[发明专利]串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及无料钟炉顶的高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿方法。

背景技术

随着冶炼技术的发展，当前高炉普遍采用无料钟炉顶进行布料，有串罐无料钟、并罐无料钟、三罐无料钟以及双钟四阀型等。其中串罐无料钟占有主导地位，目前在建大型高炉上，基本上都采用串罐无料钟系统的装料工艺。为了提高高炉冶炼效率，对布料的精细化技术要求也越来越高。由于高炉炉顶恶劣的生产环境和仪表设备安装条件的限制，使得无料钟炉顶称量检测成为本领域内的一个技术难题。

高炉炉顶重量法布料已经成为高炉布料技术的应用趋势，而且重量法布料的前提条件就是料罐称的准确称量。高炉在正常生产时炉顶压力会处于1.5~2.5公斤的高压状态，料罐在炉顶压力的作用下受到一个向上的浮力，并且炉顶压力波动也会引起浮力波动，因此必须采用差压补偿系统来补偿炉顶压力对料罐称重值的影响。

目前常用的称量差压补偿方法为线性补偿方法，这种方法不能对线性补偿系数进行实时修正，不能持续保证料罐称重值的准确性和稳定性。在公开号为CN101985669A、发明名称为《炉顶料罐称重的差压补偿自修正方法》的发明专利中，描述了一种以周期记忆的补偿方法来校正称量差压补偿系数的方法，尽管该方法能够有效解决高炉外围因素造成的线性补偿系数漂移的技术问题，但生产实践表明，该方法对于“坏点”测量数据的敏感度过大，当由于恶劣工况造成炉顶压力或者料罐称量值严重不准时往往会造成自修正线性补偿系数的波动，并且没有“坏点”数据的去除机制，使得这些数据可能一直影响后面的自修正结果，存在自修正结果进一步恶化的隐患。平稳顺行是高炉生产的关键技术指标，应该尽量避免因为线性补偿系数的剧烈波动而引起的工况波动，因而对高炉炉顶称重的差压补偿方法进行进一步技术改进，提高差压补偿方法的鲁棒性能，改善高炉布料的控制水平，已经成为了该领域的研究热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿方法，该方法可以有效解决高炉外围因素造成的压差补偿系数发生漂移的技术问题，能够显著提高高炉炼铁的冶炼水平。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的高炉炉顶料罐称重的差压补偿方法，其步骤包括：

（1）采集料罐中的真实料重：

等待本次料罐装料完毕之后读取高炉槽下称量测量系统的料重槽下称量值W_槽下。由于炉顶压力和料罐内部压力之间存在压力差，使得由料罐称重传感器实时给出的料重称量值失真，对于串罐无料钟炉顶可以借助高炉槽下称量测量系统系统的料重槽下称量值W_槽下来表示装料完毕后料罐中的真实料重。

（2）在料罐一次均压和二次均压过程中分批次读取多组料重称量值W_称量、炉顶压力P_炉顶和料罐压力值P_料罐。

（3）校正料罐称重差压差补偿系数：

分别依据各批次读取的过程数据W_称量、P_炉顶和P_料罐来在线校正不同压力差△P=P_炉顶 - P_料罐时所对应的压差补偿系数。在线校正公式为：

,

其中，a₁称为惯性因子，a₂称为学习因子，并且有a₁+a₂=1,0<a₁<1和0<a₂<1；K₁为在线校正前压差补偿系数初始值；K₂为在线校正后得到的压差补偿系数。

这里，在线校正前压差补偿系数初始值的计算公式为：

，

式中：△P₃和△P₄为存储在PLC记忆数据库中临近△P的前后两个压力点；K₃和K₄分别为PLC记忆数据库中△P₃和△P₄处对应的压差补偿系数。在校正学习开始阶段，PLC记忆数据库中尚未存储或者只存储一组过程数据, 此种情况时直接令K₁=K₀，这里K₀为压差补偿系数的理想值，计算方法为：

，这里d表示高炉上料系统波纹管的直径。

（4）存入PLC记忆数据库并进行陈旧数据更新：