[发明专利]一种多品种焦炭筛分非线性控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种筛分处理装置和方法，尤其涉及一种焦炭筛分控制装置和方法。

背景技术

在现代化大型冶金企业中，高炉使用的入炉焦炭须通过筛分处理来提高焦炭筛分质量已成为一种不可或缺的有效手段，焦炭筛分效率的高低、稳定会直接影响高炉的稳定与高产。

目前，在涉及高炉焦炭筛分控制技术领域内，常用的是采用手动定式化的焦炭筛分控制方法，即PLC(可编程序控制器)依据稳定的高炉焦炭原料质量信息设定单位时间通过入炉焦炭的吨位数(或称为焦炭给定重量)，手动调整筛分调节控制器(PID)，调节料流闸门的开度和振动筛的振动频率：初始时全开料流闸门，振动筛全频振动，当达到设定的单位时间通过入炉焦炭的吨位数的95％时，关小料流闸门，当达到设定的单位时间通过入炉焦炭的吨位数100％时，关闭料流闸门，振动筛停止振动。

上述手动定式化的焦炭筛分控制方法中，料流闸门的开度和振动筛的振动频率大小取决于根据稳定的焦炭原料质量信息而设定的单位时间通过入炉焦炭的吨位数。然而，在实际生产过程中，越来越多的企业采购的焦炭原料品种、规格、产地呈多样化，导致高炉焦炭原料质量波动大。鉴于焦炭原料的强度、粒度、水分等质量要素的变量均会直接影响焦炭筛分效率，显而易见，当高炉焦炭原料质量要素发生变化的情况下，现有的手动定式化的焦炭筛分控制方法缺乏对应的实时控制手段，其必然导致焦炭筛分质量不稳定，严重影响高炉的稳定与高产，还会因为返焦过多，造成生产成本的提高、能源消耗的增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种多品种焦炭筛分非线性控制装置和方法，采用该装置和方法能够根据焦炭的不同品种和质量，实时调整筛分调节控制器，进而实时调节料流闸门开度和振动筛振动频率，以获得稳定和高效的焦炭筛分效率，满足高炉稳定、高产的要求，降低生产成本。

本发明根据上述发明目的，提供了一种多品种焦炭筛分非线性控制装置，其与一料流阀门和一振动筛分别连接，该多品种焦炭筛分非线性控制装置包括：

一振动筛控制调节器，其与所述料流阀门和振动筛分别连接，控制料流阀门的开度和振动筛的振动频率；

一PLC，其与所述振动筛控制调节器连接，向其输送控制信号；

一模糊控制模块，其包括一数据采集子模块，一焦炭质量评价子模块，一专家库，一模糊推理子模块和一数据输出子模块，其中：

所述数据采集子模块采集焦炭的原料信息，并将该原料信息传输至所述子焦炭质量评价模块；

所述焦炭质量评价子模块根据所述原料信息对焦炭进行评价，并将评价等级输出；

所述专家库内存储有一定范围的焦炭流量控制值、闸门开度控制值和振动频率控制值；

所述模糊推理子模块根据焦炭质量评价子模块输出的不同评价等级，从专家库内选取不同的焦炭流量控制值、闸门开度控制值和振动频率控制值与评价等级进行匹配，并将匹配结果输出至所述数据输出子模块；

所述数据输出子模块与所述PLC连接，其接收模糊推理子模块的匹配结果，并将其传输至所述PLC。

所述专家库内存储的焦炭流量控制值为260-350t/h，闸门开度控制值为70％-95％，振动频率控制值为670-960Hz。

相应地，本发明还提供了采用该多品种焦炭筛分非线性控制装置进行非线性控制的方法，其包括下列步骤：

(1)数据采集子模块采集当前批次焦炭的原料信息，所述原料信息包括粒度；

(2)焦炭质量评价子模块根据原料信息，将焦炭质量评价为A、B、C、D和E五个等级，并将评价结果输出，其中A等级对应的原料信息为a级颗粒占总颗粒的比例≥80％；B等级对应的原料信息为a级颗粒占总颗粒的比例为70％-79％；C等级对应的原料信息为a级颗粒占总颗粒的比例为60％-69％；D等级对应的原料信息为a级颗粒占总颗粒的比例为50％-59％；E等级对应的原料信息为a级颗粒占总颗粒的比例为40％-49％；所述a级颗粒的粒度为25-40mm；