摘要链篦机篦床温度场监控是球团生产线链篦机运行环境参数监控的主要内容，针对链篦机篦床温度场变化的特点，本文没计了链篦机温度场的间接测量和带死区的前馈一反馈PID控制算法的间接监控系统，试验运行表明链篦机篦床温度场监控效果良好。

关键词链篦机温度场间接监控

1  前言

  链篦机篦床温度监控是链篦机运行环境参数监控的主要内容，链篦机篦床与其传输机构的零部件均在室温到750℃的梯度温度场中工作，由于是在交变温度场中循环往复运行，对相关零部件抗热疲劳性能的要求极高；高温区的零部件在750℃的高温场中长期工作，对相关零部件的高温性能和抗氧化性能要求更苛刻。目前国内现有生产线的篦床温度场监控均为人工手动操作，存在着篦床温度控制不稳定的问题，不但严重影响着球团矿质量，而且对链篦机的使用寿命有极大影响(一般均不超过半年)。

    本文按照链篦机篦床温度场监控的技术要求，采用链篦机篦床温度场间测量技术和带死区的前馈一反馈PID控制算法，对篦床温度进行监控，克服了人为因素所造成的链篦机篦床温度波动，可以实现链篦机篦床温度场的均衡稳定控制，达到合理利用能源、提高球团质量和延长链篦机使用寿命的目的。

2系统的组成

    链篦机篦床温度场监控系统组成框图如图1所示。

    从图1可以看出，构建链篦机篦床温度场间接监控系统，首先是利用热电偶测温传感器阵列来检测链篦机篦床各段域附近的热风温度分布，通过补偿器、变送器补偿和变送后建立起链篦机篦床的梯度温度场(采用间接测量的方式)，再将其作为控制调节的信号输入计算机系统，最后通过控制单元实时调节风箱的通风量，对影响链篦机篦床温度的主要工艺参数实现计算机间接控制，使得链篦机篦床床面温度控制在规定的梯度温度场范围之内。

3链篦机篦床温度场间接监控原理

  链篦机篦床温度场监测控制系统的工作原理是利用热电偶测温传感器检测链篦机送风／抽风风箱附近的热风温度来间接表述篦床温度。240万吨链篦机4段(鼓风干燥段，抽风干燥段，预热1段，预热2段)两侧的送风／抽风风箱共有40个，在每个送风／抽风风箱壁上安装2只热电偶测温传感器，共采用了80个热电偶测温传感器，80个测量点的测量值经补偿和变送后得出链篦机篦床的梯度温度场，作为调节控制参考信号输入，通过调节风箱的通风量，实现对链篦机温度场的控制，链篦机篦床温度控制的目标值按下式计算：

   T=f(wt)+K                             (1)

式中，T一链篦机篦床温度目标值

   w一链篦机篦床段域系数

   t一测量热风温度值

    K一常数

    依据链篦机篦床温度场的工艺技术要求，按(1)式计算出预期的目标值作为调节控制的设定值，采用带死区的前馈一反馈控制算法计算出输出值进行间接控制，即控制送风／抽风风箱的热风风量，使链篦机篦床温度的控制精度达到设计要求。

4带死区的前馈一反馈控制算法

    由于链篦机篦床各段域的温度差别大，温度影响因素多，控制过程中易产生振荡，超调量大。因此，控制过程中采用带死区的前馈．反馈控制算法(见图2)，以避免控制中调节动作的过于频繁，消除由于频繁调节动作所引起的振荡，同时，还能消除外界扰动给系统带来的影响。

    如图2所示，控制系统为了补偿外界扰动d对系统产生的影响，引入了扰动的补偿信号，前馈补偿器为Gf(s)。完全补偿的条件是在扰动作用下的输出为零，即：

    Gd(s)d+Gf(s)G(s)=0    (2)

    所以Gf(s)=-Gd(s)/G(s)  (3)

    式(3)中负号，表示控制作用方向与扰动作用方向相反。

    死区e。是一个可调的参数，其具体数值根据温度控制的要求来确定，本系统设置e。=5℃，e。值若太小，会使控制动作过于频繁，达不到稳定被控对象的目的；若e。值太大，则系统将产生较大的滞后。相应的控制算式为：

e1(k)=0       |e(k)|≤|e₀|           (4)

      e(k)    |e(k)|≤|e₀|

带死区的PID控制算法流程如图3所示。

5链篦机篦床温度场间接监控系统的运行试验

  本监控系统在江苏沙钢集团的球团生产线上进行了初步运行试验，由于在该系统中被测温度不超过1 000℃，因此，选择镍铬镍硅热电偶测温传感器，热电偶测温传感器安装在链篦机两侧送风／抽风风箱附近。

    以链篦机出口处温度控制点为例，在试验运行中，按照球团生产热工工艺要求，在进入回转窑之前的链篦机出口处距离篦床床面3 cm一层的球团温度应控制在680℃以下，距离篦床床面3 cm以上一层的球团温度控制在700～800℃，本系统采用间接控制的方法，控制链篦机出口处的抽风风箱的风量，把该抽风处的温度控制在450℃左右，可以使得链篦机出口处的球团温度满足热工工艺要求。

6结语

  针对链篦机温度场变化的特点，本文采用的链篦机篦床温度场间接监控技术以及控制算法在试验运行过程中取得了良好效果，链篦机篦床温度场温度梯度得到了均衡稳定的控制，链篦机的使用寿命可望得到延长，本系统可用于大型球团生产线。