[发明专利]一种调节鼓风烧结机烧穿点位置的控制方法及其控制系统

说明书

技术领域：

本发明涉及冶炼工业领域，具体是一种调节ISP密闭鼓风炉炼铅、锌工艺的鼓风烧结机烧结层烧穿点位置的控制方法及其控制系统。

技术背景：

自上世纪70年代，ISP密闭鼓风炉炼铅、锌技术在我国韶冶投产以来，产生了很大效益，国内相继有白银、葫芦岛和东岭、三个冶炼厂相继建设成功。其中的鼓风烧结工艺不仅在这一工艺应用，而且在常规的鼓风炉炼铅工艺中也得到推广。

在烧结工艺的作业操作中，传统的作业控制习惯，还未得到完全改变。在工艺进矿管理及工艺设备设计中也未得到应有重视。当前建立烧结机数学模型从宏观上已有了定向研究，但缺乏工艺系统配套的改进和全面检测的足够基础。在这样的情况下，对当前生产的过程，分析其主次作业环节，在现有自动化检测和控制的基础上，对主要影响质量的不合理操作环节进行改进，显得非常必要，会对整个工艺带来立竿见影的效果，也是烧结生产的重要台阶，也为烧结机完整的数学模型控制打下主要基础。

1994-1995年韶关冶炼厂二系统自动化系统编程、调试投运中，分析了在烧结这样的长流程控制作业中，稳定精矿处理量和含矿品位，是整体作业控制的基础因素，在稳定了烧结进矿量、湿度的情况下，在一定的点火、鼓风的条件下，由于来料成份的不稳定等因素，烧结层烧穿点位置在飘移。

为了使烧穿点的温度在400℃左右，位置在经验值的最好位置上，以达到烧结块的转鼓率、块度、残硫率的三大质量指标，烧结主操作岗位的工人目前主要是小调节台车速度，对料层厚度一般不调，根据处理量要求，手动再调。

但是在作业中由于混合矿的成分及前面工序的湿度变化，必须大调台车速度，才能使烧穿点维持较好位置，这就带来了流程处理量的巨大变化，常常必须通知配矿减少给料，通知后烧结块冷却减少加水。由于流程从头至尾时间近1小时左右，这种情况引起全流程、配料、混料、制粒、点火、点火吸风、鼓风返烟、冷却破碎、收尘和制酸过程整个作业波动，从而使上述三大质量指标都会很差，并消耗了大量能量。

分析上述因素，要适应烧结工艺对象的大滞后、时变、多约束性的特点，首先应当稳定混合料处理量及成份，只有这样整个长流程各环节都能稳定，并且各个环节才能相互协调配合。因此作为烧结过程主要操作工序，不能只单调车速来保证烧穿点位置及烧穿点温度，它会较大地改变处理量。

因此，目前国内各鼓风烧结厂的料层烧穿点控制仍通过调台车速度，而基本不调节料层厚度的作业方法，这种控制方法是不合理的。

发明内容：

针对上述现有技术存在的缺陷，同时也为了稳定烧结机物料处理量和保证烧结块质量，SO₂浓度稳定等质量指标的要求，本发明旨在提供一种调节鼓风烧结机烧穿点位置的控制方法及其控制系统，不仅仅调节料速或是料层，而是将其结合起来，相互配合调节，实现了对烧结机烧穿点位置的自动调节，并且能使烧结工艺的各个环节都能稳定。

本发明采取的技术方案具体是：一种调节烧结机烧穿点位置的控制方法，包括如下步骤：

1)将检测到的实际烧穿点位置与理想烧穿点位置相比较，得出差值a1；当差值a1大于限定值f时，进入步骤2；当差值a1小于限定值f时，进入步骤3；

2)当a1＞f时，首先调节料层厚，由物料处理量关系式：料速v×料层厚h×料层宽k＝物料处理量m，将调节后的料层厚h1代入式中，与料层宽k相乘再和测得的料速v相乘得出新的实际物料处理量m2，再将实际物料处理量m2与额定处理量m1相比较，得出差值a2；再调节料速，根据物料处理量关系式使调节后的料速v2与测得的料层厚h和料层宽k相乘后得出实际物料处理量m2＝额定处理量m1；

3)当a1＜f时，调节料速v，再根据关系式：料速v×料层厚h×料层宽k＝物料处理量m，调节料层厚，使实际物料处理量m2＝额定处理量m1；

4)调节完成后，实时检测实际烧穿点位置，重复步骤1。

同时，本发明还提供了一种与上述控制方法相应的控制系统，包括由比例积分调节器构成的烧穿点位校正主环和稳定处理量主环、所述烧穿点位校正主环和稳定处理量主环分别选通接入料层调节副环和车速调节副环；其中由作为位置反馈输入信号的烧结机料层烧穿点位置与理想烧穿点偏差信号经烧穿点位校正主环，其输出再通过高选器或低选器限定作为副环给定分别选接入料层调节副环或车速调节副环；而稳定处理量主环输出另经高选器或低选器选接入料层调节副环或车速调节副环中的另一个副环，形成交叉调节的多校正串级控制系统。