一种精炼炉内压力控制方法技术

本发明专利技术公开了一种精炼炉内压力控制方法，旨在提供一种能准确控制燃烧炉和反射炉内压力的精炼炉内压力控制方法，其技术方案要点是，精炼炉包括燃烧炉以及若干设置在燃烧炉侧面的反射炉，所述的燃烧炉连接有主通道，所述的主通道与每个反射炉上部之间设有辅通道，所述的主通道连通有抽风组件，精炼炉内通过压力检测组件和控制器协同控制抽风组件和阀门组件变化以将燃烧炉内和反射炉内压力维持在设定范围内，通过不建立线性模型，直接将多组输入值和输出值通过数据拟合的方式建立预测模型Z，即大大降低了对模型先验知识的要求，尤其适合对模型未知的精炼炉内压力控制过程的优化控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金工业领域，更确切地说涉及一种精炼炉。
技术介绍
铜是国民经济建设中具有重大战略意义的原材料，而铜的再生性能优于其他金属，因此废杂铜已成为铜业生产中重要的原料来源。废杂铜冶炼过程是将废杂铜原料经冶炼后，生产出合格的阳极板；主要包括熔化、氧化、还原及浇铸等4个流程。为了提高阳极板的质量，必须对冶炼过程中的炉膛负压进行严格的控制。废杂铜冶炼工艺一般采用精炼炉，精炼炉包括设置在中间的燃烧炉以及对称设置在燃烧炉两侧的反射炉，燃烧炉与两个反射炉有连接通道。精炼炉承担了熔化、氧化和还原等三个主要环节。其中，熔化、氧化过程是在燃烧炉内完成，还原过程在反射炉内完成。实际应用表明，燃烧炉内的负压绝对值要大于反射炉内的负压，同时由于工艺本身的要求，燃烧炉及反射炉的负压不相同，这样就出现三个炉膛内的负压互不相同的问题。目前，大部分的废杂铜冶炼的负压控制都没有实际有效的控制策略，一般都是通过设置多个引风机以及加大引风机的转速，以保证炉体不“喷火”为目的，导致一方面生产出的阳极板的品质得不到保证；另一方面也增加了生产过程中的能耗，提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能准确控制燃烧炉和反射炉内压力的精炼炉。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的精炼炉，包括燃烧炉以及若干设置在燃烧炉侧面的反射炉，所述的燃烧炉连接有主通道，所述的主通道与每个反射炉上部之间设有辅通道，所述的主通道连通有抽风组件，所述的辅通道内均设有相配在辅通道内的阀门组件，所述的阀门组件包括至少两个转动连接在辅通道内的闸门，所述的燃烧炉和反射炉内设有若干压力检测组件，所述的阀门组件与抽风组件连接有一控制阀门组件与抽风组件运行以将燃烧炉内压力、反射炉内压力均保持在设定范围的控制组件。优选的，所述的压力检测组件包括设置在燃烧炉内的第一检测元件以及设置在反射炉内的第二检测元件，所述的第二检测元件设置于反射炉上部且远离反射炉与辅通道连接处的位置，所述的两个转动连接在辅通道内的闸门之间设有第三检测元件。优选的，所述的闸门转动到一定位置时闸门的侧边缘均与辅通道内壁抵触已将辅通道封闭，所述的闸门转动连接在辅通道内壁两侧以形成Z字形通道。采用以上结构后，本专利技术的精炼炉，与现有技术相比，具有以下优点：通过辅通道连接燃烧炉和反射炉，主通道连通有抽风组件，所述的辅通道内均设有相配在辅通道内的阀门组件，两个并列的闸门可以形成多级控制且可以降低压力的变化速度，使检测装置检测更加准确，即通过一抽风组件控制3个炉内的压力，节约能耗，由于燃烧炉内压力、反射炉内压力为无序变化，导致难以稳定燃烧炉内和反射炉内压力，精炼炉内通过压力检测组件和控制器协同控制抽风组件和阀门组件变化以将燃烧炉内和反射炉内压力维持在设定范围内。一种精炼炉内压力控制方法，包括以下步骤：S1、燃烧炉侧面设有m个反射炉，控制器记录：各个时刻下的燃烧炉内压力A、反射炉内压力值[B1-Bm]、抽风组件的运行值X、阀门组件的运行值[Y1-Ym]，燃烧炉内压力A、反射炉内压力值[B1-Bm]由检测组件反馈；S2、通过将Tn时刻下An、[B1-Bm]n、Xn、[Y1-Ym]n设置为输入值以及将Tn+1时刻下An+1、[B1-Bm]n+1设置为输出值并拟合多组得到用于预测下一时刻输出值的预测模型Z；S3、控制器设定燃烧炉内压力以及反射炉内压力值标准区域；控制器通过预测模型Z修正抽风组件的运行值X、阀门组件的运行值[Y1-Ym]将燃烧炉内压力以及反射炉内压力值位于标准区域内；优选的，所述的步骤S2还包括以下步骤：Tn时刻下预测模型Z由Tn-c-Tn时刻内A、[B1-Bm]、X、[Y1-Ym]数值得到，c大于零且为自然数。优选的，所述的步骤S2还包括以下步骤：当A、[B1-Bm]、X、[Y1-Ym]中任意一个的变化速率高于阈值时，减少Tn与Tn-1之间的时间间隔，当A、[B1-Bm]、X、[Y1-Ym]的变化速率均小于阈值时，增加Tn与Tn-1之间的时间间隔，Tn与Tn-1之间的时间间隔设有最大值以及最小值。优选的，所述的步骤S2还包括以下步骤：计算预测模型Z在Tn+1时刻的输出值与实际值之间的差值d，预测模型Z在拟合Tn时刻的输入值与实际值之后计算在Tn+1时刻的输出值与实际值之间的差值e，当e≥d时，不将Tn时刻的输入值与实际值更新至预测模型Z中，当e＜d时，将Tn时刻的输入值与实际值更新至预测模型Z中。优选的，所述的差值d大于阈值与/或差值d与差值e之间的差值大于阈值时，预测模型Z重新取在Tn-Tn-f时刻的输入值和输出值拟合。优选的，所述的输入值A设置权重数k，预测模型Z在拟合输入值*A之后计算Tn时刻的输出值与实际值之间的差值g，预测模型Z在拟合输入值*A之后计算在Tn时刻的输出值与实际值之间的差值h，当g≥h时，将设置为新的权重数，当g＜h时，将设置为新的权重数；同理得权重数k可分别设置在任意输入值上。采用以上结构后，本专利技术的精炼炉，与现有技术相比，具有以下优点：通过不建立线性模型，直接将多组输入值和输出值通过数据拟合的方式建立预测模型Z，即大大降低了对模型先验知识的要求，尤其适合对模型未知的精炼炉内压力控制过程的优化控制，且由于燃烧炉内压力A以及反射炉内压力值[B1-Bm]由于反应过程一直在无规则非线性的变化中，且由于燃烧炉以及反射炉内压力变化使抽风组件与阀门组件实际运行于期望运行有一定无规则的偏差，即一直具备稳态误差，通过直接拟合多组输入值与输出值之间建立预测模型Z能避免稳态误差对控制精度的影响，使燃烧炉内和反射炉内压力维持在较准确的范围内。附图说明图1是本专利技术的精炼炉的结构示意图。图中所示：1、燃烧炉；2、反射炉；3、主通道；4、辅通道；5、阀门组件；51、闸门；61、第一检测元件；62、第二检测元件。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。请参阅图1所示，本专利技术的精炼炉，包括燃烧炉1以及若干设置在燃烧炉1侧面的反射炉2，所述的燃烧炉1连接有主通道3，所述的主通道3与每个反射炉2上部之间设有辅通道4，所述的主通道3连通有抽风组件，所述的辅通道4内均设有相配在辅通道4内的阀门组件5，所述的阀门组件5包括至少两个转动连接在辅通道4内的闸门51，所述的燃烧炉1和反射炉2内设有若干压力检测组件，所述的阀门组件5与抽风组件连接有一控制阀门组件5与抽风组件运行以将燃烧炉1内压力、反射炉2内压力均保持在设定范围的控制组件，通过辅通道4连接燃烧炉1和反射炉2，主通道3连通有抽风组件，所述的辅通道4内均设有相配在辅通道4内的阀门组件5，所述的辅通道4内均设有相配在辅通道4内的阀门组件5，两个并列的闸门51可以形成多级控制且可以降低压力的变化速度，使检测装置检测更加准确，即通过一抽风组件控制3个炉内的压力，节约能耗，由于燃烧炉1内压力、反射炉2内压力为无序变化，导致难以稳定燃烧炉1内和反射炉2内压力，精炼炉内通过压力检测组件和控制器协同控制抽风组件和阀门组件5变化以将燃烧炉1内和反射炉2内压力维持在设定范围内。所述的压力检测组件包括设置在燃烧炉1内的第一检测元件61以及设置在反射炉2内的第二检测元件62，所述的第二检测元件62设置于反射炉2上部且远离反射炉2与辅通道4连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精炼炉，包括燃烧炉(1)以及若干设置在燃烧炉(1)侧面的反射炉(2)，其特征在于：所述的燃烧炉(1)连接有主通道(3)，所述的主通道(3)与每个反射炉(2)上部之间设有辅通道(4)，所述的主通道(3)连通有抽风组件，所述的辅通道(4)内均设有相配在辅通道(4)内的阀门组件(5)，所述的阀门组件(5)包括至少两个转动连接在辅通道(4)内的闸门(51)，所述的燃烧炉(1)和反射炉(2)内设有若干压力检测组件，所述的阀门组件(5)与抽风组件连接有一控制阀门组件(5)与抽风组件运行以将燃烧炉(1)内压力、反射炉(2)内压力均保持在设定范围的控制组件。

【技术特征摘要】
1.一种精炼炉，包括燃烧炉(1)以及若干设置在燃烧炉(1)侧面的反射炉(2)，其特征在于：所述的燃烧炉(1)连接有主通道(3)，所述的主通道(3)与每个反射炉(2)上部之间设有辅通道(4)，所述的主通道(3)连通有抽风组件，所述的辅通道(4)内均设有相配在辅通道(4)内的阀门组件(5)，所述的阀门组件(5)包括至少两个转动连接在辅通道(4)内的闸门(51)，所述的燃烧炉(1)和反射炉(2)内设有若干压力检测组件，所述的阀门组件(5)与抽风组件连接有一控制阀门组件(5)与抽风组件运行以将燃烧炉(1)内压力、反射炉(2)内压力均保持在设定范围的控制组件。2.根据权利要求1所述的精炼炉，其特征在于：所述的压力检测组件包括设置在燃烧炉(1)内的第一检测元件(61)以及设置在反射炉(2)内的第二检测元件(62)，所述的第二检测元件(62)设置于反射炉(2)上部且远离反射炉(2)与辅通道(4)连接处的位置，所述的两个转动连接在辅通道(4)内的闸门(51)之间设有第三检测元件(63)。3.根据权利要求1所述的精炼炉，其特征在于：所述的闸门(51)转动到一定位置时闸门(51)的侧边缘均与辅通道(4)内壁抵触已将辅通道(4)封闭，所述的闸门(51)转动连接在辅通道(4)内壁两侧以形成Z字形通道。4.一种精炼炉内压力控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、燃烧炉(1)侧面设有m个反射炉(2)，控制器记录：各个时刻下的燃烧炉(1)内压力A、反射炉(2)内压力值[B1-Bm]、抽风组件的运行值X、阀门组件(5)的运行值[Y1-Ym]，燃烧炉(1)内压力A、反射炉(2)内压力值[B1-Bm]由检测组件反馈；S2、通过将Tn时刻下An、[B1-Bm]n、Xn、[Y1-Ym]n设置为输入值以及将Tn+1时刻下An+1、[B1-Bm]n+1设置为输出值并拟合多组得到用于预测下一时刻输出值的预测模型Z；S3、控制器设定燃烧炉(1)内压力以及反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英道，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33