一种炉顶料罐称重补偿方法技术

本发明专利技术提供一种炉顶料罐称重补偿方法

【技术实现步骤摘要】
一种炉顶料罐称重补偿方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于冶金行业高炉或竖炉布料
，特别是涉及一种炉顶料罐称重补偿方法
、
系统及设备
。

技术介绍

[0002]炉顶装料制度是高炉四大操业制度之一，很大程度上决定了高炉顺行状态与能效水平
。
多数高炉炉顶布料模型依赖实时
、
准确地计量炉顶料罐内炉料重量，炉顶布料模型根据炉料重量和布料矩阵控制料流调节阀开度和溜槽角度，将炉料准确地布置到炉内目标位置，形成目标料面形状
。
现代高炉多采用高压操作，在炉顶料罐上配置有均
、
排压设施，适应炉内与炉外的压力差，同时，高炉炉内压力也是根据工艺条件动态波动的
。
对于使用称重传感器的炉顶料罐，在炉内气压的托举力和均
、
排压设施的盲板力作用下，炉顶料罐的称量设施无法准确称量炉料重量
。
通常称量重量大于炉顶料罐内炉料的实际重量，导致料流调节阀开度较大，实际布料速率较快，表现为工艺设定的布料目标圈数尚未完成，炉顶料罐中的炉料已经排空
。
进而致使高炉内气流分布紊乱，操业跟随性变差，甚至炉况难行
。
另一方面，由于称重偏差，炉料实际已经排空，但料流调节阀迟迟不关闭，降低了炉顶系统的作业效率
。
[0003]现代竖炉也多采用高顶压操作制度，与高炉装料类似，炉顶装料料罐也设有均
、
排压设施和重量称量设施，高顶压操作时，料罐称重也存在称量不准确的问题
。
[0004]目前，有以下几种炉顶料罐称重补偿技术：
[0005]1)
依赖工艺流程和生产经验的知识经验模型，通过精确地分解布料过程，结合炉顶压力与称重偏移经验值，设计计算模型动态补偿称重结果，该类技术依赖特定的设备和操业工艺，不具备广泛适应性
。
[0006]2)
纯软件模型，炉料在配料时经过多个称量斗分散称重，收集多个分散称量结果对重量求和，并进行适当的修正后补偿炉顶称重，该类技术也是一种经验模型，依赖分散称重的精确性，并会不同程度地累积分散称重结果误差，未从根本上解决问题，适应性较差
。
[0007]综上，炉顶称重补偿系统现有的技术存在适应性差
、
依赖特定设备与经验等缺点
。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种炉顶料罐称重补偿方法
、
系统及设备，用于解决炉顶称重补偿技术适应性差
、
依赖特定设备与经验的问题
。
[0009]本方案中，高炉主要使用焦炭和铁矿石熔炼铁水，现代高炉一般将焦炭和铁矿独立装入高炉，部分现代竖炉使用球团矿和高压
、
高温还原气生产直接还原铁，装料时为了保持炉内压力稳定，多采用间歇式装料方式
。
在炉顶设置一个可密闭
、
可承压
、
可称量重量的料罐，即本说明书所述的称量料罐或料罐，料罐顶部设置有能隔断固体物料的上料流阀和能密闭气体的上密封阀，料罐底部设有能隔断
、
能控制开度的料流调节阀和能密闭气体的下密封阀
。
向高炉装料的主要步骤，首先，关闭料罐底部的料流调节阀和下密封阀隔断炉内
高压气体，打开压力组件中的排压阀排泄罐内压力，打开上料闸和上密封阀向料罐装入焦炭或铁矿石，关闭上料流阀和上密封阀，打开压力组件的均压阀向料罐填充高压气体使得料罐内压力近似等于高炉炉内压力，料罐称重传感器输送重量信号给炉顶布料模型
(
工业控制软件
)
，炉顶布料模型根据工艺要求和重量信号打开下密封阀，调控料流调节阀开度保持料罐内物料匀速排出，通过中心喉管进入高炉
。
本案所述称重补偿技术目标是向炉顶布料模型输送精准的炉料重量信号值，克服炉内压力与均
、
排压设施造成的称重误差
。
[0010]所述布料周期是指向炉顶料罐内装入炉料开始，至炉顶料罐内的炉料经过中心喉管全部排入高炉炉体为止的布料过程，其中当前布料周期和下一轮布料周期中的所述炉料为相同或相似所述炉料
。
[0011]所述排料周期是指料流调节阀打开
(
炉料开始进入中心喉管
)
至料罐内炉料全部排空的时间周期
。
[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术技术方案如下：
[0013]在第一方面，一种炉顶料罐称重补偿方法，包括：
[0014]在当前布料周期获取中心喉管处的实时噪声信号和实时振动信号；
[0015]分析处理所述实时噪声信号和所述实时振动信号，当所述实时噪声信号为目标噪声信号值，和
/
或所述实时振动信号为目标振动信号值，则识别出当前布料周期内的排料周期；
[0016]在当前排料周期结束时，读取炉顶料罐重量信号值
I
t
，计算
I0＝
I
t
‑
X
，
X
是称重设施设定的下限值，由称重设施给定，记录为称重补偿值
I0；
[0017]所述高炉炉顶布料进入下一轮布料周期的排料周期时，将所述已经记录的称重补偿值
I0连续地补偿给料罐称重值；
[0018]在下一轮布料的所述排料周期，将所述称重补偿值连续地补偿给料罐称重值；
[0019]其中，补偿是指将下一轮排料周期内料罐称重值
I
t+1
与所述称重补偿值
I0求和，向炉顶布料模型输出重量信号值
I
＝
I
t+1
+kI0，
k
称为补偿系数
。
[0020]可选的，在当前排料周期结束时，读取料罐重量信号值
I
t
，经运算分析后，记录为称重补偿值
I0，包括：
[0021]计算
I0＝
I
t
‑
X
，
X
是称重设施设定的下限值，设定
I0≥0
；
[0022]当所述
I0＞0，记录
I0为称重补偿值；
[0023]当所述
I0＝0时，记录
I0＝
‑
n
为称重补偿值，
n
是所述
I0＝0工况连续循环次数，首次
n
＝1，第二次循环
n
＝2，以此类推，第
n
次循环
n
＝
n。
[0024]可选的，在下一轮布料的所述排料周期，将所述称重补偿值连续地补偿给料罐称重值，包括：
[0025]所述向炉顶布料模型连续输出补偿后的重量信号值
I
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种炉顶料罐称重补偿方法，其特征在于，包括：在当前布料周期获取中心喉管处的实时噪声信号和实时振动信号；分析处理所述实时噪声信号和所述实时振动信号，当所述实时噪声信号为目标噪声信号值，和
/
或所述实时振动信号为目标振动信号值，则识别出当前布料周期内的排料周期；在当前排料周期结束时，读取料罐重量信号值
I
t
，经运算分析后，记录为称重补偿值
I0；在下一轮布料的所述排料周期，将所述称重补偿值连续地补偿给料罐称重值；其中，补偿是指将下一轮排料周期内料罐称重值
I
t+1
与所述称重补偿值
I0求和，向炉顶布料模型输出重量信号值
I
＝
I
t+1
+kI0，
k
称为补偿系数
。2.
根据权利要求1所述的一种炉顶料罐称重补偿方法，其特征在于：在当前排料周期结束时，读取料罐重量信号值
I
t
，经运算分析后，记录为称重补偿值
I0，包括：计算
I0＝
I
t
‑
X
，
X
是称重设施设定的下限值，设定
I0≥0
；当所述
I0＞0，记录
I0为称重补偿值；当所述
I0＝0时，记录
I0＝
‑
n
为称重补偿值，
n
是所述
I0＝0工况连续循环次数，首次
n
＝1，第二次循环
n
＝2，第
n
次循环
n
＝
n。3.
根据权利要求1所述的一种炉顶料罐称重补偿方法，其特征在于：在下一轮布料的所述排料周期，将所述称重补偿值连续地补偿给料罐称重值，包括：所述向炉顶布料模型连续输出补偿后的重量信号值
I
，当
I
＝
X
时，炉顶布料模型可判定料罐内炉料排空，关闭料流调节阀和下密封阀，本轮布料周期结束
。4.
根据权利要求1所述的一种炉顶料罐称重补偿方法，其特征在于：在当前布料周期获取中心喉管处的实时噪声信号和实时振动信号，包括：所述实时噪声信号为炉料与中心喉管的内壁发生摩擦
、
撞击产生的噪声信号，所述实时振动信号为炉料与中心喉管的内壁发生摩擦
、
撞击产生的振动信号
。5.
根据权利要求1所述的一种炉顶料罐称重补偿方法，其特征在于：若所述补偿后的炉顶料罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉栋，郭锐，董会国，童艳艳，
申请(专利权)人：中冶赛迪上海工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：