烧结智能控制（共12篇）
烧结智能控制 篇1
1 需求分析
韶关冶炼厂(简称韶冶)烧结生产过程主要是将精矿、返粉、石灰等物料按照一定工艺配方配料后，进行混合制粒、烧结脱硫，生产出烧结块。在配料过程中，对精矿的称量控制尤为重要。
1.1 精矿配料控制系统组成
韶冶精矿配料控制系统由6个精矿仓及相应的称量控制系统组成，如图1所示。
6套称量控制系统工作原理相同。称量皮带称出单位时间通过的精矿量(即测出精矿的输送率)，通过调节给料皮带的转速，调整通过称量皮带的精矿输送率，从而达到调整精矿加料量的目的。
1.2 精矿称量控制要求
当工艺配方确定后，精矿总输送率就确定了。此时要求设定精矿总输送率后，由6个料仓或部分料仓共同完成精矿总量控制。当某个料仓断料时，自动调整其他仍然正常工作的秤的设定值，以维持总量不变;当断料的秤恢复加料后，又能自动保持总量不变。
2 系统控制方案
2.1 单个料仓的称量控制
由图1可见，由于给料皮带到称量皮带的称量段有一定的距离，当调节给料皮带转速时，皮带秤称量反应要滞后，控制对象的模型可用下式表示：
当对象的纯滞后时间τ与对象的惯性时间常数TP之比≥0.5时，采用常规的PID调节控制难于取得满意的控制效果。这时可以采用Smith滞后补偿解决方案，系统控制原理框图如图2所示。
纯滞后补偿单元G1 (s)参数：K—增益;τ—纯滞后时间;TP—时间常数。
补偿前的传递函数为：
补偿后的传递函数为：
补偿后项eτs在闭环回路之外，不影响系统的稳定性。
2.2 精矿总量控制
前面讲过，精矿总量控制由6个料仓的PID称量控制单元共同完成。精矿总量设定值为S总，各称量控制单元的设定值为Sn=S总/N。N为正常运行的控制回路数。图3为总量自动控制程序流程图。
3 系统实现
实际控制系统采用日本横河的μXL集散型控制系统(DCS)来完成配料控制。
3.1 控制回路组成
采用μXL的PID调节器和DLAY-C滞后补偿单元组成图4所示的称量控制回路。
根据实际情况设定补偿单元G1 (s)的K(增益)、τ(纯滞后时间)和TP(时间常数)参数，整定好P(比例)、I(积分)、D(微分)参数。
3.2 总量控制程序
用μXL的实时Basic程序编写精矿总量智能控制程序。程序代码省略。
3.3 设置辅助单元
利用μXL内部仪表设置精矿总量设定和指示单元，设置启动和停止按钮，当按下启动按钮时，启动精矿总量控制程序;按下停止按钮时，复位所有PID控制器，并终止精矿总量控制程序。
4 系统运行效果
系统投运后一方面大大提高了精矿配料的控制精度;另一方面提高了操作人员的工作效率，一个人可以同时管理和控制多台秤，系统在同类应用场合有一定的推广价值。
参考文献
[1]周凤岐, 强文鑫编著.现代控制理论引论.国防工业出版社
[2]μXL Technical Manual.YOKOGAWA (日本横河公司)
烧结智能控制 篇2
是指以粘土、页岩、粉煤灰为主要原料，经成型、焙烧而成的多孔砖，孔洞率不小于15%~30%，孔型为圆孔或非圆孔，孔的尺寸小而数量多，主要适用于沉重墙体。
多孔砖主要适用于砖混结构的承重部位。
1.产品特点： 该产品是以水泥为胶结材料，与砂、石(轻集料)等经加水搅拌、成型和养护而制成的一种具有多排小孔的混凝土制品；是继普通与轻集料混凝土小型空心砌块之后又一个墙体材料新品种。产品具有生产能耗低、节土利废、施工方便和体轻、强度高、保温效果好、耐久、收缩变形小、外观规整等特点，是一种替代烧结粘土砖的理想材料。2.适用范围： 该产品兼具粘土砖和砼小砌块的特点，外形特征属于烧结多孔砖，材料与砼小砌块类同，符合砖砌体施工习惯，各项物理、力学和砌体性能均可具备烧结粘土砖的条件。其使用范围、设计方法、施工和工程验收等可参照现行砌体标准，可直接替代烧结粘土砖用于各类承重、保温承重和框架填充等不同建筑墙体结构中，具有广泛的推广应用前景。该产品的应用，将有助于减少和杜绝烧结粘土砖的生产使用，对于改善环境，保护土地资源和推进墙体材料革新与建筑节能，以及“禁实”工作的深入开展具有十分重要的社会和经济意义。3.产品主要规格、技术性能：
(1).产品规格尺寸： 产品主规格尺寸：240㎜×115㎜×90㎜； 砌筑时可配合使用半砖(120㎜×115㎜×90㎜)、七分砖(180㎜×115㎜×90㎜)或与主规格尺寸相同的实心砖等；(2).产品强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5；
烧结空心砖: 是一种烧结空心砖，由两两相对的顶面、大面及条面组成直角六面体，在烧结空心砖的中部开设有至少两个均匀排列的条孔，条孔之间由肋相隔，条孔与大面、条面平行，其间为外壁，条孔的两开口分别位于两顶面上，在所述的条孔与条面之间分别开设有若干孔径较小的边排孔，边排孔与其相邻的边排孔或相邻的条孔之间为 肋。该空心砖结构简单，制作方便；砌筑墙体后，能确保设置在这种墙面上的单点吊挂的承载能力，适用于非承重部位作墙体围护材料。
烧结多孔砖：
是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成，孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖，简称多孔砖。目前烧结多孔砖分为P型砖和M型砖两种。烧结多孔砖除和普通粘土砖一样有较高的抗压强度、耐腐蚀性及耐久性外，还具有容重轻，保温性能好等特点。烧结多孔砖可广泛用于工业与民用建筑的承重墙体。
烧结多空砖
烧结多空砖简称多孔砖,是指以页岩,煤矸石或粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的具有竖向孔洞(孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而数量多)的砖.其外形尺寸,长度为290,240,190mm,宽度为240,190,180,175,140,115mm,高度为90mm.型号有KM1,KP1和KP2三种
P 型多孔砖一般是指KP1，它的尺寸接近原来的标准砖，现在还在广泛的应用。
M 型多孔砖的特点是:由主砖及少量配砖构成砌墙不砍砖基本墙厚为190mm，墙厚可根据结构抗震和热工要求按半模级差变化这无疑在节省墙体材料上比实心砖和P 型多孔砖更加合理其缺点是给施工带来不便。
目前是两种砖并存。
烧结多孔砖主要用于承重部位,其强度等级划分为MU30,MU25,MU20,MU15和MU
目前，辽宁省阜新市天合环保建筑材料厂采用隧道窑生产空心砖及多孔砖。以煤矸石、粉煤灰为原料，不掺粘土。产品的高保温性、高孔洞率，高强度特别适合当今高层建筑发展新型墙体材料的要求。
多孔砖
是指以粘土、页岩、粉煤灰为主要原料，经成型、焙烧而成的多孔砖，孔洞率不小于15%~30%，孔型为圆孔或非圆孔，孔的尺寸小而数量多，主要适用于承重墙体。
多孔砖主要适用于砖混结构的承重部位。
1.产品特点： 该产品是以水泥为胶结材料，与砂、石(轻集料)等经加水搅拌、成型和养护而制成的一种具有多排小孔的混凝土制品；是继普通与轻集料混凝土小型空心砌块之后又一个墙体材料新品种。产品具有生产能耗低、节土利废、施工方便和体轻、强度高、保温效果好、耐久、收缩变形小、外观规整等特点，是一种替代烧结粘土砖的理想材料。2.适用范围： 该产品兼具粘土砖和砼小砌块的特点，外形特征属于烧结多孔砖，材料与砼小砌块类同，符合砖砌体施工习惯，各项物理、力学和砌体性能均可具备烧结粘土砖的条件。其使用范围、设计方法、施工和工程验收等可参照现行砌体标准，可直接替代烧结粘土砖用于各类承重、保温承重和框架填充等不同建筑墙体结构中，具有广泛的推广应用前景。该产品的应用，将有助于减少和杜绝烧结粘土砖的生产使用，对于改善环境，保护土地资源和推进墙体材料革新与建
空心砖
空心砖是近年内建筑行业常用的墙体主材，由于质轻、消耗原材少等优势，已经成为国家建筑部门首先推荐的产品。与红砖一样，空心砖的常见制造原料是粘土和煤渣灰，一般规格是 390× 190×190mm.空心砖是以粘土、页岩等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成。空心砖的孔洞总面积占其所在砖面积的百分率，称为空心砖的孔洞率，一般应在15%以上。空心砖和实心砖相比，可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输重量；减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度；减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价。
空心砖优点:质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好。环保、无污染，是框架结构建筑物的理想填充材料。该砖的各项质量指标，经检验均符合国家标准
用空心砖，因为比较轻，不会造成楼板开裂。其实，还有许多其他的隔墙材料，包括轻钢龙骨石膏板、钢丝网等，既轻，还省空间。
不是一种砖，常说的烧结空心砖体积比较大，孔为长方孔，砖外观尺寸为240*115*190.用在不承重位置。
烧结智能控制 篇3
关键词：ABB DCS 烧结余热锅炉 控制系统
中图分类号：TF748 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0016-01
在锅炉的实际运行过程之中，为了有效的将锅炉内部的烧结环冷机烧结矿余热利用好，在最大限度上保证锅炉内部的烧结矿余热的回收效率，响应国家节能减排的号召，就需要企业不断的采用先进的科学技术，不断的更新烧结余热锅炉控制系统，充分的利用好烧结矿余热资源，保证对能源的合理利用，缓解目前社会的资源紧张问题。针对这样的情况，在本文中将结合具体的工程案例，简要的介绍ABB系统以及DCS系统在烧结余热锅炉控制系统中的具体应用。通过本文的论述，笔者一方面希望能起到抛砖引玉的作用，另一方面，希望能给相关的工作人员提供一点参考借鉴的材料。
1 烧结余热锅炉控制系统的基本组成
1.1 工程师站的基本组成
为了保证系统工程师站的正常工作运行，一般情况之下，在项目之中会安装一套操作软件（一般情况下是control Builder F应用软件），以便于完成烧结余热锅炉控制系统的全局调试。与此同时，烧结余热锅炉控制系统工程师站还会配备有相应的网卡设备以及液晶显示屏设备，并使用局部网络以便于完成对烧结余热锅炉控制系统的的控制。
1.2 操作员站的基本组成
一般情况下，烧结余热锅炉控制系统会配备有4～6个系统操作员站，这些操作员站之中有一个配备有汽轮机，另外的操作员站配备有锅炉设备。与此同时，操作员站之中一般设置有相应的软件来实现控制操作。
1.3 过程控制站的基本组成
根据烧结余热锅炉控制系统的具体需要，一般情况之下，过程控制站包含有现场控制器设备，对系统之中的汽轮机设备和锅炉设备进行有效的控制。在控制器的每一个端口都连接到了汽轮机设备和锅炉设备之上。
2 ABB系统以及DCS系统在烧结余热锅炉控制系统中的主要功能
2.1 烧结余热锅炉控制系统中的汽轮机热井液位调节功能
烧结余热锅炉控制系统之中的汽轮机热井液位调节功能主要指的是，烧结余热锅炉控制系统之中的冷凝器设备将汽轮机设备之中冷凝形成的水分排入热井设备之中，然后再将这些水分加压处理，并将这些水分添加到烧结余热锅炉之中去当作循环水使用。一般情况下，烧结余热锅炉控制系统可以通过ABB系统以及DCS系统，调节凝结水再循环调节门的张开程度的大小，并通过改变张开程度，实现烧结余热锅炉控制系统中的汽轮机热井液位调节功能。在烧结余热锅炉处于正常的工作状态的时候，可以使用再循环设备实现对阀门的控制，以便于保证汽轮机热井液位的正常。与此同时，为了有效的保证烧结余热锅炉之中所使用的循环水的数量，要求另外设计一条相应的输水管道，现场施工的操作员要按照具体的施工情况进行对除盐水补水调节阀的有效控制，以便于充分的满足烧结余热锅炉设备的需要。
2.2 烧结余热锅炉控制系统中的中压汽包液位调节功能
烧结余热锅炉控制系统之中的中压汽包液位调节功能主要指的是，烧结余热锅炉控制系统中的ABB系统以及DCS系统，可以通过改变中压给水调节阀的张开程度来实现对中压汽包液位的有效控制。一般情况下，烧结余热锅炉控制系统在正常工作的状态下会通过三冲量调节的方式来进行对整个系统的有效操作和控制。具体的来说，烧结余热锅炉控制系统之中的主调节部分要根据烧结余热锅炉控制系统中的中压汽包液位的大小数值计算出系统所需要的水的数量，而副调节部分的主要功能则是根据系统所需要的水的数量计算出阀门的张开程度。当烧结余热锅炉控制系统中的中压汽包液位出现异常状况的时候，紧急放水阀就会自动打开，进行对系统的紧急排水操作，等烧结余热锅炉控制系统处于正常工作状态的时候就会停止操作。
2.3 烧结余热锅炉控制系统中的汽轮机均压箱压力调节功能
烧结余热锅炉控制系统中的汽轮机均压箱压力调节功能主要是通过均压箱实现的，其可以通过平衡前后轴封的压力的运行方式，实现对烧结余热锅炉控制系统内部压力的平均化处理，减少可能出现的压力过高而导致的热量资源的浪费情况的产生。与此同时，其也可以很有效的避免烧结余热锅炉控制系统之中油中带水的问题的产生。
除此之外，烧结余热锅炉控制系统之中的汽轮机均压箱压力调节功能还可以避免压力过低所导致的一系列的问题，一般情况下，如果压力过低，整个系统内的密封性能就难以达到实际工作的需要。烧结余热锅炉控制系统通过调节进汽调节阀控制均压箱压力，实现汽轮机内部压力的平均化，可以有效的保证整个系统的安全运行。
2.4 烧结余热锅炉控制系统与其他系统通信的功能
烧结余热锅炉控制系统与其他系统通信的功能主要指的是，烧结余热锅炉控制系统可以通过ABB系统以及DCS系统将烧结余热锅炉控制系统与具体的生产情况和具体的烧结情况连接在一起，也可以有效的实现数据信息的实时传输，保证各种具体的工作状态信息有效的发送，保证烧结余热锅炉控制系统的正常工作运行。
2.5 烧结余热锅炉控制系统中的锅炉安全保护功能
烧结余热锅炉控制系统之中的锅炉安全保护功能主要指的是，烧结余热锅炉控制系统可以通过ABB系统以及DCS系统和锅炉安全保护系统有机的结合在一起，一旦在烧结余热锅炉控制系统运行的过程之中出现汽包液位极高的情况、循环风机跳闸、汽包液位极低的情况等危急的问题，就可以通过锅炉安全保护系统自动关闭进入烧结余热锅炉的烟道阀门，将离开烧结余热锅炉的烟道阀门打开，保证烟气的排出不影响烧结余热锅炉的正常工作运行。
3 结论
综上所述，通过对ABB系统以及DCS系统在烧结余热锅炉控制系统之中的应用，可以在保证锅炉系统满负荷工作的基础之上，保证烧结余热锅炉控制系统的稳定运行，满足实际的安全设计要求，因此，其具有着一定的推广价值。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不到之处还望不吝赐教。
参考文献
[1] 王子文.唐钢2×75 t/h全燃气锅炉燃烧过程控制系统[J].冶金自动化，2013（11）：53-54.
[2] 章卫国，杨向忠.模糊控制理论与应用[M].西北工业大学出版社，2010.
[3] 蔡建军.刍议ABB DCS在烧结余热锅炉控制系统中的应用[J].仪器仪表用户，2014（3）：39-40.
[4] 谭振中.燃气-蒸汽联合循环中蒸汽汽轮机发电机组的整体调试[J].发电设备，2014（2）：18-19.
烧结智能控制 篇4
1 球团烧结过程智能控制方法概述
球团烧结智能优化控制的方法涵盖了两部分的内容, 其一, 为烧结配料优化环节;其二, 为球团烧结过程中的热状态优化控制环节。这两项环节的协调配合, 促使球团烧结过程智能控制更具可行性与经济性。其中, 后者同样包含两项主要部分, 即烧结终点控制与点火燃烧控制。经分析可知, 球团烧结过程智能控制方法实质上是一系列先进处理手段的集合, 并结合了模糊控制理论与神经网络等新型技术内容, 强化球团烧结过程的质量, 满足现代社会生产对球团烧结效益的要求。从理论研究的角度来看, 在该项策略的支撑下, 不仅有效降低了生产过程中的配料成本, 还在一定程度上改善了既往球团烧结过程中的波动状况, 增强了整个环节的稳定性[2]。通过构建球团烧结工艺模型系统可知, 在多变量PID解耦控制策略等多项手段的支撑下, 烧结机能够有效利用系数与烧结矿质量指标等数据内容, 燃料的消耗程度有所削弱, 由此可见, 球团烧结过程智能控制方法在实践过程中进行实施具备一定的可行性。
2 分析球团烧结过程智能控制方法的实际应用
烧结是钢铁冶炼过程中的重要环节, 烧结矿是高炉炼铁作业步骤中的关键物料, 物料本身的质量与产量对于目标产品的质量与产量有着直接的影响。从实际工作中可以看到, 链篦机-回转窑氧化球团烧结过程是一个涉及到传质、传热和复杂化学反应的工业过程。在其总体的控制环节中, 球团烧结过程具有非线性、分布参数以及大时滞等特性, 属于典型的复杂被控对象。因此, 需采取球团烧结过程智能控制方法与实践整合应用。
2.1 球团烧结过程智能控制方法的实际应用过程分析
从实践过程来看, 球团烧结配料的选择是整个生产的首要步骤, 在选择烧结配料时, 更要注重各类型燃料、溶剂之间的最佳配比参数, 进而保证生产原料成本在可控的范围之内, 获得具备合理粒度组成以及强度适中的制备物料是球团烧结工艺执行的基础;其次, 通过借助国内外优化算法等理论知识内容, 调整好球团烧结过程中物料的物理性能与化学成分间关联, 本着降低生产作业成本的原则, 找寻最佳的生产控制策略, 从实际情况来看, 热温度参数的变化是引起烧结矿结构出现变化的导火索, 因此, 在改善物料本身特性时, 要注意对生产环境温度等指标参数的智能化控制;最后, 依据配料优化的实际情况, 构建智能控制模型, 并设置好相应的约束值, 以便在实际操作中顺利执行。总而言之, 在应用球团烧结过程智能控制方法的过程中, 利用球团烧结工艺可生产出高质量的烧结矿, 并在融合了线性规划算法、智能优化算法等手段之后, 则有效节约了烧结矿物料在烧结过程中的生产成本, 进而提升了钢铁工业企业的生产效益。
2.2 球团烧结过程智能控制方法在实际应用过程中借助了指标参数的作用
在多变量PID解耦控制策略的支撑下, 有效改善了球团烧结环节的运作效率, 提升了整个过程的生产作业质量。从具体来看, 是在选矿过程控制中, 将描述控制规律的数学 (或逻辑) 表达式, 用控制算法来呈现[3]。基于此, 通过借助这些经科学分析而来的指标参数来辅以生产, 以及智能化控制平台的集中运作, 满足了现代工业生产领域对球团烧结过程经济性的高要求。
3 结语
通过对球团烧结过程智能控制方法的了解与分析可知, 该策略是在各项先进性技术的基础上而提出的一种综合性质的智能化工业生产控制策略。在其具体的应用过程中, 将复杂化的链篦机-回转窑氧化球团烧结过程进行高效管理, 并在一定程度上降低了作业成本, 提升了工况的稳定性, 改善了生产的质量。总而言之, 鉴于球团烧结过程具有非线性以及分布参数等特性, 采取球团烧结过程智能控制方法与实践整合应用具备一定的可操作性与经济性。
参考文献
[1]曹卫华, 段平, 吴敏, 等.基于分级递阶结构的铁矿石烧结过程智能控制[J].仪器仪表学报, 2010, 03 (03) :556-557.
[2]耿丹, 王全乐, 王洪江, 等.550m~2烧结机智能闭环控制系统的设计与应用[J].烧结球团, 2010, 04 (04) :38-39.
烧结球团论文 篇5
论
摘要：随着现在钢铁业的快速发展，我国的烧结球工艺也得到了长足的进步，而我们也不应当忽略在环境保护方面的问题。面对着越来越严峻的资源问题，如何提高烧结工艺的效率也是一个不容忽视的问题。
关键词： 烧结 设备 环保 安钢 精矿 粉矿
进入新世纪以来，随着钢铁工业的快速发展，我国烧结球团行业也随之快速发展，无论是在烧结球团产量、质量，还是在工艺和技术装备方面都取得了长足的进步，自动化水平也大大提高。
烧结技术自20世纪60年代起得到了迅速的发展，主要的表现在以下几个方面：
烧结设备向大型化发展，目前已有600m的烧结机。烧结机得大型化的技术经济效益明显。当以100m烧结单位面积基建费用为1计算，则有150m、200m、300m烧结机，分别为0.9、0.8、0.75。当烧结面积增大时，劳动生产率也会提高，而烧结矿的成本也随之降低。烧结设备的大型化后，生产过程的自动化程度也越来越高。目前先进的烧结生产从烧结配料、返矿和燃料用量、混合料水份、料槽厚度、点火温度、台车温度，一直到烧结终点及冷却温度等，都实现了自动控制。
个人认为在烧结工艺设备的方面环保高效将是主旋律。22222
最近十年期间，许多的钢铁厂迁出市区走向郊区，这是与我国的环保的方向相向的。众所周知烧结也是污染大户，如何能更好的使其与环境共存就是一个主要的话题。重工业与蓝天碧水不是鱼与熊掌不可兼得。
例如我们可以在烧结工艺中安置静电除尘器，可以大大的提高除尘的效果，除尘效率可达到96%以上。减少风机的噪音也会是一个新的突破点。另外也要控制单位有害物质的排放量，以减少有害的物质排入环境中，而对于尾矿的处理则要用例如生物或者化学方法来处理，比如假如嗜金属累的细菌微生物来降解或回收废矿中的重金属，也可根据尾矿中的化学物质的性质加入与之相关的中和剂。
而且烧结高效的方面则主要集中在如何提高烧结矿品味方面。虽然这是个老生长谈的问题吧下面以安阳钢铁厂为例。
（1）提高进厂精矿品位
烧结原料以精矿为主, 吨烧结矿精矿消耗在550kg 以上, 精矿品位的高低直接决定着烧结矿的品位。安钢烧结原料90% 以上依靠外购, 所用精矿主要是河北精矿和山西精矿, 精矿品位较低,SiO 2 含量高, 特别是山西精矿, TFe 最低时只有55% 左右, SiO 2最高达10% 以上, 对提高烧结矿品位极为不利。经分析论证,SiO 2 含量超过5% 的精矿作为高硅精矿堆放在一起;低于5% 的作为低硅精矿堆放在一起。实际生产中, 以配加低硅精矿为主,高硅精矿的配加量较少。在使用高硅精矿的过程中。目前, 安钢使用的铁精矿品位要求在64% 以上,SiO 2 含量控制在4.8% 以下, 对烧结矿品位的提高起到了关键作用。
（2）严格控制使用低品位粉矿
粉矿品位低, SiO 2 含量高, 烧结生产配用一定比例的低品位粉矿, 可以在烧结矿品位出现波动时, 起到调节作用, 其效果明显。从1988 年开始, 安钢就一直使用低品位粉矿, 但由于其品位太低且不稳定, SiO 2 含量又高,严格控制其配加量。1996 年, 由于外购粉矿质量大幅度下降, 品位降到40% 以下, SiO 2 含量升到15% 以上;1996 年10 月份, 外购粉矿品位降低到38.33% , SiO 2含量达到16.94% , 且成分波动相当大, 对烧结矿质量造成了极为不利的影响。烧结矿品位降低到54.29% , 品位稳定率降低到85.10% , 均为历史最低水平。经分析, 决定从1996 年11 月起停用低品位粉矿, 同时将烧结矿品位考核基数上调0.5%。当烧结矿品位出现波动时, 通过调节钢渣配比来调整烧结矿品位。
（3）适量配加高炉返矿
1997 年7 月, 由于炼铁厂高炉槽下返粉大量堆积, 已无地存放, 公司要求在烧结用含铁原料中配加一定比例的返粉。返粉是澳大利亚块矿、海南块矿、滦川块矿等高炉用块矿和酸性球团矿的槽下筛下物。在原料场经过简单平铺混匀后, 其TFe 在55% 左右, SiO 2 在12% 左右, 成分波动不是太大, TFe、SiO 2 的标准偏差均在0.5% 左右, 经实验室烧结杯试验研究, 决定将返矿粉配比定在3% , 同时将钢渣配比由3% 降到2%。使用后, 既保证了烧结矿品位没有降低, 同时品位稳定率也略有提高。
（4）用洗精煤代替原煤作燃料
安钢烧结所用固体燃料为无烟煤和自产焦粉。由于自产焦粉量较少, 外购无烟煤一直作为主要固体燃料。近年来, 无烟煤质量不断下降, 固定碳含量降低, 灰分、挥发分升高。安钢开始用洗精煤代替原煤进行生产。洗精煤和原煤相比, 固定碳含量高, 达77% 以上, 灰分只13%左右。使用洗精煤后, 烧结矿品位由54.34% 升高到55.05%。目前, 安钢使用的龙山洗精煤, 灰分含量在13.5% 以下, 固定碳含量在78% 以上,它的使用促进了烧结矿品位的提高。
（5）合理搭配各种原、燃料, 改善烧结物料结构
烧结矿品位的提高, 一方面依赖于高质量的原、燃料, 另一方面也必须注意各种原、燃料的合理搭配。安钢烧结厂近年来, 根据进厂原、燃料条件, 通过合理调整各物料配比, 使烧结矿的质量不断改善, 品位逐步提高。目前所用含铁原料以河北精矿为主, 配加少量返矿、澳粉、回收料、钢渣等, 熔剂全部采用生石灰, 固体燃料采用洗精煤或焦粉。各种原料化学成分及生产配比。
以上的安阳钢铁的例子只是众多钢厂烧结工艺改革的一个的小小的缩影。总之，只有在环保和效率两个方面一起发展才可以为现形势下我国的钢铁找到一个可持续发展的道路
参考文献：《烧结球与球团矿的生产》 王悦翔；
《烧结球团学》
《烧结球团杂志》
烧结余热能高效发电问题分析 篇6
关键词：烧结；余热能回收；高效；发电
中图分类号：TM617 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）05-0169-02
钢铁工业作为国民经济发展的中坚力量，是实现我国工业化的重要产业。而建筑等多个领域对钢材需求量日渐增多趋势下，能源消耗与环境保护之间的矛盾随之暴露，钢铁工业面临着巨大的节能减排的挑战。钢铁生产过程中涉及到烧结工序，会产生大量热能，如何将充分利用这些热能实现发电目标成为该领域发展及改革的当务之急。
1 我国钢铁工业烧结工序能耗现状分析
2012年，我国烧结矿产量高达8亿t之多，同比上涨了5.63%，但是烧结工序能耗并未发生较大变化，始终是能耗的主要环节，也成为钢铁经济成本控制的关键点。对我国烧结工序能耗变化情况调查和研究可以看出，我国烧结工序能耗整体呈现下降趋势，但是仍然维持在55 kgce/t上下，相比较国际先进水平存在较大差距[1]。烧结过程中，其能耗构成主要为固体燃烧占80%，电力占14%，可见，加强对烧结工序节能的研究势在必行。
2 现阶段烧结余热高效发电存在的问题
影响烧结余热高效发电的主要原因表现在温度、设备等多个方面。
2.1 温度过低，难以满足发电需求
结合某钢铁企业余热发电实际情况来看，2013年9月至2014年1月锅炉温度变化十分明显，呈现先升后降趋势，其中11月份温度最高，为387.67 ℃，相对应的发电量也随之增加，而1月份的温度最低为322.36 ℃，其发电量仅为10.5 MW，较11月份下降7.5%。可见，温度变化是决定发电量的重要原因，温度越高，那么发电效率也越高。
2.2 烧结连续性较差，影响烧结效率
据相关资料显示，添加适量的溶剂能够改善燃料的透气性能，影响其烧结稳定性，碱度稳定性与烧结矿合格率具有趋同性，充分证明了烧结工艺与烧结效率之间存在密切联系。烧结产生的余热能受到诸多因素的影响，其中难免会遇到停机情况，加之近年来钢铁企业效益下滑等因素的影响，我国烧结机作业率持续走低。
烧结作业率低的直接表现为反复停开机，而每次开机，锅炉等设备都将承受一次热交变应力，长此以往，势必会缩短设备使用寿命。如若在此过程中，忽视对设备的保养和维护，还会出现不同程度的腐蚀问题。
2.3 设备回收系统密封性偏低，降低余热温度
当前，对于烧结环冷机台车的制造工艺水平并不高，促使设备下部仍然延续传统热橡胶条进行密封处理。而长时间运行后，密封胶条势必会出现不同程度的磨损和老化问题，且长期在蒸汽笼罩下，大量炽热的烧结材料会损坏密封条，导致循环系统中存在多处漏风点，在一定程度上降低了余热温度，进而影响到发电效率。影响烧结余热发电效率的因素较多，作为钢铁产业发展的薄弱环节，加强对该方面工作的研究显得尤为重要[2]。
3 提高烧结余热发电效率的有效途径
3.1 采取梯度方式利用余热，实施多炉带一机措施
就热工理论来看，一切不可逆过程均朝着降低能量品位的方向进行，热工转换效率与余热温度息息相关。因此结合该理论，钢铁企业应坚持合理原则，采取梯度方式充分利用余热。将烧结系统余热温度较高的部分用于发电，而随着温度的下降，当温度处于中间位置时，可以助燃空气电火炉等环节，温度过低时，可以用于对烧结材料的干燥处理等工作。通过将温度划分为多个等级，能够促使余热资源得到充分利用，且效率最佳。
钢铁企业内部有多台烧结设备，且设备之间的距离并不远。为了提高设备运行有效性，可以在两台设备之间设置一套汽轮机发电机组。在日常运行过程中，如若其中某台设备出现故障，可以利用另一台设备继续供热发电，增强发电稳定性，避免停机对余热能量产生的消极影响，通过这种方式，既能够有效避免甩炉问题，还能够充分利用热能[3]。当前，我国投运三套烧结余热发电系统中，包含两炉带一机模式，如马钢和鞍钢，取得了显著的经济效益，值得进一步推广。
3.2 增强热源稳定性，增强余热发电水平
要想真正提高烧结生产作业水平，稳定热源，需要最大限度上减少烧结停机次数，并加强对设备及操作等方面的调整和优化，控制烧结漏风率。具体来说，可以减少烧结系统与外界的压力差，适当将发电后产生的废气引入到烧结设备前的料层封闭到罩内，实现热风烧结，继而减少冷风与燃料之间的接触面积，提高热源整体稳定性。随着科学技术快速发展，机械设备制造工艺水平也随之提升，企业应积极引进采取先进工艺制造的设备，如全金属柔磁性密封等技术，从根源上避免漏风问题的产生。不但如此，还可以结合企业具体生产情况，适当调整补燃系统等，实现对燃料的充分燃烧等，提升热源品质及稳定性，以此来满足发电需求。
3.3 提高设备运行效率，增加发电量
在企业生产管理过程中，管理者要树立节能减排观念，重视烧结余热发电工作，通过合理控制出口烟温，优化设置炉内结构，在设备制造环节加强对密封性的把控，并选择合适的炉管形式及材质。为了避免设备长期运行对管材产生的腐蚀问题，可以对管材表面进行涂层处理，既能够延长管材使用寿命，还能够避免管材漏风等问题产生的消极影响，从而提高烧结余热发电有效性[4]。
随着钢铁产业节能减排改革的进一步发展，相关人员应加强对余热能相关影响因素的研究，如余热锅炉当量等，合理确定设备主蒸汽、再热蒸汽等压力参数，特别是突发状况下设备负荷变化后，设备要采取的运行方式等，提高设备运行经济性，实现企业经济效益最大化目标。
3.4 合理划分区域，推广区域联合发电
一般来说，如果企业燃烧排气设备较多，其热源较为分散时，可以按照工序区域等将独立的余热回收系统产生的蒸汽，借助各自的管网，向发电系统供汽，将热能集中到一个地区，增加系统循环热效率的同时，还能够避免发电设备重复建设增加的成本等。就普通钢铁企业来说，可以分为炼铁和炼钢两个区域，构建联合发电模式。就前者来说，可以分为焦炉烟气回收系统、荒煤气回收蒸汽等；后者主要包括转炉饱和蒸汽等装置。
4 结 语
根据上文所述，可持续发展观及科学发展观明确要求钢铁企业要坚持朝着节能环保方向发展。因此针对烧结余热发电方面存在的低效率问题，钢铁企业管理者要树立现代管理理念，加强对烧结余热能量利用的研究，立足于当前发电低效存在的问题，采取行之有效的措施，从设备、能源利用方式等多个角度入手，不断提高烧结余热能源的利用率，促使热能转换为电能，创造更多经济效益，从而促使钢铁产业在国民经济发展中的积极作用得到充分发挥。
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[3] 陈瑾瑜，马忠民.我国烧结余热发电现状及发展建议[J].冶金动力，2015，
（3）.
烧结余热回收控制结构设计 篇7
20世纪90年代以来,中国钢铁工业发展迅速,成为世界上最大的钢材生产国和消费国。2008年中国粗钢产量为5.01亿吨,占全球粗钢产量的37.7%;生铁产量为4.71亿吨,占全球生铁产量的50.6%[1]。烧结矿成为高炉炼铁的主要炉料,烧结是现代钢铁制造流程中物质流和能量流通量最大的工序之一。
研究表明,烧结工序余热资源量约占钢余热资源总量的19.3%[2],烧结余热回收是降低能耗、提高能源利用率的重要途径。但是当前的烧结余热回收系统因烧结流程工况变化等原因,存在停机率较高、系统稳定性差等问题[3,4]。为实现对余热回收过程的有效控制,本文通过分析余热回收过程的工艺流程,指出中压蒸汽温度优化控制的关键问题和难点,进而设计了烧结余热回收优化控制的总体结构。
1 烧结余热回收流程
烧结余热回收过程主要是通过回收烧结环冷机(约200—500℃)的中低温烟气送往余热锅炉的途径来回收余热能源的,结合低温余热发电技术,利用余热锅炉产生的蒸汽推动汽轮发电机组发电,实现余热回收利用,保护环境,节能减排,同时可以创造可观的经济效益[5]。
烧结矿的冷却以及余热的回收程序通常是在移动的环冷机中进行,图一为当前较多采用的烧结余热发电工艺流程。整个余热回收系统可分为烟气循环系统、余热锅炉系统以及汽机发电系统。烟气循环系统包括锅炉本体、环冷机和循环烟道,其作用主要是冷却烧结矿的同时产生高温烟气;余热锅炉系统主要作用是将环冷机产生的高温烟气送往余热锅炉来产生蒸汽;汽机发电系统则是利用中压蒸汽带动汽轮机发电机组做功发电。环冷机由一组转动台车组成,一般分为多段进行鼓风冷却。烧结余热回收主要是对环冷机1段以及2段产生的烟气进行回收[6]。
在图一所示的烧结余热回收发电系统中,中压蒸汽作为主要的蒸汽,它所含热量的多少是影响发电量和效率的主要因素。中压蒸汽的流量与温度相关,在烧结矿热量固定时,提高蒸汽的温度会使其流量减少。环冷机转速的改变,会影响料层的厚度,进而影响系统产生的蒸汽温度。而烧结矿温度和循环风机转速等参数的变化到中压蒸汽温度的变化之间存在较强的非线性以及较大的时滞。环冷机中的烧结矿温度随烧结机负荷而变化,而烧结机负荷改变后发电的效率也会随着改变。因此,为了提高效率,中压蒸汽温度和环冷机速度需要在一定的范围内进行实时的调整。
2 烧结余热回收热交换过程主要问题
2.1 需解决问题
通过以上对烧结余热回收流程的分析可知,烧结余热回收热交换过程控制需要解决以下两个关键问题:
(1)操作参数的优化设定。实际生产中,烧结机负荷的变化会引起工况的变化,造成中压蒸汽温度和环冷机速度的设定值偏离。因此余热回收过程操作参数的优化设定需要考虑烧结机负荷变化,在适当的范围内,实现各个操作参数随着工况的变化而实时优化设定。
(2)中压蒸汽温度的稳定控制。中压蒸汽温度控制的作用是将锅炉中产生的中压蒸汽的温度稳定在预设值附近。由于烧结机速度及烧结矿温度的变化,在循环风机转速不变时,蒸汽温度会随着烧结矿温度的波动而波动。为实现中压蒸汽温度的稳定控制,需要实时调节循环风机的转速。
2.2 控制难点
烧结余热回收过程是一个多变量、大滞后的复杂系统。烧结机负荷的剧烈变化及各测量参数的时滞与不确定性,造成系统的优化控制异常困难。同时余热回收的慢过程和烧结机负荷变化的快过程也提高了系统优化控制的难度。具体而言,控制有以下难点:
(1)烧结机运行不稳定,烧结矿的温度变化较剧烈,导致蒸汽的温度变化幅度很大,波动可达50℃。
(2)烧结矿温度改变后,余热回收发电过程的效率也会发生改变,为提高余热回收发电过程的效率,中压蒸汽温度的预设值需要在适当的范围内进行实时调整。
(3)流程中的某些参数,比如烧结矿温度、烟道压力等难以实时准确测量,同时检测数据中存在大量的干扰及误差。
(4)风机转速的变化和烧结矿温度与蒸汽温度的变化之间的传递存在约5min的滞后,同时烧结矿温度的干扰作用要比循环风机转速的调节作用影响更快,造成中压蒸汽温度的控制困难。
3 智能优化控制结构的设计
由于烧结余热回收过程存在着工况多变、参数不确定等特点,优化控制存在很大的难度。由于有些参数难以获得(如烧结矿的温度、循环风量),传统的建模方法不能满足要求,而智能建模方法提出了较好的解决办法[7]。本文采用智能建模方法结合热力学原理设计了烧结余热回收智能优化控制结构。该控制过程可以划分为:操作参数优化模块和中压蒸汽温度智能控制模块。
3.1 操作参数优化模型
操作参数的优化控制目标是使余热回收系统能够跟随烧结工况而变化,从而回收更多热量。在料层厚度或烧结机速度改变时,烧结矿温度和产量也会相应改变,若不实时调整参数则系统不能适应新的工况。
为实现参数优化,需要以实时检测的料层厚度、烧结机速度和锅炉进水温度等参数作为输入,采用智能方法(如BP神经网络),建立蒸汽产量预测模型;同时以蒸汽有效产热量最大为优化目标建立优化模型,并采用智能优化算法(如粒子群算法)求解,进而求得最优的环冷机速度和蒸汽温度预设值。
3.2 中压蒸汽温度控制模型
为消除烧结矿温度的变化对蒸汽温度造成的干扰,需设计中压蒸汽温度的控制器,使蒸汽温度能够控制在预设值附近。
正如上文分析,烧结矿温度变化影响较快,而循环风机转速调节较慢,本文设计了基于中压蒸汽温度预测的反馈模糊控制器。以烧结矿温度作为前馈,建立蒸汽温度预测模型,当烧结矿温度变化时,实现对烧结矿温度扰动的补偿,保证循环风机转速的调节能够跟随烧结矿温度的变化而改变,同时调节系统误差。反馈模糊控制器以中压蒸汽温度预设值和实际值的偏差以及变化率作为输入,从而得到循环风机转速的控制增量。对前馈和反馈增量采用模糊融合集成,然后与当前的循环风机转速相加,即得到新的循环风机转速的预设值。模糊融合作用是调节前馈和反馈控制作用的融合比例。
3.3 智能优化控制结构
结合以上操作参数的优化设定模块和中压蒸汽温度控制模块两部分,本文设计的烧结余热回收优化控制结构如图二所示。
首先以烧结料层厚度、烧结矿温度、烧结机速度、锅炉进水温度、环冷机速度和中压蒸汽温度作为输入,建立中压锅炉有效产热量的预测模型。进而以中压锅炉有效产热量最大为优化目标,以运行条件限制作为约束条件,得到有效产热量的优化模型。然后实时检测当前的料层厚度、烧结机速度、烧结矿温度和中压锅炉的进水温度等参数,对之前的优化模型进行优化计算,得到使有效产热量最大的环冷机速度和中压蒸汽温度的优化值。中压蒸汽温度预测模型以循环风机转速和烧结矿温度作为输入,以中压蒸汽温度的滞后一段时间的预测值作为输出,使得预测周期与系统控制周期同步;预测模糊控制器以中压蒸汽温度预测值与设定值的偏差和偏差变化率作为输入,得到循环风机转速的前馈控制增量ΔVFore,使系统较好地跟随烧结矿温度而变化;反馈模糊控制器以中压蒸汽温度检测与设定值偏差和偏差变化率作为输入,计算出循环风机转速的反馈控制增量ΔVBack,用于提高系统控制精度。最后采用模糊融合的方法集成前馈和反馈增量,计算得到循环风机转速的增量ΔV。
4 结束语
本文分析了烧结余热回收过程的工艺流程,指出其运行条件、干扰因素和操作要求。在此基础上,提出余热回收热交换过程控制的主要问题和控制难点,进而设计了烧结余热回收智能优化控制结构。
摘要：烧结是现代钢铁制造流程中物质流和能量流通量最大的工序之一。为实现对烧结余热回收过程的有效控制,本文通过分析烧结余热回收过程的工艺流程,指出了中压蒸汽温度优化控制的关键问题和控制难点,并在此基础上设计了烧结余热回收过程智能优化控制的总体结构。
关键词：烧结,余热回收,智能优化,控制结构
参考文献
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智能润滑系统在烧结机上的应用 篇8
三安钢铁厂60m2烧结机, 原润滑系统采用环式干油润滑接触器控制。这种润滑方式对设备供油点状况不易判断, 容易造成设备因失油而加速磨损, 能耗大, 故障率高, 可靠性及维护性差。选用ZDRH-2000智能润滑系统取代传统环式干油润滑系统, 实现烧结机智能润滑自动控制。
烧结机是将混合后的含有硫、磷、碳等矿粉的原料进行化学反应的设备, 将矿粉烧结成含铁、碳等的烧结矿, 给高炉冶炼提供原料。烧结矿粉在台车上燃烧, 台车在滑道上行走, 矿粉上方有吸风装置。在台车与滑道之间装有上部弹压式密封装置 (装置在台车上) , 靠弹簧的压力和密封板的重量压在滑道上。烧结机滑道润滑点输入的油脂在密封板和滑道之间形成半流体密封。烧结生产环境恶劣、温度高、润滑点多且分散, 不易检修。烧结机头、尾部润滑点多为重载轴承, 烧结机滑道及烧结机尾部的温度约300℃。传统环式干油润滑系统, 已满足不了高负荷的生产要求, 故选用智能润滑控制系统来满足烧结机润滑的需求。
二、改造润滑系统的必要性
60m2烧结机有92个润滑点, 原采用环式干油润滑接触器控制, 即双线干油润滑系统。当I线管道上所有润滑点输油完毕, 压力达到换向阀调定压力时, 换向阀芯运动, 触杆碰行程开关, 润滑泵停止工作。电控箱控制转向II线管道送油, 自动进入下一循环。原循环换向供油时间为供油30min停90min或120min。换向时间由设备管理人员根据设备运行工况, 手动设定继电器时间来进行换向, 这种方式使用中常出现各种问题。
1. 故障率高
因干油黏度大输送需用压力高, 给油器运行不稳定, 故障率高, 常造成不必要的能源浪费和设备磨损, 满足不了高负荷的生产需要。
2. 不能实时了解供油状态
离泵近、背压低、阻力小的润滑点先得到油, 背压高的地方容易发生堵塞。不能实时了解供油状态, 给使用、维修增添许多困难。
3. 原系统设计安装不太合理
原供油管路设计、安装有不太合理的地方, 有些润滑点位置不便观查。润滑管道长时间在高温下, 管内油脂硬化阻塞管道, 容易造成润滑点失油或漏油, 导致滑道、轴承在无润滑脂的状态下工作。
基于上述原因, 2009年3月引进北京中冶华润科技发展有限公司开发的专利产品, ZDRH-2000智能多点润滑系统取代原干油润滑系统, 将微机与PLC可编程控制技术相结合, 使烧结机设备润滑进入智能化。
三、烧结机智能润滑系统技术改造方案
1. 改造方案实施
选用ZDRH-2000型智能终端式多点润滑系统, 采用微机结合SIEMENS S7-200系列可编程控制器作为主要控制系统。烧结机智能润滑供油压力为40MPa, 根据距离远近可调整压力大小, 调压范围在0~40MPa。供油系统由两台电动高压润滑泵组成, 一台工作, 一台备用。可手动、自动转换。每点可进行现场、远程操作, 便于调试与维护。在自动运行状态, 主控系统按照设定程序运行, 启动电动高压润滑泵, 通过电磁给油器、流量传感器及管道, 将油依次循环供应到需要润滑的位置。润滑点接口处的油, 压力不低于0.5MPa。系统与烧结机启动、停止同时联动。系统每3h供油一次, 时间在2~16h之间可调。供油量和供油时间, 可根据现场实际需要自由设定, 给油量调整方便, 可满足不同润滑制度的需求。
2. 烧结机润滑点分段及时间参数情况
第一段 (1号混合机和1号烧结机机头、机尾部分润滑点) 包含点号:1-8、61-64、153-168。循环时间240min, 自定义时间参数为1003。
第二段 (2号混合机和2号烧结机机头、机尾部分润滑点) 包含点号:69-76、133-152。循环时间240min, 自定义时间参数为2003。
第三段 (1号烧结机滑道润滑点) 包含点号:9-60、65-68、169-172、179、180。循环时间30min, 自定义时间参数为3004。
第四段 (2号烧结机滑道润滑点) 包含点号:77-132、173-176、183、184。循环时间30min, 自定义时间参数为4004。
四、ZDRH-2000型智能集中润滑系统工作原理
1. ZDRH-2000型润滑系统构成
系统由主控设备、油站、现场控制器、检测部件和监控系统组成。
主控设备采用微机控制, 作为润滑系统的指挥设备, 主要控制油站启停, 现场设备润滑点的油量分配, 现场信号数据采集处理。多种参数可调节, 优化应用。
油站作为整套润滑系统的心脏设备, 采用电动高压润滑泵作为润滑剂输送部件, 经管道将润滑脂输送到各个润滑点。
现场控制器, 采用电磁给油器控制各润滑点打开或关闭来实现供油。
检测部件, 采用流量传感器实时检测监控每个润滑点的供油状态, 定位现场信息并反馈给主控系统。有故障及时报警, 提示操作人员去处理。
监控系统, 采用微机远程设定参数、远程监控、远程维护, 有故障及时报警并记录, 便于检修维护。
2. 智能集中润滑系统控制原理
控制系统工作分为手动、自动两部分, 自动是主要的控制方式。
手动运行时, 主控室画面上的按钮可对应现场的相应润滑点。开启油泵后, 润滑脂被压注到主管路中, 按下润滑点按钮 (按钮组合编号与现场润滑点相对应) , 电磁给油器得到信号, 开通油阀, 润滑脂压注到相应的润滑点。润滑供油时间可根据各润滑点的实际需要决定。手动控制一般在调试和检修时用于单点控制。
自动运行时, 可编程控制器按照已编制好的程序自动运行, 系统首先检测系统中的参数, 如系统中无参数时, 供油系统禁止运行, 只有在各系统参数输入后, 系统才会按照所设定值自动运行。这一过程可分四步。
第一步首先检测联锁控制参数。联锁控制参数为1时, 则处于联锁控制状态, 系统开始检测联锁信号 (即主机启动信号) , 主机没启动, 没有联锁信号, 润滑系统无法运行, 等待主机送来联锁信号后, 开始自动运行并进入下一步。联锁控制参数为2时, 则处于自动运行无联锁状态, 直接进入下一步。
第二步则检测油泵参数。油泵参数为1时, 则1号油泵自动启动。油泵参数为2时, 2号油泵启动。油泵参数为3时, 1号油泵运行90s, 系统压力仍处于下限时, 开启2号泵。油泵参数为4时, 2号油泵运行90s, 系统压力仍处于下限时, 开启1号泵。
第三步逐点供油。逐点供油是用压力检测来控制油泵的过程。工作流程如图1所示。
油泵开启一段时间后, 系统压力上升至设定值时, 电磁给油器根据主控系统发来的指令进行逐点给油, 一般先从1点开始, 1号油阀打开, 按照所设定的时间开始给1号润滑点供油, 同时1号润滑点的流量传感器监控润滑点的供油状态, 润滑点堵塞时, 报警系统立即动作, 输出报警信号, 同时监控系统记录故障信息, 供油时间到后, 主控系统发出指令1号油阀关闭, 2号油阀打开, 开始给2号润滑点供油, 2号润滑点供完油后关闭, 3号润滑点打开, 就这样依次按照主控设备发来指令进行下去。直到最后一个润滑点184号供油完毕, 最后一个电磁给油器关闭, 同时油泵自动停止, 系统进入下一步。
第四步开始循环等待延时。循环等待时间到后系统又开始进入一个新的供油循环。其自动供油流程如图2所示。
在设备自动运行过程中, 各润滑点供油时, 主控系统显示该点正在供油与该点供油时间以及润滑点供油状态, 系统进入循环间隔时间后, 主控系统显示间隔时间倒计数值, 以便清楚当前设备运行状态。油泵又开始自动启动, 同时润滑点打开, 下一个供油循环开始。每个点的供油时间可通过微机来进行改变, 大循环时间也可修改。每一次运行后, 主控系统都会自动记录下故障信息等一些数据, 以便管理和维护。压力调节系统随时显示和控制系统供油压力, 反馈至主控制系统, 如系统出现油压过高的故障时, 压力控制系统动作, 油泵停止工作, 从而保护了油泵。在设备出现故障时, 主控系统采取相应措施进行处理, 当措施无效后, 向上位机发出故障请求信号, 以便检修人员来进行相应处理。
五、润滑系统改造后效果
(1) 可编程控制技术替代继电器接触器控制, 使系统达到机械、电器、自动化三重安全设置, 保证设备安全可靠运行。
(2) 自由排序, 按需逐点供油。供油方式由原来的每点同时供油改为逐点供油, 按设定程序、顺次给油, 每点供油量根据实际需要设定。每点给油时间、间隔时间根据需要设定。逐点供油可与系统设备联锁。提供了灵活的润滑控制方式, 可保证供油压力和供油可靠性。
(3) 定时、定量供油, 对每一点的加油量可自行设定。对每一点的运行状态实时监控, 能根据工艺要求随时调整供油参数。润滑设备的循环、供油时间根据润滑段的分布情况不同, 控制参数也不同。设备管理人员可根据现场设备运行工况来进行自定义设定调整, 以达到供油时间为主、循环时间为辅, 既能保证设备润滑可靠, 减少磨损, 节约能源, 又不会造成油脂浪费。
(4) 逐点检测, 及时反馈。通过流量传感器检测油在管道的位移信号, 准确检测各润滑点的供油状态, 检测到故障及时报警, 且能准确判断出故障点所在, 便于操作工的维护与维修。操作员可根据设备各点润滑要求的不同, 通过远程调整参数, 以适应烧结机的润滑要求。
(5) 远程监控, 人性操作。故障查询, 智能判断。真实反映现场每个润滑点供油状态, 现场情况一目了然。在微机上实现手动/自动切换, 可手动单点给油与检测, 可与系统设备联锁。在微机上直接显示各故障点的具体位置, 准确判断每个润滑点、润滑元件故障。系统自带故障类型数据库。
六、结束语
浅析烧结矿中FeO的控制 篇9
关键词：烧结矿,FeO含量,措施
引言
FeO是影响高炉冶炼的重要因素之一, 同时也是评价烧结生产的一项重要指标。它不仅影响烧结生产的工序能耗, 还影响炼铁生产的增铁节焦。这是因为, 烧结矿中的FeO是影响烧结矿强度和还原性的决定因素。高炉生产表明, 入炉原料中FeO每降低1%, 其焦比亦可降低1%。因此, 分析和研究影响烧结矿中FeO的因素, 以及采取有效措施控制和稳定烧结矿中FeO的含量是烧结生产的重要工作之一。
1影响烧结矿中FeO含量的因素
1.1烧结配碳量的影响
在烧结料中, 固体燃料的使用量是影响烧结矿FeO含量的主要因素 (见表1) 。
从表1中可以看出, 随着燃料用量的增加, 烧结过程中还原区域扩大, 氧化区域缩小, 即还原作用加强, FeO含量增大。因此, 在保证所获得的烧结矿具有足够的强度和良好还原性的情况下, 适当降低烧结料中固体燃料的配加量是降低烧结矿中FeO含量的主要途径。
1.2燃料粒度的影响
在燃料用量一定的情况下, 当其加工质量不能满足工艺要求时, 会对烧结矿的FeO含量造成较大影响。通常情况下, 燃料粒度≤3 mm部分要求不小于80%。因为, 当燃料粒度较粗时, 一方面由于燃烧时间长, 燃烧带厚度变宽、扩大, 烧结过程中的热分解和还原作用加强, 使得烧结矿中的FeO增加;另一方面, 较大颗粒的燃料在布料时容易形成偏析, 使得局部区域呈现强还原气氛, 这样不仅使FeO含量升高, 而且造成FeO波动加大。表2是2004年各月份燃料粒度 (≤3 mm平均含量) 与FeO含量对照。
表2表明, 燃料的加工质量对烧结矿中FeO的影响较为明显。
1.3碱度 (R2) 及MgO含量的影响
(1) 烧结矿的碱度 (R2=CaO/SiO2) 是烧结生产的重要指标。烧结料中的CaO在烧结过程中形成低熔点化合物, 为降低燃烧带的温度创造了良好的条件。同时, 根据烧结过程的氧化还原反应可知, CaO在反应过程中有利于铁酸钙 (CaO·Fe2O3) 的生成, 并阻碍难还原的铁橄榄石 (2FeO·SiO2) 的生成。因此, 烧结料中的CaO可使烧结矿中FeO减少, 生产高碱度烧结矿也可降低烧结矿中FeO的含量。
(2) 烧结料中的MgO在烧结反应过程中易形成高熔点化合物, 使燃烧带温度升高、变宽, 进而增加了烧结矿中的FeO含量;另一方面, MgO含量的增加, 能稳定烧结过程中的Fe3O4, 降低Fe2O3的分解温度, 增加MgCO3的分解吸热, 同样使烧结矿FeO含量升高。由此可见, 烧结料中MgO含量的增加不利于降低烧结矿中FeO的含量。
1.4烧结操作的影响
在操作方面, 传统的“薄铺快转、大水大碳”不仅会出现烧结层表面过氧化、结壳烧不透的现象, 而且也会产生烧结不均匀的现象, 特别是使烧结矿中的FeO含量居高不下。因此, 近年来在烧结生产中广泛推广的“低温、厚料层”烧结工艺, 不仅节能、降耗, 还降低了烧结矿中FeO的含量。这是因为, 随着烧结料层的提高, 其自动蓄热能力增强, 烧结温度提高, 相应地减少了烧结料中的配碳量, 致使烧结矿FeO含量减少, 还原性得到改善。料层厚度与FeO含量关系见表3。
从表3中可以看出, 随着料层厚度的提高, FeO含量逐渐降低。
2减少FeO含量波动的措施
经过对引起烧结矿中FeO波动及升高原因的分析, 在生产实践中采取了相应的措施。
2.1严格执行烧结机的操作管理制度, 认真贯彻落实“低温、厚料层、烧透”的操作方针, 坚决杜绝薄铺快转的操作方式
目前24 m2烧结机要求料层厚度不得低于560 mm, 一般控制在580～600 mm之间, 大烟道废气温度不许低于80°C。同时, 结合“连续配料操作法”, 稳定水碳、稳定料层, 消除和解决生产过程中出现的各种波动因素, 精心操作, 确保生产连续、稳定、均衡、有序, 达到降低能耗、降低FeO的目的。
2.2对燃料破碎操作人员进行技术培训
严格按照工艺要求操作, 加大考核力度, 加强操作工的工作责任心。在设备方面, 做到及时修复和更换四辊辊皮, 为提高燃料破碎质量提供可靠保证。
2.3适当加大生石灰配用量
现在使用的熔剂主要有生石灰和石灰石两种。生石灰配比由过去的3%～4 %, 增加到现在的5%～6%, 使烧结料中CaO含量相对增加, 从而为稳定和降低烧结矿FeO的含量创造条件。
3结束语
(1) 严格贯彻执行“低温、厚料层、烧透”的操作方针, 改变传统的薄铺快转、大水大碳的操作方式。充分利用厚料层“自动蓄热”能力强的特点, 适当减少燃料配加量, 是降低FeO的关键。
(2) 提高燃料加工破碎的质量, 使燃料粒度满足烧结工艺的需求, 避免大颗粒燃料的偏析, 促使燃料消耗降低, 这是降低烧结矿FeO含量, 减小FeO波动的重要保证。
烧结智能控制 篇10
所谓烧结就是在粉状铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料, 在烧结机上点火燃烧, 借助燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相, 把其他未熔化的烧结料颗粒粘结起来, 冷却后将铁矿粉烧结成多孔质块矿, 作为炼铁原料[1]。
专家系统 (Expert System) 是人工智能领域中的一个重要分支。所谓专家系统, 实际上是以知识库为核心进行问题求解的计算机程序, 即基于知识的智能系统。烧结过程控制专家系统, 根据烧结过程控制的特点, 采用数学模型和知识模型相结合的控制方法, 以知识模型为主的控制策略[2]。
2 控制模型建立
烧结生产工艺流程分为原料准备及运输系统、配料系统、烧结机系统和成品贮运系统。控制系统[2]的主要功能是连锁控制烧结生产各系统的工艺设备, 管理控制配料槽、返矿槽、混合料槽、铺底料槽及环冷机矿槽料位。自动配料控制, 在原料准备及运输系统中对各种含铁料在精矿库通过圆盘给料机做一次配料, 混合后由配料系统控制混匀铁料、白云石、石灰石、生石灰、焦粉、煤粉、冷返矿、热返矿和灰尘等物料的下料量。控制对混合料的自动加水, 通过在恒定负压下测定通过料层的空气流量来监测料层的透气性。点火炉燃烧自动控制, 并根据沿台车横向设置的雷达料位计测定的料位平均值, 对料层厚度的横向和纵向进行自动控制。按最后几个风箱废气温度来计算烧结终点, 调整台车速度使终点控制在倒数第几个风箱上, 控制烧结过程的终点。以及控制烧结机、圆辊给料机和环冷机的速度, 主抽风机及主电除尘系统。电气传动及其自动控制的内容大致是各电气装备的启动、停止、顺序控制及连锁。
3 燃料比率控制模型的研究
3.1 概述
燃料比率控制模型 (FRC) 是I级控制模型。用于烧结混合料中燃料比率的在线控制。
模型为了保持烧结混合料中碳 (C) 含量的稳定, 考虑了燃料中的碳含量和湿度。并且根据燃料B控制返矿量。因此, 在模型中不同的燃料百分比对应不同的返矿量。
燃料控制是在配料室中, 两个燃料仓的三个下料口 (#12、#13A、#13B) 来实现的, 通常使用两个下料口。所以, 模型需要考虑到两个下料口之间的延时和料流变化。根据仓号大者为最后的调整仓。
燃料比率控制模型的控制方案是:燃料A、燃料B分别单独控制, 根据二级系统下传的数据 (配比、碳含量、水含量等) , 对燃料A和燃料B下设定值, 并且根据返矿的实际下料量对燃料B的设定值进行调整。
模型输入参数:
混合料总料量、配料室燃料A实际下料量、燃料A湿度测量值、燃料A碳含量的分析值、配料室燃料B实际下料量、燃料B湿度测量值、燃料B碳含量的分析值、返矿总量、过程延时。
一级控制系统模型输出:配料室中燃料A和燃料B的设定值的依据
一级控制系统控制变量:烧结混合料中C的含量、返矿量
3.2 参数说明
参考文献
[1]傅菊英.姜涛.朱德庆.烧结球团学[M].长沙:中南工业大学出版社, 1996.
[2]马竹梧.冶金原燃料生产自动化技术[M].北京:冶金工业出版社, 2005:153-232.
[3]王万森.人工智能原理及其应用[M].电子工业出版社, 2000:118-124.
烧结普通砖检测试验中的结果探究 篇11
摘要：随着我国经济的不断发展，建筑领域也呈现出飞速发展模式，高层建筑与超高层建筑不断步入大众视野，建筑技术的高要求对建筑材料的质量提出更大的挑战。烧结普通砖因其具有的高强度及耐久性，保温隔热、隔音吸声等优势，一直以来是建筑墙体围护结构的最佳选择。烧结普通砖在建筑物内墙、外墙、柱、拱、烟囱等结构中被广泛应用。但不可否认的是，烧结普通砖也有诸多缺陷，因而导致其逐渐退出建筑市场，因此，对烧结普通砖进行试验检测，进而分析其结果，提出判别标准及处理的原则，为烧结普通砖的进一步发展指明了道路。
关键词：烧结普通砖；检测试验；结果探究
烧结普通砖因其自身具有的强度及耐性的优势，在建筑物的建设过程中发挥着不可替代的作用，在促进当前建筑领域的飞速发展方面意义重大。烧结普通砖作为建筑项目常用的建筑材料，其质量的好坏直接决定着整个建筑项目的质量及进度。因此，通过烧结普通砖的检测工作提高砖体质量，通过检测结果分析提出判别砖体的标准以及提出合适的处理原则是当前亟待解决的课题。当前烧结普通砖的检测方式主要包括“出厂检验”和“型式检验”两种，“出厂检验”是为保证每一批出厂的烧结普通砖都能够达到质量合格的要求；“型式检测”是为厂家提供工艺改进而进行的检测，能够一定程度上促进烧结普通砖的生产及质量的稳定性。
一、烧结普通砖概述
1.含义及分类
由国家规定《烧结普通砖》可知，烧结普通砖即指以粘土、页岩及煤矸石、粉煤灰等为原料，经过高温烧制而形成的实心或者孔洞率不大于百分之十五的砖。烧结普通砖依据所用原料的不同可以分为这样四类：烧结煤粉砖、烧结粘土砖、烧结页岩砖以及烧结煤矸石砖。
2.应用
烧结普通砖主要用于建筑物墙体，因其具有良好的隔音吸声、保温绝热的特点，在建筑物外墙、内墙及烟囱等结构中得到广泛应用。但值得注意的是，烧结粘土砖具有毁田取土、能耗大、效率低的劣势，在我国大部分地区已被禁用，因此要注意烧结多孔砖的推广应用，利用新型技术开发墙体建筑材料。
二、检测数据分析
通过对烧结普通砖抽样检测，分别测算出样本均值、样本标准差、样本标准值以及样本变异数，依据这些具体数据判定烧结普通砖的质量是否合格。需要注意的是，任何检测数据对样本的判定都应该立足于正常的数据基础上，所抽取的试验样本的数据应该反映总体数据的特征，对于烧结普通砖来说，除去个别的异常值外，其余的大部分数据应该来源于同一个数据总体，而出现的异常值，则有可能是数据总体固有数值的极端现象，是随机出现的，也有可能是由于数据检测技术、实验条件以及试验方法导致的的结果。
在一组检测数据中，如果样本两端的数据明显偏离中间平均值，而是倾向于较大或较小的数值，这说明该组数据离散性较大，其中存在多个异常值。一方面，如果这种情况是由于总体数据固有的随机变异性导致的，那么可以断定该组数据既反映出了总体数据中质量较好的砖体，也反映出了质量较差的砖体，而质量适中的砖体则没有得到较好的展现，这就说明抽样不具有随机性，是有选择的进行抽样检测的，那么得出的这组数据不能很好的代表總体分布规律。另一方面，如果这种现象是由于试验技术以及试验方法的偏差导致的，那么所出现的异常值与其与数据不应该归为同一总体数据中，因而也不能代表总体数据，属于无效数据。
三、判定异常值以及处理方法探究
1.同一数据总体
在同一组抽样数据中，异常值是数量较少且偏离总体数据中其他数据的个体，当其他大部分的抽样检测数据来源于同一数据总体时，可以采用“格布拉斯检测法”对样本异常值进行判定与处理。
抽取烧结普通砖的十个抗压强度检测值，将数据按照从大到小的顺序展列，并计算出样本平均值以及样本标准差，利用标准差以及平均值分别计算出数据大于平均值、数据小于平均值的统计数据，以确定检测水平临界点，当统计值大于临界值，则判定数据为异常值，若小于临界值，则判定为无异常。
如果没有足够的技术判定数据异常是由于技术原因或操作方法不当导致的，就应该把异常数据看做总体数据的随机变异，不能判定数据为无效数据。
2.非同一数据总体
如果数据并不是来自于同一组样本数据总体，那这组数据就不能代表整体数据组的分布规律，此时，整组数据都呈现出异常，数据平均值、数据标准差都偏离相同性质的其他组数据。又不符合同一数据总体的要求，就不能采用“格拉布斯检验法”进行数据检测。对于这种并非来自同一数据总体的数据或者不能代表数据总体分布情况的数据，要将其视为无效数据。对出现这种现象的原因认真分析总结，重新开始抽样检测，不能为节省检测时间而判定为无效的数据，这将会大大影响检测结果。依据管理特点、工作特征以及检测技术的不同可对非同一数据作如下分析：
首先，在单位工程用砖的过程中，在验收烧结普通砖的批次时，应该依据不同生产单位以及同一生产单位不同窑批、不同砖次、不同生产线进行划分。但现实情况却是，部分单位用砖，并不进行认真区别划分，验收以后的烧结普通砖摆放部分厂家和窑次，位置混乱，从而导致验收时抽取的样本不是来自同一数据总体，使得得出的数据不具有使用价值，成为无效数据。
其次，在确定抽样的烧结普通砖的批次以后，还要注意数据抽取的随机性。砖体要求以堆垛的形式呈现，要合理堆垛，且堆垛数要达到一定规模，以保证数据普遍性与代表性。堆垛完成后，要对每一个可提供抽样数据的砖垛砖层，每一砖层的砖块进行编号，然后采用随机数的样本抽取方式，在每一砖垛以及每一砖层中抽取所需要的数据。但在实际数据抽取现场，工作人员很少使用这种堆垛抽取的方式，数据也不是随机抽取的，而是随意从砖堆中拿取，这种随意的方式并不能保证数据的随机性。
最后，一般烧结普通砖能否运用于建筑，需要先进行检验再确定是否可用，但部分工程负责方为赶工程进度，往往是先用后检，当检测结果出来显示质量不合格时，建筑工程已处在施工中，且墙体已建好，再返修相当麻烦；有些建筑方干脆使用质量好的样本送去检测。除此之外，还有部分建筑方、施工方达成一致，选取一半质量好一半质量差的砖体检测，这些情况下的砖体样本都不能代表总体分布规律。
结语
烧结普通砖是建筑施工的基本材料，决定着建筑质量的好坏，基于以上对检测结果的分析，今后，在检测烧结普通砖时，必须严格依据检测标准，认真分析异常数据出现的原因，不可轻易判定数据为有效还是无效，在认真分析数据有效性的基础上，尽量减少因人为因素产生的异常数据。
参考文献：
[1]罗国强.正态样本异常值的判定与处理[S].湖南长沙出版社，2013，8（12）：90-93.
[2]陈大川.砖砌墙试验方法[S].中国建筑工业出版社，2014，7（24）：78-84.
烧结智能控制 篇12
本项针对莱钢型钢炼铁厂大型综合原料场和400m2烧结机的实际情况, 利用基础自动化控制, 实现对三电一体化的自动控制, 使烧结全过程得到优化控制。并以知识库和推理机为核心构建专家系统的骨架系统, 形成烧结操作指导系统。对提高管理水平, 降低能源消耗, 减少环境污染起到重要作用。
研究内容
本项目针对该烧结机的实际情况, 以提高管理水平, 降低能源消耗, 扩大烧结机产量为目标。在基础自动化控制中, 该项目在原三电一体化 (EIC) 自动控制的基础上, 实现了工业以太网双星形网络冗余技术、实现了双转子翻车机全自动一键式翻卸车皮智能控制、优化了配料系统的配比计算模型, 实现了数据处理及误差的矫正技术, 并且实现了混合料水分自动控制要求;实现了汽包水位的三冲量前馈-串级控制。在过程控制中, 采用烧结终点BTP的模糊控制与烧结矿温升曲线变化趋势的调节有机结合的控制, 充分利用红外热成像技术获取烧结机尾断面图像, 结合图像处理技术和烧结看火工的经验, 运用人工智能技术, 进行图像识别, 建立了基于图像的质量预报模型。并在质量预报模型的基础上, 以知识库和推理机为核心, 构建专家系统的骨架系统, 形成烧结操作指导系统。
技术路线
分析现场工艺。通过对烧结生产工艺的分析, 明确对大型综合原料场和400m2烧结机设备的自动化控制方案, 为烧结机产后的稳定提供技术前提和技术保障。
基础自动化完善优化方案的设计——调试。完成PLC图纸的设计和基础自动化控制程序和控制画面的编制, 网络敷设及双转子翻车机的程序设计、主抽风机控制程序设计、配比模型机程序设计、混合机液压马达控制程序设计、水分分析仪的安装、汽包水位及混合料水分的控制程序设计。
烧结断面图像采集系统的设计安装及图像处理和图像模糊识别的研究。采用红外热成像技术, 对采集的机尾断面图像进行图像处理, 包括对图像预处理、图像平滑算法、图像分割等算法的研究, 采用C++高级语言实现各种算法, 并设计图像采集和图像处理系统的结构。
建立样本数据库, 通过断面图像定性分析判断烧结终点。从在线检测的烧结矿断面图像中, 根据看火工经验和图像特征, 抽取典型定性的烧结终点状态图像, 经特征辨识与提取, 提取特征参数建立样本库和知识库, 并将典型图像数据与生产操作状态相关联 (正常、欠烧、过烧) 离散为多个隶属度, 这样可以为烧结终点图像判断专家系统与在线模糊控制系统所直接引用。
把烧结终点预报值与设定值之间的偏差和偏差变化作为模糊控制器的输入, 得到烧结机速的变化量, 从而实时控制烧结机的速度。
由生产数据采集、专家知识库自学习、专家指导意见表述等几部分组成, 实现对烧结成品化学成分、操作异常的预测判断。
技术创新点
实现了工业以太网双星形网络冗余技术, 并且采用了网络通讯故障的自诊断, 方便了网络故障的诊断和查找。
实现了双转子翻车机全自动一键式翻卸车皮智能控制, 提高了翻卸车皮的效率, 节省了劳动力和劳动强度。
优化了配料系统的配比计算模型, 实施了数据处理及误差的矫正技术, 实现了混合料水分的自动控制, 对提高烧结矿的质量奠定了强力基础。
在过程控制中, 采用烧结终点BTP的模糊控制与烧结矿温升曲线变化趋势的调节有机结合的控制, 充分利用红外热成像技术获取烧结机尾断面图像, 结合图像处理技术和烧结看火工的经验, 运用人工智能技术, 进行图像识别, 建立了基于图像的质量预报模型。并在质量预报模型的基础上, 以知识库和推理机为核心, 构建专家系统的骨架系统, 形成烧结操作指导系统。
结束语
本文论述了大型综合原料场和400m2烧结机控制系统的设计和开发过程, 对控制结构和实现的功能进行了深入讨论和研究。以基础自动化为基础, 提出适合的被控过程的实用控制策略, 成功地应用于控制系统全过程自动控制, 不仅确保了系统的长期安全运行, 而且提高管理水平, 降低能源消耗, 减少环境污染, 减轻了工人劳动强度, 也取得了明显的经济效益。
摘要：本论文针对莱钢型钢炼铁厂大型综合原料场和400m2烧结机的实际情况, 以提高管理水平, 降低能源消耗, 扩大烧结机产量为目标进行的基础自动化的研究。
关键词：烧结机,自动控制,指导系统
参考文献
[1]冯巧玲.自动控制原理[M].北京:航空航天大学出版社, 2003.
[2]谢良贤.烧结过程自动控制技术的发展[J].冶金自动化, 1994.