[发明专利]一种基于混匀度预测的混合机控制系统及方法

说明书

本申请涉及钢铁冶炼技术领域，提供的一种基于混匀度预测的混合机控制系统及方法，混合机控制系统包括混合机、混合料供应设备、混合机的转速控制器和进出料控制器、混合料供应设备的供料控制器，以及中央处理器；通过采集混合料的组份以及各组份的配比、填充率、堆密度、含水率和粘结剂占比，以及混合筒转速、主桨转速和副桨转速，得到多个预测步长的混匀度预测值，并将多个预测步长的混匀度预测值和预设的每个步长的混匀度目标值，进行分析与计算，得到每个预测步长的混匀度偏差值，将多个预测步长的混匀度偏差值输入滚动优化模型，得到待调整的混合筒转速、主桨转速和副桨转速，从而实现基于混匀度预测的混合机控制。

技术领域

本申请涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种基于混匀度预测的混合机控制系统及方法。

背景技术

强力混合机是一种连续旋转的圆筒形机器，以下简称混合机，用于对物料进行搅拌和混合。参考图1和图2，图1示出的是现有技术中一种强力混合机的主视图，图2是与图1对应的俯视图。图1和图2所示的强力混合机100包括混合筒1、搅拌桨(图中未示出)、称重传感器2、卸料口3和进料口4，其中搅拌桨包括主浆和副桨。混合机在正常工作中，物料从进料口4进入混合筒1，搅拌桨和混合筒1通过旋转的方式，混匀盛装于混合筒1内的物料，混匀后的物料经混合筒底部的卸料口3排出。

混合机是冶金烧结、球团工艺中主要设备之一。在烧结工艺中，通过在配料设备与烧结机之间，布置多台强力混合机，将已配好的铁原料、燃料和熔剂，添加适量水分，并混合、制粒，以形成成分均匀、水分适中、透气性良好、有一定强度的混合料供给烧结机烧结。在球团工艺中，将混合机布置在高压辊磨设备于造球设备之间，主要作用是将细磨铁精矿粉或其他含铁粉料与少量添加剂充分混匀，是保障球团矿品质的关键工序之一。由此可知，强力混合机的物料混匀度，对物料后续烧结或者造球的品质，具有重要意义。

实际生产过程中，影响混合机混匀度的因素主要包括两方面，一是混合料的状态，例如，混合料的平均密度、含水率和粘结剂占比；二是混合机的状态。例如，混合筒转速、主桨转速、副桨转速、混合筒内混合料的填充率以及混合时间。由于混合料的状态需要考虑整个生产工艺的需求，在进行混合时，一般不再调整混合料的状态，而对于混合机的状态，由于混合机需要配合其他设备的产量需求，不适宜调整混合筒内混合料的填充率以及混合时间。故，工作人员一般通过调控混合筒转速、主桨转速和副桨转速，实现对混合机混匀度的控制。

现有技术中，工作人员一般根据工作经验以及混合料的取样离线检测，对混合机进行控制，但是，人工经验易受工作人员主观因素影响，往往导致经过混合后的混合料品质不稳定，而混合料的取样离线检测，具有较长时间的滞后，无法准确体现当前混合机状态参数下，混合后混合料的混匀度，从而降低对当前混合机调控的指导性。

发明内容

本申请提供了一种基于混匀度预测的混合机控制系统及方法，以解决经混合机混合后的混合料品质不稳定的问题。

本申请第一方面提供一种基于混匀度预测的混合机控制系统，混合机控制系统包括混合机和混合料供应设备，混合料供应设备连接混合机的进料口，用于向混合机提供混合料；混合机控制系统还包括与混合机连接的转速控制器和进出料控制器、与混合料供应设备连接的供料控制器，以及分别与转速控制器、进出料控制器和供料控制器连接的中央处理器；其中，中央处理器被配置执行以下步骤：

接收进出料控制器发送的混合料的填充率，以及接收供料控制器发送的混合料的组份以及各组份的配比、堆密度，含水率和粘结剂占比，以及接收转速控制器发送的混合筒转速、主桨转速和副桨转速；

根据混合料的组份以及各组份的配比、堆密度，含水率、粘结剂占比和填充率，以及混合筒转速、主桨转速和副桨转速，对混匀度进行预测，得到多个预测步长的混匀度预测值；

根据多个预测步长的混匀度预测值和预设的每个步长的混匀度目标值，计算得到每个预测步长的混匀度偏差值；