太鋼燒結主抽風機轉速的智能控制

1、冶金之家網(wǎng)站太鋼燒結主抽風機轉速的智能控制太鋼燒結主抽風機轉速的智能控制李強(山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠，山西太原030003)摘要：要：主抽風機采用變頻技術后，為了通過調整主抽風機轉速實現(xiàn)燒結過程穩(wěn)定的目的，研究了主抽風機轉速、燒結風量、燒結機速和垂直燒結速度之間相關關系，開發(fā)了以垂直燒結速度為判據(jù)的主抽風機轉速自動控制系統(tǒng)。太鋼燒結機應用該技術后，過程垂直燒結速度穩(wěn)定性大幅提高，保證了燒結終點持續(xù)穩(wěn)定在倒數(shù)第2個風箱范圍內，終

2、點穩(wěn)定率為98.1%，比人工控制提高35.5%，燒結返礦率比人工控制降低3.46%。同時，該技術更好地發(fā)揮了主抽風機變頻的優(yōu)勢，主抽電耗進一步降低，較工頻運行時節(jié)省電能28.6%。關鍵詞：詞：主抽風機；變頻技術；垂直燒結速度；BTP；BRP燒結過程影響因素較多，各因素的波動較大，往往引起了垂直燒結速度的較大波動。生產中要求燒結機速要保持穩(wěn)定，需通過改變風機抽風風量來對垂直燒結速度進行控制，以保證垂直燒結速度與燒結機速的持續(xù)匹配，使得燒結

3、終點最終達到持續(xù)穩(wěn)定在倒數(shù)第2個風箱的效果，以獲得優(yōu)質的燒結礦[14]。目前，國內外大型燒結廠的自動控制系統(tǒng)已成功實現(xiàn)堿度自動控制、焦粉配比自動控制、返礦平衡控制等功能，并取得良好應用效果[510]，中國部分燒結企業(yè)采用了主抽風機變頻技術調節(jié)燒結風量，應用變頻調速技術后，節(jié)電可達到20%～30%[1117]。然而主抽風機轉速依靠人工經(jīng)驗操作和調整，而經(jīng)驗知識的不確定性、局限性、個體差異等因素會給生產控制帶來盲目性和不確定性，過程的控制能

4、力較難達到理想水平。因此本文在此基礎上建立主抽風機轉速的自動控制模型，以提高其控制精度，保證垂直燒結速度的穩(wěn)定性，使燒結終點能夠持續(xù)穩(wěn)定于理想位置。1主抽風機轉速智能控制模型的建立主抽風機轉速智能控制模型的建立1.1燒結廢氣溫度的測定和燒結終點的確定太鋼特大型燒結機有效抽風長度為120m，共有31個風箱，在燒結機17號～31號風箱內，每個風箱均安裝6個測溫熱電偶，能全面反映燒結廢氣溫度的變化情況。圖1為熱電偶測得的三維廢氣溫度場。風箱內

5、6個熱電偶溫度的平均值作為此風箱的廢氣溫度，將風箱廢氣溫度和風箱位置回歸成三次函數(shù)，得到燒結廢氣的溫度曲線，三次曲線回歸時僅取15號風箱之后大于100℃的點進行回歸，以得到能準確反映廢氣溫度的曲線。溫度曲線模型如下：式中：Y為廢氣溫度，℃；X為風箱位置，m；a、b、c和d為系數(shù)。冶金之家網(wǎng)站1.4風機轉速和風量的關系采集生產過程中風機風量和風機轉速的實時數(shù)據(jù)，并對其進行相關性回歸，獲得風量與轉速的關系。圖4為風機轉速和風量的擬合線圖及殘

6、差圖。通過風機風量和風機轉速的擬合線圖可以看出，風機轉速和風機的風量有較好的線性關系。通過殘差圖可以看出殘差的正態(tài)性良好，形狀沒有異常?？芍L機風量和風機轉速有較強的正比關系，關系式如下：Q=2090050.38W(6)式中：W為風機轉速，rmin。1.5主抽風機轉速和垂直燒結速度的關系主抽風機轉速和風量有較強的線性關系，比例系數(shù)為50.38；風量和燒結機速有較強的線性關系，比例系數(shù)為9082；燒結機速和垂直燒結速度有較強的線性關系，比

7、例系數(shù)為6.32?？芍L機轉速和垂直燒結速度存在線性關系，且滿足以下關系：ΔW=KΔVf(7)式中：ΔW為轉速的變化量，rmin；ΔVf為垂直燒結速度的變化量；K為系數(shù)。通過式(4)～(6)可知，比例系數(shù)K=28.52。1.6主抽風機轉速智能控制模型根據(jù)推導出的主抽轉速和垂直燒結速度的相關關系，應用VC.開發(fā)了主抽轉速自動控制系統(tǒng)，其控制流程如圖5所示。該系統(tǒng)主要作用是實現(xiàn)了主抽風機變頻調速智能控制，通過改變風機風量來調整垂直燒結速度