一种高炉渣处理系统吸水井液位测量方法技术方案

本发明专利技术提供高炉渣处理系统吸水井液位测量方法，建立补水阀体积流量引起吸水井液位变化量的模糊推理模型，并计算补水阀体积流量引起吸水井液位变化量；建立渣处理水循环系统损失体积流量引起吸水井液位变化量的模糊推理模型，并计算渣处理水循环系统损失体积流量引起吸水井液位变化量；获取吸水井液位变化总量的计算公式。本发明专利技术适合高炉炼铁的复杂恶劣工况，在液位计发生故障时能够为粒化供水泵控制系统提供准确的吸水井液位信号，保证了高炉渣处理系统的平稳运行，提高了当前高炉炼铁生产自动化水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高炉炼铁领域，尤其涉及。
技术介绍
冶金行业中，高炉炼铁工艺过程占钢铁企业总能耗的70%，是钢铁企业的耗能大户且能源利用效率低，因此其节能减排的潜力巨大。众所周知，高炉的平稳顺行是高炉炼铁生产过程中的关键环节，而渣处理环节是高炉大系统中具有节能减排潜力的关键环节。渣处理系统按照脱水方式分为:1)沉淀池法；2)转鼓脱水法；3)渣池过滤法；4)明特法。其中，明特法具有设备紧凑、占地空间小、故障率低、污染少、投资成本低，对特殊情况下产生的高温渣及大块渣具有较好的处理能力等优点，因而被新建高炉渣处理系统广泛采用。熔渣在铁水分离后，经过熔渣沟进入粒化区，由冲制箱喷射出来水流将熔渣粒化冷却。在粒化供水泵控制系统中，供水泵起动的联锁条件是吸水井液位必须大于一定的数值，此时方能起动供水泵，这也避免了水泵抽空气，继而保护了水泵。这种情况下，对吸水井液位的精确检测非常重要。在高炉渣处理系统现场生产中，工况往往非常恶劣，裸露在室外的液位计损坏率非常高，这对控制系统的可靠性产生了不利影响。因此，当液位计故障时，为了保证粒化供水泵控制系统的正常工作，就需要建立一种有效的高炉渣处理系统吸水井液位软测量方法来替代液位计的检测功能。在文献《方大特钢新2号高炉明特法渣处理自动化系统研究及优化》，冶金自动化，Vol.37, N0.1,2013中，作者提出了一种吸水井液位数学模型来取代液位计测量。为了简化模型的复杂性，论文中作者给出了二个假设:1)假设渣处理水循环体积流量变化量与损失高度的变化近似成正比而与液阻成反比；2)补水阀前后压差恒定。在实际生产过程中，这两个假设条件很难得到满足，也就是说，上述文献给出的测量方法并不能满足现场需要。因此，研发适合复杂恶劣工况下的吸水井液位测量方法，为粒化供水泵控制系统提供准确的吸水井液位信号，是进一步提高当前高炉炼铁生产自动化水平的一个亟待解决关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供，适应高炉炼铁生产复杂工况条件下的高精度吸水井液位在线检测，为保证粒化供水泵控制系统平稳运行提供可靠的判定依据，从而生产出高质量的铁水产品，提高当前高炉炼铁生产自动化水平。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为:，其特征在于:它包括以下步骤:I)建立补水阀体积流量引起吸水井液位变化量的模糊推理模型:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉渣处理系统吸水井液位测量方法，其特征在于：它包括以下步骤：1)建立补水阀体积流量引起吸水井液位变化量的模糊推理模型：IF(P1-P2)isS1,THENΔh1=k1×aA0t(P1-P2)2grA;]]>IF(P1-P2)isM1,THENΔh1=k2×aA0t(P1-P2)2grA;]]>IF(P1-P2)isB1,THENΔh1=k3×aA0t(P1-P2)2grA;]]>其中P1为补水阀前的压强，P2为补水阀后的压强；S1、M1、B1分别为描述(P1–P2)为小、中、大的模糊数；Δh1为补水阀体积流量引起吸水井液位变化量；kj为在第j条模糊规则下的转换系数，均为无量纲单位,j＝1,2,3，kj初始值通过工艺人员由人工操作经验知识中获得；a为流量系数,它取决于补水阀的结构形状和流体流动状况；A0为补水阀接管截面积；t为PLC系统采样周期；g为重力加速度；r为流体重度；A为吸水井截面积；2)结合(P1–P2)的大小对吸水井液位变化量的影响特性设定关于(P1–P2)的模糊隶属函数：(P1–P2)关于S1的模糊隶属函数fS(P1–P2)：fs(P1-P2)=1,if(P1-P2)≤α11α1-α2×(P1-P2)+α2α2-α1,ifα1<(P1-P2)<α20,if(P1-P2)≥α2,]]>(P1–P2)关于M1的模糊隶属函数fM(P1–P2)：fM(P1-P2)=0,if(P1-P2)≤α11α2-α1×(P1-P2)+α1α1-α2,ifα1<(P1-P2)<α21α2-α3×(P1-P2)+α3α3-α2,ifα2≤(P1-P2)<α30,if(P1-P2)≥α3,]]>(P1–P2)关于B1的模糊隶属函数fB(P1–P2)：fB(P1-P2)=0,if(P1-P2)≤α21α3-α2×(P1-P2)+α2α2-α3,ifα2<(P1-P2)<α31,if(P1-P2)≥α3;]]>这里，α1为(P1–P2)为小的阈值，α2为(P1–P2)为中的阈值，α3为(P1–P2)为大的阈值；在模糊推理模型中认为(P1–P2)小于α1时为S1，(P1–P2)等于α2时为M1，(P1–P2)大于α3时为B1；3)利用补水阀体积流量引起吸水井液位变化量的模糊模型与关于(P1–P2)的模糊隶属函数，建立如下补水阀体积流量引起吸水井液位变化量的计算模型：Δh1=fs(P1-P2)×k1aA0t(P1-P2)2grA+fM(P1-P2)×k2×aA0t(P1-P2)2grA+fB(P1-P2)×k3×aA0t(P1-P2)2grA,]]>4)建立渣处理水循环系统损失体积流量引起吸水井液位变化量的模糊推理模型：IFΔQ2isS2,THENΔh2=m1×etR2A;]]>IFΔQ2isS2,THENΔh2=m2×etR2A;]]>IFΔQ2isS2,THENΔh3=m3×etR2A;]]>其中ΔQ2为渣处理循环系统损失体积流量；S2、M2、B2分别为描述ΔQ2为小、中、大的模糊数；Δh2为渣处理循环系统损失体积流量引起吸水井液位变化量；mi为在第i条模糊规则下的转换系数，均为无量纲单位，mi初始值通过工艺人员由人工操作经验知识中获得；R2为冲渣水的液阻，由实验测定；5)结合ΔQ2的大小对吸水井液位变化量的影响特性设定关于ΔQ2的模糊隶属函数：ΔQ2关于S2的模糊隶属函数：fs(ΔQ2)=1,ifΔQ2≤β11β1-β2×ΔQ2+β2β2-β1,ifβ1<ΔQ2<β20,ifΔQ2≥β2,]]>ΔQ...

【技术特征摘要】
1.一种高炉渣处理系统吸水井液位测量方法，其特征在于:它包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昊裔，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42