提高高炉料仓给料准确度的方法

发表时间：[2007-10-31]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：2068

提高高炉料仓给料准确度的方法

作者:石秀芹李民李茂忠李涛贾和增　浏览次数:99

山东泰山钢铁有限公司动力部

摘　要:为了提高高炉料仓给料准确度，提出了利用变频器控制振筛的下料速度、通过软件过程控制进行动态补偿、硬件与软件联合控制三种方法，并在泰钢高炉上应用。结果表明，料仓给料准确度提高，下料偏差由10%降低到2%。

关键字:高炉料仓；给料准确度；偏差；振动筛；动态补偿

1 前言

　　高炉上料时，由于原料成分不同、含水量的差异，不同的原料从振筛到称量漏斗的下料速度不同，振筛挂料不同。此外，振筛停止时，由于惯性会造成余振（余振是造成下料偏差的主要原因），这都导致从高位料仓到称量漏斗里的实际重量与设定有偏差。高炉上料是一个连续的过程，为了减少偏差，应提高下料准确度，尽量减少实际值与工艺设定值的偏差；在出现偏差后还应进行动态补偿，避免偏差累积。

2 提高给料准确度的主要途径

2.1 利用变频器控制振筛的下料速度
　　振筛的速度直接影响料流速度。根据进入称量漏斗的实际重量，通过变频器分档控制振筛的速度，控制原理如图1所示。速度设定（重量设定值为100％）如表1所示。

图1 变频器控制振筛速度原理
表1 速度设定值

实际重量	PLC控制继电器动作情况	变频器速度输出
0～X₁％	（1J＋2J＋3J）全合	100％额定速度
X₁％～X₂％	（1J＋2J）得电、3J失电	60％额定速度
X₂％～X₃％	1J得电，2J、3J失电	20％额定速度
X₃％～100％	全失电	速度为0

　　该方案的优点是：控制原理比较简单，通过速度分档控制，基本消除了引起下料称量偏差最主要的原因——“余振”，提高了每次称量准确度。缺点是：投资大，调试工作量大，根据原料品种、水分量不同需要及时调整X1～X3。
　　根据此原理对山东泰山钢铁有限公司（简称泰钢）一高炉进行了改造，将6个振筛电机改换为变频电机，分别配以西门子变频器进行控制。改造前后下料偏差统计比较见表2（以球团为例）。

表2 改造前后下料偏差统计

工艺设定值/kg	改造前/kg	改造后/kg	偏差减少/%
1200	1250	1220	2.5
1500	1560	1520	2.7
1600	1660	1625	2.2
1800	1875	1825	2.8

2.2 通过软件过程控制进行动态补偿
　　高炉上料本身是一个连续不断的过程，动态补偿的基本原理是将本次由于余振等原因引起的偏差，在下次下料称量的过程中进行补偿，多减少补。工作流程如图2所示（其中设定值的大小根据工艺料批进行设定，余振大小根据原料特性和现场经验进行设定）。

图2 高炉上料动态补偿原理

　　该方案的优点是：硬件投资少，调试方便，将每次出现的偏差在连续动态过程中进行补偿。缺点是只适用于连续上料过程。
2.3 硬件与软件联合控制
　　将软件与硬件相互配合，振筛电机由变频器控制，控制软件添加动态补偿程序。这样既可以提高每次称量的准确度，减小偏差，又可以将每次出现的微偏差在动态过程中进行补偿，适用于精度要求较高的场合。

3 结束语

　　根据以上三种途径，结合泰钢生产实际，进行了一系列技术改造。其中原100m³高炉属于未来计划改造项目，采取第一种途径硬件投资太大，故采取了第二种途径，原程序振筛控制添加了动态补偿程序，实现自动偏差找补；450m³高炉是2002年投产的工程，炉体本身容积大，上料多，容易造成很大的偏差，采用了第三种途径；对于炼钢某些添加剂的供给，属于不连续上料，出现的偏差不能通过动态补偿进行找补，要求每次上料重量准确，故采取第一种途径。以上改造实施后，偏差由原10%左右降至2%。