[发明专利]一种高炉配料闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金过程的生产与控制领域，特别涉及高炉炼铁过程控制系统和专家系统领域，具体地，涉及一种高炉配料闭环控制方法。

背景技术

高炉炼铁是一个复杂的物理化学过程，自炉顶上部装入铁矿石、燃料和溶剂，从下部鼓入高温富氧空气燃烧燃料，产生大量高温还原气体向上运动，来自上方的炉料在下降过程经过加热、还原、熔化、造渣等一系列过程，最终生成液态炉渣和生铁并经过铁口排出高炉。

高炉炼铁是一个不间断的连续生产过程，并具有惯性大，机理复杂等特点，所以保持炉况平衡顺行具有重要意义。特别是高炉物料的合理配置和适时调整是炉渣性能稳定合理、炉况稳定、提高生铁质量的重要保证。

当前高炉物料的配置和变更控制过程普遍采用离线人工操作结合基础自动化控制系统的控制模式，这种控制模式的大致步骤如下：

高炉炉内操作人员从料槽料位的变化、高炉原燃料成分波动、铁水和炉渣的成分波动等三个方面判断某一时刻是否需要进行物料变更。

高炉炉内操作人员在确定目标炉渣性能稳定合理的前提下，进行物料变更的简单正向配料计算，以此了解物料变更后可能产生对炉况和造渣制度的变化影响，并形成料单。

形成的料单，通过当班作业长签字确定后，送至运转人员，运转人员根据料单的物料需求，结合料槽物料品名及料位，人工确定每个料槽的物料切出量，形成一张称量制度表，确认无误后下发基础自动化。至此完成了一次高炉物料的变更。

上述的物料变更过程存在很多缺点：

首先，操作不规范，主观上由于每个班的操作人员对物料变更与否的判断方法认识不同，凭经验调节，往往过于粗糙，从而导致造渣制度的频繁波动；

其次，料单确定过程繁琐，依据最新的原料成分值和人工设定的配料制度，根据各计算公式计算出理论的出铁渣信息。炉内现场操作人员，通过对比上述计算结果值与目标渣铁要求之间的差距，重新调整配料制度并再次启动计算，如此反复，直到调配出设定的各目标数据。配料过程需要不断试算和调整。

再次，预约执行繁琐，在确定料单之后，需要依据料槽物料和料单物料进行匹配，并进行称量制度表编制计算，并下发给基础自动化系统执行。这一系列过程采用人工操作，往往任务繁重，容易误操作。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高炉配料闭环控制的方法，它能够根据实际炉渣性能变化及时自动调整装入高炉的物料，并且自动分配料槽切出，并下发基础自动化执行。实现高炉配料过程的闭环控制。从而在渣性能控制及料槽切出分配方面避免了人为操作带来的失误。在减少炉渣性能波动，稳定炉况、降低劳动强度，提高生产率等方面都起到了积极的作用。

根据本发明的一个方面，提供一种高炉配料闭环控制方法，包括以下步骤：

步骤1：预先设定高炉合理炉渣性能的控制目标；

步骤2：高炉物料跟踪与参数自学习；

步骤3：采集装入高炉物料的分析成分值，并保存；

步骤4：采集高炉炉顶每批料的装入计算信息和装入时间，并保存；

步骤5：采集实际铁水分析成分和实际炉渣分析成分值，并保存；

步骤6：采集实际出铁时间、实际出渣时间、实际出铁量、实际出渣量，并保存；

步骤7：根据所述步骤1至步骤6的准备信息，以确定是否需要进行变料，生成高炉变料料单，并保存；

步骤8：采集高炉料槽的使用状态、料槽内物料信息、料位高度；

步骤9：根据高炉变料料单，结合料槽的状态、料位高度，进行每个料槽物料切出量的计算并下发基础自动化执行。

本发明能够规范渣性能控制操作。在减少炉渣性能波动，稳定炉况、降低劳动强度，提高生产率等方面都起到了积极的作用，对于装备较完善的大中型高炉，具有巨大的实际价值和广阔的应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明提供的高炉配料闭环控制方法的原理图。

具体实施方式

本发明涉及到高炉物料的准确跟踪，高炉配料优化计算，称量制度表编制等过程，如图1所示，其中：

1、物料跟踪与参数自学习：实现高炉炉料从槽下称量至出炉铁渣的全程跟踪，过程涉及到原料储运、称量、装料、炉内运行和出铁等整个物料运行和演变过程。参数自学习是根据物料的跟踪结果，对实际炉渣性能与配料的实际物料进行配对，根据炉渣性能的偏差，辨识得到配料优化计算所需的目标控制参数。