[发明专利]无料钟炉顶料流调节阀自学习控制方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉炉顶系统控制领域，特别涉及一种无料钟炉顶料流调节阀的自学习控制方法。

背景技术

高炉炉顶的布料控制是整个高炉控制的核心部分，合理的料流调节阀开度可以保证炉料在炉喉的均匀分布，解决布料偏差和布料不到位的问题，实现高炉最佳的布料效果，达到煤气流分布合理，提高煤气利用率，实现增产节能和炉况顺行。因此，在高炉布料过程中，炉顶料流调节阀开度的优化控制对于高炉生产起着至关重要的作用。

料流调节阀开度控制的本质是对下料罐布料过程中料流大小的控制，通过料批重量和目标布料时间来计算料流速度，通过料流速度计算料流调节阀的恒定开度，主要有如下3种方法：(1)根据矩阵查表得出料流调节阀恒定开度方法，正常生产中，料流调节阀会根据设定好的矩阵表查找相应的开度，但是，两个相邻档位之间的开度还是存在一定的死区，对料流调节阀开度的准确性也会产生影响，此外，这种方法对操作人员的自身素质和经验要求也比较高，所以，实现起来有一定的难度；(2)基于有限元料流开度数据折线法获得料流调节阀恒定开度，并实时对该折线图进行局部修正。即：根据有限元料流调节阀料流和开度数据，采用分段线性化的方式进行，根据上一次的开度误差修正此区间内的开度和料流数据，该自学习方法较矩阵查表法而言，料流阀开度覆盖所有开度范围，同时，具有自学习功能，且易于实现，但是，对局部折线的自学习修正将对相邻的两段折线产生不良影响，一旦取得毛刺数据，这种影响将越发突出；(3)质量流速和开度曲线方法，通过实际测量数据拟合出合适的二次或多次曲线，并用于指导生产，该方法涵盖了料流阀的所有开度行程，但是随着炉况的变化，该料流曲线会偏离实际料流曲线，无法保证料流调节阀开度的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种无料钟炉顶料流调节阀的自学习控制方法，能够实现对料流调节阀的料流/开度(Qc/γ)曲线的实时拟合，根据Qc/γ实时曲线获取料流调节阀开度设定值，指导下一次的布料。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种无料钟炉顶料流调节阀的自学习控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、根据原燃料的种类，进行布料平均流量计算；

S2、根据开炉数据和原燃料的种类，分别测量焦炭料流速度与开度的对照数据、矿石料流速度与开度对照数据；

S3、拟合料流调节阀料流/开度原始曲线：

根据S2中料流速度与开度的对照数据，拟合出最原始的焦炭质量流速和料流调节阀开度之间的函数关系、矿石质量流速与料流调节阀开度之间的函数关系，即：焦炭Qc/γ原始曲线和矿石Qc/γ曲线；Qc为料流速度，γ为对应的料流调节阀开度；

S4、根据Qc/γ原始曲线的二次方程，分别获得焦炭和矿石的料流调节阀Qc/γ原始曲线数据对照表；

S5、对于Qc/γ曲线中相邻两点进行线性化处理，并计算相邻两点间的γ角；

S6、Qc/γ的自学习：在实际布料过程中，实时修正对应原燃料种类的Qc/γ数据和Qc/γ曲线，完成Qc/γ的自学习；

S7、根据修正后的Qc/γ曲线的二次方程，获得对应原燃料种类料流调节阀Qc/γ修正后曲线数据对照表。

按上述方法，每次布料前进行S5，每次布料后进行S6和S7。

本发明的有益效果为：本发明方法基于质量流速/开度曲线对料流调节阀进行自学习控制，实现对料流调节阀的料流/开度(Qc/γ)曲线的实时拟合，根据Qc/γ实时曲线获取料流调节阀开度设定值，指导下一次的布料，从而能够根据炉况的变化进行自我调整更新，使得料流/开度曲线不偏离实际料流曲线，进而保证料流调节阀开度的准确性。

附图说明

图1是本发明一实施例中布焦炭时料流调节阀的Qc/γ原始曲线。

图2是本发明一实施例中布焦炭时料流调节阀的Qc/γ实时修正曲线。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种无料钟炉顶料流调节阀的自学习控制方法，包括以下步骤：

S1、根据原燃料的种类，进行布料平均流量计算；

S2、根据开炉数据和原燃料的种类，分别测量焦炭燃料流速度与开度的对照数据、矿石料流速度与开度对照数据；

S3、拟合料流调节阀料流/开度原始曲线：