CN105910444A - 一种烧结环冷机物料温度控制方法 - Google Patents

一种烧结环冷机物料温度控制方法 Download PDF

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Abstract

一种烧结环冷机物料温度控制方法，属于冶金工业测控技术领域。本发明：通过设置在环冷机各鼓风段的非接触式测温装置，测得冷却过程中各鼓风段环冷机台车上物料表面的温度值，并将该温度值输送至中央控制器，以获得环冷机温度场实际温度变化值；通过设置在各鼓风机出口处的流量计，测得冷却过程中各鼓风机出口处的通风量，并将该通风量输送至中央控制器，以获得鼓风机出口处流量变化值；依据烧结环冷机的热工参数技术要求，设定生产进程中所需的理想温度曲线，即确定初始温度设定值，以环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以鼓风机出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机的风门开度控制鼓风机的通风量。

Description

一种烧结环冷机物料温度控制方法
技术领域
本发明属于冶金工业测控技术领域，特别是涉及一种烧结环冷机物料温度控制方法，主要用于烧结环冷机各鼓风段物料温度的连续自动间接监测和控制。
背景技术
环冷机的冷却过程，是通过鼓风机从热矿底部鼓入大量新鲜的冷空气通过热交换冷却台车上的热矿，热矿需要在环冷机台车上经由各冷却段冷却至一定温度后，再经由胶带运输机5进行转运。通常的环冷机温度控制方法只通过设置在烟罩和胶带运输机上的温度测点关注冷却后热空气温度和物料冷却后温度，物料冷却过程本身没有得到关注。在实际生产中，由于焙烧过程的波动、风量不合理、超负荷生产等复杂原因，导致环冷达不到冷却效果，热废气得不到充分利用，物料温度过高可能引起火灾，烧毁设备，甚至造成人员伤亡等重大安全事故；也有可能冷却速度过快，造成产品质量下降，生产效率降低。
目前，急需一种烧结环冷机物料温度控制方法，有效地控制环冷机各鼓风段物料温度，以保证烧结矿质量，并使烧结热废气得到充分利用，使冷却后的烧结矿达到设计温度，不至影响后续工艺及设备正常运行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种烧结环冷机物料温度控制方法，该控制方法能够准确地控制环冷机各鼓风段物料的温度，保证环冷机的操作效率和操作效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种烧结环冷机物料温度控制方法，包括如下步骤：
步骤一：通过设置在环冷机各鼓风段的非接触式测温装置，测得冷却过程中各鼓风段环冷机台车上物料表面的温度值，并将该温度值输送至中央控制器，以获得环冷机温度场实际温度变化值；
步骤二：通过设置在各鼓风机出口处的流量计，测得冷却过程中各鼓风机出口处的通风量，并将该通风量输送至中央控制器，以获得鼓风机出口处流量变化值；
步骤三：依据烧结环冷机的热工参数技术要求，设定生产进程中所需的理想温度曲线，即确定初始温度设定值，以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机的风门开度控制鼓风机的通风量。
步骤三中所述的以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机的风门开度控制鼓风机的通风量，其具体方法如下：
将调节器TnC作为鼓风机风门执行器的主调节器，FnC作为副调节器构成串级控制系统，主调节器TnC的干扰项为鼓风机台车料面温度TnT的变化，副调节器FnC的干扰项为鼓风机台车上料层厚度引起的气密性变化，进而引起的鼓风机出风管流量FnT的变化；前馈调节器Tn-1C将上一级料面温度Tn-1T的变化作为前馈条件，以理想温度曲线作为初始温度设定值，构成一级前馈-串级控制系统；
其中：TnC-第n个鼓风机风门执行器的主调节器；
FnC-第n个鼓风机风门执行器的副调节器；
Tn-1C-第n个鼓风机风门执行器的前馈调节器；
TnT-第n个鼓风机台车料面温度；
Tn-1T-第n-1个鼓风机台车料面温度；
FnT-第n个鼓风机出风管流量。
本发明的有益效果：
本发明的烧结环冷机物料温度控制方法，可有效控制环冷机各冷却段温度，从而提高烧结矿质量，并使环冷机废气的余热得到充分利用；同时防止由于温度过高引起的火灾，避免因此造成的设备损失及人员伤亡。
本发明运用非接触式测温装置对环冷机各鼓风段的温度场进行间接监测，并依此实时调节各鼓风机的鼓风量，从而实现对环冷机物料温度的控制，确保烧结冷却系统安全可靠地运行，提高烧结矿质量，平稳环冷机废气温度，使废气的余热得到充分利用，有效利用能源，大幅度降低生产能耗。
附图说明
图1为本发明的烧结环冷机物料温度控制方法的一个实施例的示意图；
图2为鼓风机和流量计在鼓风段的安装示意图；
图3为本发明的烧结环冷机物料温度控制系统图；
图4为本发明的烧结环冷机物料温度控制系统结构图；
图中：1-环冷机，2-鼓风段，3-非接触式测温装置，4-鼓风机，5-胶带运输机，6-流量计，7-鼓风机风门执行器；
TnC-第n个鼓风机风门执行器的主调节器；
FnC-第n个鼓风机风门执行器的副调节器；
Tn-1C-第n个鼓风机风门执行器的前馈调节器；
TnT-第n个鼓风机台车料面温度；
Tn-1T-第n-1个鼓风机台车料面温度；
FnT-第n个鼓风机出风管流量。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、图2所示，一种烧结环冷机物料温度控制方法，包括如下步骤：
步骤一：首先，根据被测温度及设备运行工况配置合适的非接触式测温装置3，测温装置3本身应耐高温；然后，在环冷机1侧面设置安装支架以安装测温装置3，所述安装支架上测温装置3的安装高度和角度应可以调整，以达到设备远离热源的同时不影响测量的目的；接着，通过设置在环冷机1各鼓风段2的非接触式测温装置3，测得冷却过程中各鼓风段2环冷机台车上物料表面的温度值，并将该温度值输送至中央控制器，以获得环冷机温度场实际温度变化值；
步骤二：通过设置在各鼓风机4出口处的流量计6，测得冷却过程中各鼓风机4出口处的通风量，并将该通风量输送至中央控制器，以获得鼓风机4出口处流量变化值；
步骤三：依据烧结环冷机的热工参数技术要求，在人机操作界面的温度值设定区设定生产进程中所需的理想温度曲线，即确定初始温度设定值，以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机4出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机4的风门开度控制鼓风机4的通风量。
步骤三中所述的以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机4出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机4的风门开度控制鼓风机4的通风量，其具体方法如下：
如图3、图4所示，将调节器TnC作为鼓风机风门执行器7的主调节器，FnC作为副调节器构成串级控制系统，主调节器TnC的干扰项为鼓风机台车料面温度TnT的变化，副调节器FnC的干扰项为鼓风机台车上料层厚度引起的气密性变化，进而引起的鼓风机出风管流量FnT的变化；前馈调节器Tn-1C将上一级料面温度Tn-1T的变化作为前馈条件，以理想温度曲线作为初始温度设定值，构成一级前馈-串级控制系统；
其中：TnC-第n个鼓风机风门执行器的主调节器；
FnC-第n个鼓风机风门执行器的副调节器；
Tn-1C-第n个鼓风机风门执行器的前馈调节器；
TnT-第n个鼓风机台车料面温度；
Tn-1T-第n-1个鼓风机台车料面温度；
FnT-第n个鼓风机出风管流量。
本发明在烧结冷却过程中，运用非接触式测温装置3对环冷机1～n个鼓风段2的物料表面温度场进行间接监测，并依此实时调节各鼓风机4的鼓风量，实现对环冷机物料温度的间接控制，保证物料在冷却终点的最终温度达到理想值。本发明通过均衡稳定的热工温度控制，克服生产过程中，工艺条件变化对烧结矿温度及废气温度的扰动，实现物料温度及废气温度的平稳控制，可确保整个烧结系统安全可靠地运行，提高自动化生产水平，通过平稳温度，提高余热利用供热条件的稳定性，提高热废气利用效率，大幅度降低生产能耗。本发明通过每一级的控制逐级减少扰动的影响和控制的幅度，在不改变冷却时间的条件下，使烧结环冷机烧结矿温度的控制精度达到设计要求，使环冷机的热工控制条件得到精细化。

Claims (2)

1.一种烧结环冷机物料温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：通过设置在环冷机各鼓风段的非接触式测温装置，测得冷却过程中各鼓风段环冷机台车上物料表面的温度值，并将该温度值输送至中央控制器，以获得环冷机温度场实际温度变化值；
步骤二：通过设置在各鼓风机出口处的流量计，测得冷却过程中各鼓风机出口处的通风量，并将该通风量输送至中央控制器，以获得鼓风机出口处流量变化值；
步骤三：依据烧结环冷机的热工参数技术要求，设定生产进程中所需的理想温度曲线，即确定初始温度设定值，以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机的风门开度控制鼓风机的通风量。
2.根据权利要求1所述的烧结环冷机物料温度控制方法，其特征在于步骤三中所述的以步骤一中获得的环冷机温度场实际温度变化值与初始温度设定值的偏差作为系统的扰动，以步骤二中获得的鼓风机出口处流量变化值为系统的反馈，通过控制鼓风机的风门开度控制鼓风机的通风量，其具体方法如下：
将调节器TnC作为鼓风机风门执行器的主调节器，FnC作为副调节器构成串级控制系统，主调节器TnC的干扰项为鼓风机台车料面温度TnT的变化，副调节器FnC的干扰项为鼓风机台车上料层厚度引起的气密性变化，进而引起的鼓风机出风管流量FnT的变化；前馈调节器Tn-1C将上一级料面温度Tn-1T的变化作为前馈条件，以理想温度曲线作为初始温度设定值，构成一级前馈-串级控制系统；
其中：TnC-第n个鼓风机风门执行器的主调节器；
FnC-第n个鼓风机风门执行器的副调节器；
Tn-1C-第n个鼓风机风门执行器的前馈调节器；
TnT-第n个鼓风机台车料面温度；
Tn-1T-第n-1个鼓风机台车料面温度；
FnT-第n个鼓风机出风管流量。
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