太鋼燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的智能控制

1、冶金之家網(wǎng)站太鋼燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的智能控制太鋼燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的智能控制李強(qiáng)(山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠，山西太原030003)摘要：要：主抽風(fēng)機(jī)采用變頻技術(shù)后，為了通過(guò)調(diào)整主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定的目的，研究了主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燒結(jié)風(fēng)量、燒結(jié)機(jī)速和垂直燒結(jié)速度之間相關(guān)關(guān)系，開(kāi)發(fā)了以垂直燒結(jié)速度為判據(jù)的主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制系統(tǒng)。太鋼燒結(jié)機(jī)應(yīng)用該技術(shù)后，過(guò)程垂直燒結(jié)速度穩(wěn)定性大幅提高，保證了燒結(jié)終點(diǎn)持續(xù)穩(wěn)定在倒數(shù)第2個(gè)風(fēng)箱范圍內(nèi)，終

2、點(diǎn)穩(wěn)定率為98.1%，比人工控制提高35.5%，燒結(jié)返礦率比人工控制降低3.46%。同時(shí)，該技術(shù)更好地發(fā)揮了主抽風(fēng)機(jī)變頻的優(yōu)勢(shì)，主抽電耗進(jìn)一步降低，較工頻運(yùn)行時(shí)節(jié)省電能28.6%。關(guān)鍵詞：詞：主抽風(fēng)機(jī)；變頻技術(shù)；垂直燒結(jié)速度；BTP；BRP燒結(jié)過(guò)程影響因素較多，各因素的波動(dòng)較大，往往引起了垂直燒結(jié)速度的較大波動(dòng)。生產(chǎn)中要求燒結(jié)機(jī)速要保持穩(wěn)定，需通過(guò)改變風(fēng)機(jī)抽風(fēng)風(fēng)量來(lái)對(duì)垂直燒結(jié)速度進(jìn)行控制，以保證垂直燒結(jié)速度與燒結(jié)機(jī)速的持續(xù)匹配，使得燒結(jié)

3、終點(diǎn)最終達(dá)到持續(xù)穩(wěn)定在倒數(shù)第2個(gè)風(fēng)箱的效果，以獲得優(yōu)質(zhì)的燒結(jié)礦[14]。目前，國(guó)內(nèi)外大型燒結(jié)廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)已成功實(shí)現(xiàn)堿度自動(dòng)控制、焦粉配比自動(dòng)控制、返礦平衡控制等功能，并取得良好應(yīng)用效果[510]，中國(guó)部分燒結(jié)企業(yè)采用了主抽風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)調(diào)節(jié)燒結(jié)風(fēng)量，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)后，節(jié)電可達(dá)到20%～30%[1117]。然而主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速依靠人工經(jīng)驗(yàn)操作和調(diào)整，而經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的不確定性、局限性、個(gè)體差異等因素會(huì)給生產(chǎn)控制帶來(lái)盲目性和不確定性，過(guò)程的控制能

4、力較難達(dá)到理想水平。因此本文在此基礎(chǔ)上建立主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制模型，以提高其控制精度，保證垂直燒結(jié)速度的穩(wěn)定性，使燒結(jié)終點(diǎn)能夠持續(xù)穩(wěn)定于理想位置。1主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速智能控制模型的建立主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速智能控制模型的建立1.1燒結(jié)廢氣溫度的測(cè)定和燒結(jié)終點(diǎn)的確定太鋼特大型燒結(jié)機(jī)有效抽風(fēng)長(zhǎng)度為120m，共有31個(gè)風(fēng)箱，在燒結(jié)機(jī)17號(hào)～31號(hào)風(fēng)箱內(nèi)，每個(gè)風(fēng)箱均安裝6個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕?，能全面反映燒結(jié)廢氣溫度的變化情況。圖1為熱電偶測(cè)得的三維廢氣溫度場(chǎng)。風(fēng)箱內(nèi)

5、6個(gè)熱電偶溫度的平均值作為此風(fēng)箱的廢氣溫度，將風(fēng)箱廢氣溫度和風(fēng)箱位置回歸成三次函數(shù)，得到燒結(jié)廢氣的溫度曲線，三次曲線回歸時(shí)僅取15號(hào)風(fēng)箱之后大于100℃的點(diǎn)進(jìn)行回歸，以得到能準(zhǔn)確反映廢氣溫度的曲線。溫度曲線模型如下：式中：Y為廢氣溫度，℃；X為風(fēng)箱位置，m；a、b、c和d為系數(shù)。冶金之家網(wǎng)站1.4風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量的關(guān)系采集生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性回歸，獲得風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。圖4為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量的擬合線圖及殘

6、差圖。通過(guò)風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的擬合線圖可以看出，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)的風(fēng)量有較好的線性關(guān)系。通過(guò)殘差圖可以看出殘差的正態(tài)性良好，形狀沒(méi)有異常?？芍L(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速有較強(qiáng)的正比關(guān)系，關(guān)系式如下：Q=2090050.38W(6)式中：W為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，rmin。1.5主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和垂直燒結(jié)速度的關(guān)系主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量有較強(qiáng)的線性關(guān)系，比例系數(shù)為50.38；風(fēng)量和燒結(jié)機(jī)速有較強(qiáng)的線性關(guān)系，比例系數(shù)為9082；燒結(jié)機(jī)速和垂直燒結(jié)速度有較強(qiáng)的線性關(guān)系，比

7、例系數(shù)為6.32?？芍L(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和垂直燒結(jié)速度存在線性關(guān)系，且滿(mǎn)足以下關(guān)系：ΔW=KΔVf(7)式中：ΔW為轉(zhuǎn)速的變化量，rmin；ΔVf為垂直燒結(jié)速度的變化量；K為系數(shù)。通過(guò)式(4)～(6)可知，比例系數(shù)K=28.52。1.6主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速智能控制模型根據(jù)推導(dǎo)出的主抽轉(zhuǎn)速和垂直燒結(jié)速度的相關(guān)關(guān)系，應(yīng)用VC.開(kāi)發(fā)了主抽轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制系統(tǒng)，其控制流程如圖5所示。該系統(tǒng)主要作用是實(shí)現(xiàn)了主抽風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速智能控制，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量來(lái)調(diào)整垂直燒結(jié)速度