[发明专利]高炉料流阀开度的控制方法和控制系统

说明书

本发明提供了一种高炉料流阀开度的控制方法和控制系统。所述控制方法包括，生成针对下一布料阶段的料流阀开度设定指令；采集所述下一布料阶段的料罐号、炉料种类和设定料重；从数据库中调取与所述下一布料阶段具有相同炉料种类和料罐号的m个历史布料阶段，并构造实际料重W、实际布料时间T、料流阀开度K的函数关系；当判断下一布料阶段和与之具有相同炉料种类的历史最近布料阶段的料罐号和设定料重中任一项不同时，采集所述下一布料阶段的实际料重W_n和设定布料时间T_n，并依照所述函数关系计算得到下一布料阶段的料流阀开度K_n；反之，则依照所述函数关系计算所述历史最近布料阶段的料流阀开度误差ΔK₀，计算得到下一布料阶段的料流阀开度K_n＝K₀+ΔK₀。

技术领域

本发明属于冶炼高炉控制技术领域，涉及一种高炉料流阀开度的控制方法和控制系统。

背景技术

高炉布料通常是指：按照布料制度，将焦炭和矿石等炉料从料罐中采用一定的方式，布入高温高压的炉体内的过程。通常，高炉布料是逐次间隔循环进行的，具体以焦炭和矿石的布料为例：首先，通过上料装置将矿石倒入料罐，将该料罐下端的料流阀以预设开度开启，使矿石流出该料罐并落到倾斜的溜槽上，进而沿着溜槽向下滑落至炉内料面，实现矿石的布料；接下来将料流阀关闭并间隔一段时间完成下料，之后通过上料装置将焦炭倒入料罐，将该料罐下端的料流阀以预设开度开启，使焦炭流出该料罐并落到倾斜的溜槽上，进而沿着溜槽向下滑落至炉内料面，实现焦炭的布料；将料流阀关闭并间隔一段时间完成下料，之后再重复矿石的布料，如此循环。其中每一次布料时，溜槽按照预设的布料制度绕高炉中心线旋转布料。

布料制度通常包括料流阀的预设开度、溜槽旋转圈数、炉料重量等参数。理想情况下，每次布料，在料流阀以预设开度下，溜槽完成预设旋转圈数时恰好布完预设重量的炉料。以多环布料制度为例，其通常包括料流阀的预设开度K、溜槽旋转圈数N、炉料重量M等参数，则理想情况下，在布料过程中，料流阀以预设开度K开启，溜槽绕高炉中心线旋转圈数N时，恰好重量M的炉料布料完成。但是，高炉的实际生产中几乎不可能达到理想状态，要么在溜槽未完成旋转时已经布完预设重量(即溜槽最后空转)，要么在溜槽已经停止转动时布料还未达到预设重量，为了接近理想状态，大多通过调整布料制度中的料流阀预设开度来减小误差，也即调整炉顶料流。

目前布料制度中料流阀的预设开度的调控方法，大概分为以下两种。

第一种，操作者通过观察并记录上一次布料中料流阀的开启时刻和关闭时刻，获取上一次的实际布料时长，当该实际布料时长大于依照布料制度的理论布料时长时，在下一次布料中，操作者增大料流阀的预设开度；而当该实际布料时长小于理论布料时长时，在下一次布料中，操作者减小料流阀的预设开度。这种调控方法中，每次对料流阀预设开度的调节幅度，仅依靠操作者的经验盲目调整，误差大，容易造成炉况波动；而且针对高炉炉顶的两个料罐，在实际生产中会经常存在两个料罐的炉料互换的情况，而同一炉料通过不同料罐布料时，即使采用相同的料流阀开度，其料流速度也会差别较大，这也导致上述调控方法不能适用于这种情况。

第二种，通过高炉开炉前的大量测试得到炉料、炉料重量、溜槽旋转圈数、料流阀开度等的关系矩阵表，开炉之后每次布料时，查询该关系矩阵表来获取料流阀开度。但是，一方面，该关系矩阵表是静态数据，当布料制度与关系矩阵表的各个参数存在较大偏差时，无法根据关系矩阵表获得有效的料流阀开度数据，另一方面，随着服役时间增加，料罐的磨损程度会影响到料流速度，静态的关系矩阵表也无法再匹配不同服役时间下的料罐料流阀的开度控制需求，进而导致误差大，容易造成炉况波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉料流阀开度的控制方法和控制系统，解决现有技术中料流阀开度的调整误差大、适用性差的问题。

为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了一种高炉料流阀开度的控制方法，包括，