬挂在四个称重传感器上，将给料矿槽实时称重值D₀传输到PLC控制系统中；

宽皮带上方

其2给料矿槽料位控制器上设定参数：

①设定给料矿槽料位的上下限对话框，由操作者输入上限值D_上和下限值D_下；不采用PID控制（PID控制是指根椐系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行的控制）；

②设定对给料矿槽料位的连锁和解锁选择对话框，正常生产时连锁控制，非正常时可选择解锁；

③烧结机的设定速度V₀由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给烧结机输出速度V；

④当给料矿槽料位超上限，烧结机提速比例为给料矿槽实际料位值与上限值差值占上限值的百分比，即：

当D₀＞D_上，则V=V+V×（D₀-D_上）÷D_上×100％；

⑤当给料矿槽料位超下限，烧结机降速比例为给料矿槽实际料位值与下限值差值占下限值的百分比，即：

当D₀＜D_下，则V=V-V×（D_下-D₀）÷D_下×100％；

其中烧结机机速设定值与上料量关系见表。

表

依据上表的不同上料量，在烧结机机速设定中填入相应的设定值（请注意输入变频设定值，不是变频反馈值），以保持机速稳定。每次变料后，输入一次即可，其后程序会根椐矿槽料位值到达上下限的累计时间自行对设定值微调。

其3烧结机与宽胶带机、摆动胶带机、环冷机速度联调。

以烧结机机速为基准，摆动皮带、宽皮带、环冷机的机速以一定速比运转；

计算公式为：

宽皮带机速＝宽皮带与烧结机速比系数×烧结机机速；

环冷机机速＝环冷机与烧结机速比系数×烧结机机速；

摆动皮带机速＝5次/分钟+摆动与烧结机速比系数×烧结机机速

其4烧结机速度设定值的自适应调整程序：①烧结机的设定速度V₀由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给烧结机初始速度V；

②设计一个给料矿槽槽位报警计时器,当给料矿槽料位在低料位报警时间t连续超过10秒，即自动将烧结机速度的设定值ν₀下调0.01m/min,即：

当D₀<D_下，且t≥10秒，则V₀＝V₀-0.01；

当给料矿槽料位在高料位报警时间连续超过10秒，即自动将烧结机速度的设定值ν₀上调0.01m/min,即：

当D₀＞D_上，且t≥10秒，则V₀=V₀+0.01；

其5自动控制方法：为避免混合料小矿槽粘仓，顺停或下道设备停机后，应选择矿槽料位解锁，然后将小矿槽拉空后将烧结机机速降到零，然后由看火工将烧结机和宽皮带及摆动皮带变频开关打到手动控制，在烧结仪表画面选择四机分调→两机联调；开机后，小矿槽仍保持解锁状态，烧结机机速和宽皮带以及摆动皮带机速由看火工在现场手动控制，烧结机和环冷机使用两机联调，待料量稳定后，再转入两机分调→四机联调，将现场烧结机、宽皮带和摆动皮带变频转换到自动控制，并将小矿槽料位连锁投用，将烧结机机速转入自动控制。

本发明有效解决了大型烧结机布料系统实现自动控制的难题，目前在430烧结机使用该技术后已完全实现了布料系统的自动化控制，效果良好，同时混合料矿槽也未发生过较严重的粘料现象；自控系统可靠性较高，至今未发生因程序和电气设备方面的故障；烧结机布料效果有质的飞跃，表面平整度、横向和纵向的波动都完全消除，机速调整控制也更平稳了。

Claims (1)

1.一种烧结机布料系统的机速自动控制方法，其特征在于：按步骤实施；

其1在烧结机布料系统的宽皮带上方，安装悬挂式的料矿槽，并在槽四角布设称重传感器，连接PLC控制系统，传输数据；

其2在连接料矿槽槽位的控制器上设定参数：

其中设定上下限对话框：不采用PID控制，而是按照给料矿槽实际料位值与上、下限值的差值占上、下限值的百分比调节烧结机机速，即当D₀＞D_上，则V=V+V×（D₀-D_上）÷D_上×100％；当D₀＜D_下，则V=V-V×（D_下-D₀）÷D_下×100％；

其中设定连锁和解锁选择对话框：正常生产时连锁控制，非正常时可选择解锁；

其中设定报警计时器：料矿槽料位在低料位报警时间连续超过10秒，即将烧结机速度的设定值ν₀下调0.01m/min,料矿槽料位在高料位报警时间连续超过10秒，即自动将烧结机速度的设定值ν₀上调0.01m/min；

其中烧结机速度设定值的自适应调整程序：烧结机的设定速度V₀在中控仪表的对话框输入，并赋值给烧结机初始速度为V；

其3烧结机与宽胶带机、摆动胶带机、环冷机速度联调计算公式：

宽皮带机速＝宽皮带与烧结机速比系数×烧结机机速；

环冷机机速＝环冷机与烧结机速比系数×烧结机机速；

摆动皮带机速＝5次/分钟+摆动与烧结机速比系数×烧结机机速；

其4自动控制：为避免小矿槽粘仓，顺停或下道设备停机后，应选择矿槽料位解锁，将小矿槽拉空，烧结机机速降到零，烧结机和宽皮带及摆动皮带变频开关打到手动控制，选择四机分调→两机联调；开机后，小矿槽仍保持解锁状态，烧结机机速和宽皮带以及摆动皮带机速由手动控制，烧结机和环冷机使用两机联调，待料量稳定后，再转入两机分调→四机联调，将现场烧结机、宽皮带和摆动皮带变频转换到自动控制，并将小矿槽料位连锁投用，将烧结机机速转入自动控制。 

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