阐释在线基于烧结矿烧透位置在线跟踪监测系统

论文导读：所以烧结终点的确定包括了间接测量和计算两个步骤。在实际烧结过程中，各风箱中均安装了温度检测装置，随着烧结过程的进行，各风箱的废气温度形成如下曲线（如图1）：烧结原料经点火器点火后，开始时原料中水分没有蒸发出，废气温度逐渐上升。当烧结带到达料层底部时，烧结结束，风箱的废气温度达到最高值。此后进入空气冷却带
摘要：在烧结过程中，烧结质量的控制主要是通过对烧结终点的控制实现的。针对莱钢烧结厂对烧结终点采用人工判断模式，无可靠科学有效的自动闭环控制，对产品质量及设备造成较大影响。
关键词：烧结终点 控制方案 二次曲线 编程软件
1007-9416（2013）04-0150-01
1 当前烧结终点控制状况分析
莱钢烧结厂烧结终点控制主要是通过变频调速调节台车的行走速度实现的。烧结终点的测量是通过布置在台车两侧各16个的风箱的废气温度来进行估计的。一般是通过操作人员观察机尾烧结断面处的红火层（FeO氧化亚铁）的高度来判断烧结质量，通过调节台车速度和总废气出口负压或总管负压调节烧结终点的位置，没有实现自动、闭环控制，因而造成烧结过程不稳定和返矿量大。通过对烧结矿在台车上的烧结矿烧透位置进行定位跟踪，并根据烧透位置对烧结的配料和看火工序进行操作指导，对烧结机机速进行动态控制，并且烧透位置曲线可以对烧结操作工起到一定的分析指导作用。烧结终点控制不仅能保持烧结过程稳定，而且能保证有效利用烧结面积，降低能耗，指导生产，提高烧结矿产量和质量。
2 控制方案可行性分析
烧结终点是烧结原料经点火器点火后，台车继续前进，烧结带下移，当燃烧层达到台车底部时，烧结矿全部烧透的点即为烧结终点。烧结终点在烧结生产工艺中，与烧结产量、质量、成本相连的重要参数，确保高炉优质生产的重要指标。烧结终点的监测和控制对现场生产具有极其重要的意义。烧结终点位置可靠可提高产品成材率，降低能耗，利于设备维护。而现场生产情况具有较大的实时动态变化，检测终点的参数和判断具有很大的误差，采用传统的简单数学模型的控制理论很难解决终点的准确判断。烧结终点始终是钢铁行业自动化控制的难点。
经过检测计算与二次曲线拟和法，得出了烧结生产过程中实际的烧结终点位置，在施耐德控制系统中得以实现，在编程软件中对烧结终点位置进行计算，在监控软件中进行烧结终点位置进行在线跟踪。该控制策略克服了烧结过程因机理复杂、影响因素多而难以准确控制的困难，解决了烧结过程控制的长时滞问题。
3 控制实施技术方案研究

3.1 控制方案计算

烧结终点的出现是由于烧结矿燃烧到台车底部造成的，终点的位置实际上是由烧结矿垂直烧结速度和台车水平前进速度决定的。若已知物料的垂直烧结速度v，则由料层厚度h，可求出烧结时间t=h/v。烧结时间t与台车水平速度相乘，即可得终点位置L终=v×t。而物料的垂直烧结速度与混合料的透气性、料层厚度、风箱压力、点火温度等因素有关。这些因素的混合作用非常复杂，在实际生产中垂直烧结速度很难求得。目前广泛采用的方法是测量烧结机最后几个风箱中的废气温度分布，由风箱废气温度计算出烧结终点，所以烧结终点的确定包括了间接测量和计算两个步骤。
在实际烧结过程中，各风箱中均安装了温度检测装置，随着烧结过程的进行，各风箱的废气温度形成如下曲线（如图1）：
烧结原料经点火器点火后，开始时原料中水分没有蒸发出，废气温度逐渐上升。当烧结带到达料层底部时，烧结结束，风箱的废气温度达到最高值。此后进入空气冷却带，这时烧结料已全部变为烧结矿，不再有燃烧，废气温度下降。废气温度的最高点，对应着烧透点，即烧结终点。所以由烧结机机尾三个风箱的温度可以推算出烧结终点的位置。
目前国内外普遍采用的推算方法是二次曲线拟合法，当然也有采用其它方法进行计算的。例如，日本钢管公司京滨钢铁厂提出了一种方法，通过测定台车下部废气温度来确定烧结终点，这一点称为废气温度上升点。法国钢铁研究院提出Irsid终点计算模型，并在与奇诺尔钢铁公司敦克尔克厂三号烧结机上使用。
由烧结机废气温度分布图可以看出，机尾风箱废气温度的分布近似为二次曲线T=ax2+bx+c，那么根据最后三个风箱的废气温度可以测量出烧结终点位置。
因此风箱温度最高点对应着烧结终点，所以上面公式中的Xmax就是终点位置，这就是二次曲线拟和法。经过检测计算与二次曲线拟和法，得出了生产过程中实际的烧结终点位置，它与工艺要求终点位置的偏差就是控制器的偏差输入。

3.2 编程软件实现

通过上述方案分析，在施耐德软件concept2.6中实现烧结矿烧透位置，在2#105平米烧结机风箱的东西侧都安装了风向温度电偶，做两个烧结矿烧透位置在线跟踪点。两个跟踪点比较判断，得出最终的烧结矿烧透论文导读：上一页12
位置跟踪点。在concept2.6软件中根据上述公式编制程序，和在监控软件iFIX

3.5中绘制监控画面，得出最终结果，完成了烧结矿烧透位置的在线跟踪控制。

4 结语
采用烧结机终点温度在线跟踪控制系统后，有效提高烧结矿的品位，优化冶炼指标，采用先进控制算法及计算机技术，实现了生产过程控制参数的优化控制系统，达到精确、稳定的烧结矿生产过程控制，提高烧结矿品质的目标。 源于：论文开题报告www.7ctime.com