高炉过程计算机控制1.ppt

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1、计算机在冶金中应用高炉过程计算机控制-11、高炉冶炼过程主要设备及工艺1）高炉本体高炉本体包括炉基、炉壳、炉衬、冷却设备、炉顶装料设备等。高炉的内部空间叫炉型，从上到下分为五段，即炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。整个冶炼过程是在高炉内完成的。2）上料系统上料系统包括储矿槽、招下漏斗、槽下筛分、称量和运料设备．料车斜桥向炉项供料设备。其任务是将高炉所需原燃料通过上料设备装入高炉内。3）送风系统送风系统包括鼓风机、热风炉、冷风管道、热风管道、热风围管等。其任务是将风机送来的冷风经热风炉预热以后送进高炉。4）煤气

2、净化系统煤气净化系统包括煤气导出管、上升管、下降管、重力防尘器、洗涤塔、文氏管、脱水器及高压阀组等，也有的高炉用布袋除尘器进行干法除尘。其任务是将高炉冶炼所产生的荒煤气进行净化处理，以获得合格的气体燃料。主要设备5）渣铁处理系统渣铁处理系统包括出铁场、炉前设备、渣铁运输设备、水力冲渣设备等。其任务是将炉内放出的渣、铁，按要求进行处理。6）喷吹燃科系统喷吹燃料系统包括喷吹物的制备、运输和喷入设备等。其任务是将按一定要求准备好的燃料喷人炉内。高炉冶炼过程是一系列复杂的物理化学过程的总和。有炉料的挥发与分解，铁

3、氧化物和其他物质的还原，生铁与炉渣的形成．燃料燃烧，热交换和炉料与煤气运动等。这些过程不是单独进行的，而是在相互制约下数个过程同时进行的。基本过程是燃料在炉缸风口前燃烧形成高温还原煤气，煤气不停地向上运动，与不断下降的炉料相互作用，其温度、数量和化学成分逐渐发生变化，最后从炉顶退出炉外。炉料在不断下降过程中，由于受到高温还原煤气的加热和化学作用，其物理形态和化学成分逐渐发生变化，最后在炉缸里形成液态渣铁，从渣铁口排出炉外。工艺过程2、高炉过程控制的基本思想1）长期控制生产成本、利用系数、品种、数量、燃料比

4、、质量、原材料供应等进行控制——生产计划2）中期控制核查炉热水平，控制软熔带，对崩料、悬料等异常炉况进行预报和控制3）短期控制跟踪高炉过程的动态变化，采取必要的调剂手段，保证高炉的稳定顺行和生铁的质量3、高炉过程控制概念市场需求原材料供应状况与价格知识结构、管理·冶金学理论·数学模型·操作经验操作制度和调剂手段高炉炉况判断·人类专家智能·数学模型·人工智能数学解释·数学模型·指数化技术数据处理工长观察仪表分析传感器数据公司数据系统生产管理过程控制系统科研控制室基础自动化系统检测和控制系统高炉过程三级式高炉

5、控制系统功能：（1）数据记录（2）数据直接控制（3）顺序控制（4）在线操作指导（5）离线操作指导（6）炼铁生产管理高炉本体温度冷风流量热风压力炉顶压力炉顶温度热风温度东西料线矿石和焦炭批重数模转换热风（1000℃~1200℃煤粉炉渣（1450℃~1500℃）（CaO、SiO2、Al2O3）生铁（1400~1450）[Fe、C、Si….]矿石熔剂煤气焦碳料线高温区物料质量转移的过程煤气4、高炉过程控制的发展概况与效益1）概况与现状（1）早期：数据处理、报表制作（2）70年代一维数模（3）80年代二维数模（4

6、）90年代人工智能技术、专家系统（5）现状2）效益（1）生动的画面、操作结果的实时分析；（2）熔融带和过程态特征分析计算（3）对最好的专家经验进行记忆（4）改善管理人员的劳动强度与环境结果：炉况稳定、煤气的热能利用改善、利用系数提高、燃料比降低、铁水质量改善、高炉寿命延长和生铁成本降低。5、过程计算机功能（3）CRT输入处理主要有原燃料分析值，烧结矿和焦炭品质数据，各矿焦槽库存量和原燃料牌号及其代码等输入处理。1）原、燃料作业数据处理（1）原、燃料等成分分析数据处理分析中心计算机（矿石、烧结矿和球团和焦炭

7、、石灰石等）成分分析高炉计算机按种类、牌号等接收成分数据、存储、显示（2）在库量监视处理当高炉各料槽出料时，用下式进行粉量补正：补正后的出料量＝实际称量值X（l一粉矿率／100）按下式计算出料量最新值，存于各槽出料量的时序列文件，并从相应的库存量文件扣除最新出料量，更新库存文件:i槽出料量=（∑i槽k次出料量＋i槽本次出料量）/（现在时刻—前n次出料时刻）2）原、燃料装入数据处理矿石水分不能自动分析而人工输入实验分析值，而焦炭则用中子水分计测量，每2s采样一次，读四个水分值Wi，依下式计算水分平均值wA：

8、WA=∑Wi/4式中WA——最新中子水分计平均值；Wi——水分采样值。SPC设定值=指定湿料补正值+（指定干量值+本次偏差补正值）／（1-水分值／100）（l）原料跟踪料斗开关振筛启停炉料到达OK点炉顶各设备开关料批号．称量值计算机（2）装料方式监视（3）称量重量偏差和水分补正按控制台指定装料方式，检查实际情况是否符合。不一致时报警和打印出错信息．湿料与干料量的关系式如下：干量称量值=湿量称量值X（1一水分值／100）下次称量