烧结过程自动控制技术的发展(4)

烧结过程自动控制技术的发展

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2000年第2期

同,CaO最容易熔化,而MgO最难熔化。另一方面,由于FeO含量在烧结过程中因氧化和还原反应而变化,所以要通过对实际生产数据进行多重回归分析所获得的回归方程来预报。

5.1.3　最佳配料比计算

对于烧结过程控制来说,必须使原料配比最佳化。这里有两种相互矛盾的要求:要同时控制4个组分,并防止发生大的变化,以免造成过程波动。

通过推算可得知,最佳配料比是要将偏差总量和配料比变化幅度控制在最小,可以通过目标程序设计来解决这个问题。5.1.4　操作指导显示

因为此控制系统包括4个控制目标分量、5种生产原料,并且这些原料之间相互干扰,这就使得控制操作很复杂。为了便于操作,开发了一种操作指导显示系统,使操作人员能直接了解操作状况。5.2　实际应用

日本住友金属工业公司的几台烧结机应用了上述控制系统,将目标值控制在下述范围之内:CaO±0.2%;SiO2±0.2%;FeO±0.5%,这一控制结果非常令人满意。通过对比可以确认,由于控制系统投入运行,散布范围缩小约30%,烧结矿中的SiO2含量减少约18%,烧结矿的质量稳定了。此外,还使高炉实现碱性操作,且对高炉运行不会带来任何不利影响,炉况保持顺行,铁水中的S含量可以减少0.003%。

5　烧结矿化学成分控制系统

为稳定高炉炉况,必须使烧结矿的化学

成分和质量保持稳定。为此,需要开发一个烧结矿化学成分预报和自动控制系统,对从原料混合到烧结产品的化学成分进行预报和自动控制。在开发此系统时,要考虑由于返矿粉所造成的时间滞后以及烧结料床物料循环对原料中的化学成分转入到烧结矿中的影响。5.1　控制系统概要

5.1.1　控制系统组成

控制的目标成分是CaO、SiO2、MgO和FeO,这些是烧结矿的主要成分。

控制系统从输入实测烧结矿化学成分开始,每2h预报一次从料仓输入原料到变成烧结矿(约2h之后)的化学成分含量。其中要考虑到返矿粉和烧结床料层循环所造成的时间滞后,然后计算最佳配料比,通过实际测量值对预报值进行矫正后的值就是目标值。通过自动调整原料配比获得目标成分,从而实现自动控制。

5.1.2　化学成分的预报计算

由于CaO、SiO2和MgO的含量在烧结过程中几乎是不变的,所以可以利用原料和烧结矿之间的物料平衡方程来预报这些成分的含量。

由烧结过程可知,从料仓送出的原料通过一系列烧结过程变成烧结矿,其中有少量小颗粒烧结矿作为返矿粉返回到料仓中,部分烧结矿作为烧结床料层料返回烧结料层中。烧结原料中的诸如碳之类的能够气化的物质通过烧结过程而气化。因此,在卸矿站所卸下的烧结矿重量就比装料站所装入的重量轻。根据这一物料流程,推导出方程组(1)～(9)(过程略)。利用已标识出的数据可以计算从新材料转移到烧结矿中的成分,计算6　质量控制

为了进一步稳定烧结矿质量,必须对质量进行直接控制。由于有诸多因素影响着烧结矿的质量,因此要高精度的预报烧结矿的质量是很困难的,但是,如果能将至今所采

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