[发明专利]一种基于料层厚度预测的布料控制系统及方法

说明书

本申请涉及钢铁冶炼技术领域，提供了一种基于料层厚度预测的布料控制系统及方法，在实际应用过程中，首先获取混合料的堆密度、给料辊转速、布料辊转速、辅门开度以及烧结台车速度；并利用预先建立的料层厚度动态预测模型，生成料层厚度的特征值，通过对料层厚度特征值进行数据还原，获得料层厚度的预测值；然后根据料层厚度预测值和料层厚度目标值，计算料层厚度的偏差值；最后将料层厚度偏差值输入滚动优化模型，得到待调整的给料辊转速、待调整的布料辊转速、待调整的辅门开度和待调整的烧结台车速度，从而实现基于料层厚度预测的烧结系统布料控制，以实现对烧结系统布料过程的精准控制。

技术领域

本申请涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种基于料层厚度预测的布料控制系统及方法。

背景技术

烧结是指将粉状物料转变为致密体的工艺，在钢铁生产工艺中，则是指将铁矿粉、煤粉和石灰按一定配比混匀，通过烧结得到具有高炉生产工艺要求的烧结矿，为高炉炼铁输送原料。针对烧结生产工艺流程中布料过程，料层厚度是否合适是影响烧结生产产量与质量的重要参数之一，目前，布料过程中通常是利用调节辅门开度大小调节与辅门对应区域物料层厚，或利用调节圆辊给料机转速，对台车宽度范围料层整体改变。若辅门开度调节大，则对应的布料装置向烧结台车布料的流量就大，相应的料层的厚度就厚，反之，料层厚度小。

为了获得厚度合适的料层，现有技术中，一般通过实时检测烧结台车的料层厚度，进行布料的调控。具体过程为，在烧结台车布料过程中，在烧结台车运动方向的下游，监测烧结台车的料层厚度，并根据检测的料层厚度，进行布料的反馈控制。

在实际运行中，这种料层厚度检测方法，检测的是布料已经完成的烧结台车料层厚度，从辅门调节点到层厚检测点约2到3分钟，采用反馈控制滞后性较大。如果此时发现料层厚度不合适，已经无法改变，不利于实现对烧结系统及时稳定控制布料。

发明内容

本申请提供了一种基于料层厚度预测的布料控制系统及方法，以解决现有技术中，通过检测烧结台车的料层厚度，对烧结系统的布料控制存在滞后性的问题。

本申请第一方面提供一种基于料层厚度预测的布料控制系统，所述布料控制系统包括圆辊给料机、辊式布料机和烧结台车，所述圆辊给料机用于向所述辊式布料机供给混合料，所述辊式布料机用于向烧结台车布料；所述布料控制系统还包括混合料检测机构、与圆辊给料机连接的给料辊控制器、与辊式布料机连接的布料辊控制器和辅门控制器，以及与烧结台车连接的烧结台车控制器；以及与混合料检测机构、给料辊控制器、布料辊控制器、辅门控制器和烧结台车控制器连接的中央处理器；其中，所述中央处理器被配置为执行以下步骤：

接收所述混合料检测机构发送的混合料堆密度，接收给料辊控制器发送的给料辊转速，接收布料辊控制器发送的布料辊转速，接收辅门控制器发送的辅门开度，接收烧结台车控制器发送的烧结台车速度；

根据混合料的堆密度、给料辊转速、布料辊转速、辅门开度和烧结台车速度，对料层厚度进行预测，获得料层厚度的预测值；

根据料层厚度的预测值和料层厚度的目标值，计算料层厚度偏差值；

将料层厚度偏差值输入滚动优化模型，得到待调整的给料辊转速、待调整的布料辊转速、待调整的辅门开度和待调整的烧结台车速度；

驱动所述给料辊控制器将给料辊转速调整为待调整的给料辊转速；驱动所述布料辊控制器将布料辊转速调整为待调整的布料辊转速；驱动所述辅门控制器将辅门开度调整为待调整的辅门开度；驱动所述烧结台车控制器将烧结台车速度调整为待调整的烧结台车速度；

其中，所述滚动优化模型用于在所述混合料的堆密度不变的条件下，计算出料层厚度偏差值的方差最小时，对应的给料辊转速、布料辊转速、辅门开度和烧结台车速度。

可选的，所述料层厚度偏差值的方差通过以下方式得到：