炼钢高位料仓料位处理方法技术

本发明专利技术涉及一种炼钢高位料仓料位处理方法，所述处理方法包括以下步骤：1)料仓的容积计算，2)虚拟密度计算，3)料仓物料重量计算，4)料仓料位报警设定，5)料位报警输出，6)料位信息显示，7)上料优先计算。该方法通过对转炉高位料仓的物料的料位进行计算处理，实时掌握当前料仓的物料，为自动化上料提供数据，减少操作人员对料仓料位判断误差，提高上料的准确性，避免上料不足或上料过多造成堆料，提升劳动效率。

【技术实现步骤摘要】
炼钢高位料仓料位处理方法
本本专利技术涉及一种处理方法，特别涉及一种转炉高位料仓料位处理方法，属于自动化控制

技术介绍
目前梅钢拥有两个炼钢厂共5座转炉，转炉炼钢过程中，需要加入石灰等辅料以及合金原料，所有辅料和合金都由地下料场通过皮带运输并加入到高位料仓。地下料场向高位料仓加料，需要操作工必须到现场人工确认仓位料位情况，估算可以上料的重量，再进行上料，人工估算存在不确定性和误差比较大，容易造成上料不足或铺料等，都将影响转炉的生产，因此在上料过程中需要操作人员查看料位情况。现场大量的粉尘，环境极其恶劣，不适合人员长时间停留。本专利技术通过对料仓的料位进行监控和计算，实时监控高位料仓的物料情况，为操作人员上料提供依据，大大减少操作强度，为实现自动上料提供数据支撑，进一步提升生产效率。
技术实现思路
本本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种转炉高位料仓料位处理方法，该方法通过对转炉高位料仓的物料的料位进行计算处理，实时掌握当前料仓的物料，为自动化上料提供数据，减少操作人员对料仓料位判断误差，提高上料的准确性，避免上料不足或上料过多造成堆料，提升劳动效率。为了实现上述目的，本本专利技术的技术方案如下，一种炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：1)料仓的容积计算，2)虚拟密度计算，3)料仓物料重量计算，4)料仓料位报警设定，5)料位报警输出，6)料位信息显示，7)上料优先计算。作为本专利技术的一种改进，所述步骤1)料仓的容积计算具体如下，由于料位最高点是下料口的位置，不适合安装料位探测装置，一般选择在稍远离下料口，探测物料较低的位置，避免下料时的振动影响料位探测装置的准确性，也避免堆料时损坏料位探测装置，根据料仓的形状，将料仓分为上部的立方体和下部的台体。将料仓分为6个平面，分别是A、A0、A1、A2、A3、和A4平面，A0平面为设定的料位O平面，A2平面为料位探测装置探测的料面，A4平面为设定料位的最高平面，各平面的长/宽分别是A/B、A0/B0、A1/B1、A2/B2、A3/B3和A4/B4；A0平面和A1平面的高度为H22；A0平面和A2平面的高度为H；A平面和A4平面的高度为H11；A平面和A3平面的高度为H1；A0平面和A4平面之间是实际应用时，探测装置的量程(LC)，计算料仓中物料重量(M)和上料需求量(M_SP)；当设定值A>0，B>0,H1>0，H11>0，A1>0，B1>0，H2>0，H22>0都同时满足，系统认为设定值正确；如有一项不满足，系统认为设定值错误，系统发出报警信号(ALARM_SP)；计算A0平面的长和宽：A0＝A1+(A-A1)*H22/H2；B0＝B1+(B-B1)*H22/H2；计算台体的理论总容积：V0＝(H2-H22)*(A*B+SQRT(A*B*A0*B0)+A0*B0)；计算台体和立体理论总容积：V3＝H2*(A*B+SQRT(A*B*A1*B1)+A1*B1)/3+A*B*H1；计算实际使用仪表量程：LC＝H1+H2-H11-H22；计算实际使用仪表量程内台体和立体理论总容积；V4＝(H2-H22)*(A*B+SQRT(A*B*A0*B0)+A0*B0)/3+A*B*(H1-H11)；计算实际料位容积：V:为料仓总容积；V1：为立体实际容积；V2：为台体实际容积；当H≦0时，V1＝0，V2＝0，V＝V1+V2＝0；当0<H≦(H2-H22)时，A2＝A0+(A-A1)*H/H2；B2＝B0+(B-B1)*H/H2；V2＝H*(A2*B2+SQRT(A2*B2*A0*B0)+A0*B0)/3；V1＝0；V＝V1+V2＝V2；当(H2-H22)<H≦(H1-H11+H2-H22)时；A2＝A；B2＝B；V1＝A*B*(H-H2+H22)；V2＝V0；V＝V1+V2＝V1+V0。作为本专利技术的一种改进，所述步骤2)虚拟密度计算具体如下，物料的重量W等于物料的容积V乘以物料的密度ρ，在实际应用时，由于物料为颗粒状，颗粒之间存在缝隙，相同重量的物料实际占用的空间比理论空间要大，在料仓中物料的密度比物料理论密度要小，在计算中用虚拟密度ρ'代替理论密度ρ，使得物料的重量计算更接近真实值。当皮带系统开启，卸料小车开始对位；当卸料小车达到设定料仓，系统自动记录当前仓的料位H，同时给皮带秤系统发出信号自动对累积重量清零；当地下料仓的对应振动给料机开始振动，开始下料，皮带秤系统开始累积上料重量；当累积重量达到设定重量时，振动给料机自动停止振动，皮带秤系统继续累积上料重量；当该批次料全部进仓，小车离开当前仓，系统自动记录当前仓的料位H'和皮带秤累积重量W'；通过卸料前后两次料位变化(H→H'),系统计算出料仓的容积变化V'；最后系统计算该次上料的物料虚拟密度ρ'＝W'/V'；虚拟密度ρ'准确性判断：如果mρ≦ρ'≦ρ(0<m<1),系统认为虚拟密度ρ'计算合理，自动记录该数据；否则系统认为数据有误，发出报警(物料累积重量有误或物料料位探测有误)。系统自动记录该料仓物料n次虚拟密度有效数据，然后取平均值作为该物料在该料仓的虚拟密度ρ'。在计算模块中DENSITY为虚拟密度ρ'的输入点。作为本专利技术的一种改进，所述步骤3)料仓物料重量计算具体步骤如下，M4：仪表设定量程范围内物料理论总重量；M4＝V4*ρ'，单位Kg；M:仪表设定量程范围内料仓内物料重量，M＝V*ρ'，单位Kg；Mt:仪表设定量程范围内料仓内物料重量，Mt＝V*ρ'/1000，单位T；M_SP(Mt_SP):到达设定高料位WH，给料仓上料的需求量单位Kg(T)；M_SP＝M4-M；NUM：料仓所剩物料还够转炉炼几炉，NUM＝M/M1。作为本专利技术的一种改进，所述步骤4)料仓料位报警设定具体如下，料仓料位共设4个等级的料位，分别为：低低料位报警AL、低料位报警WL、高料位报警WH、高高料位报警AH，由HMI画面设定；N1为低低料位时，还足够炼钢使用的炉数；N2为低料位时，还够炼钢使用德炉数；N1和N2左前方打“√”选择，为MODE的选择；低低料位报警AL、低料位报警WL有两种方式设定，由MODE选择；当无“√”选择，MODE＝O,根据料位值设定判断AL和WL；当有“√”选择，MODE＝1，目前料仓还够炼钢使用炉数设定，计算模块中输入点M1，为炼钢转炉每炉使用量，来自炼钢L2系统；T即TEMP1延时输出报警，当T前方的打“√”，根据设定值延时输出报警信号。作为本专利技术的一种改进，所述步骤5)料位报警输出具体如下，当H≧AH,系统输出：QLIM_UA＝1料仓高高料位报警；QLIM_UA_IF料仓高高料位报警值；QLIM_UA_num料仓高高料位预计可以炼多少炉；当WH≦H<AH,系统输出：QLIM_UW＝1料仓高料位报警信号；QLIM_UW_IF料仓高料位报警值；QLIM_UW_num料仓高料位预计可以炼多少炉；当AL≦H<WL,系统输出：QLIM_LW＝1料仓低料位报警信号；QLIM_LW_IF料仓低料位报警值；QLIM_LW_num料仓低料位可以炼多少炉；当H≦AL,系统输出：QLIM_LW＝1料仓低低料位报警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：1)料仓的容积计算，2)虚拟密度计算，3)料仓物料重量计算，4)料仓料位报警设定，5)料位报警输出，6)料位信息显示，7)上料优先计算。

【技术特征摘要】
1.一种炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：1)料仓的容积计算，2)虚拟密度计算，3)料仓物料重量计算，4)料仓料位报警设定，5)料位报警输出，6)料位信息显示，7)上料优先计算。2.根据权利要求1所述的炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述步骤1)料仓的容积计算具体如下，将料仓分为6个平面，分别是A、A0、A1、A2、A3、和A4平面，A0平面为设定的料位O平面，A2平面为料位探测装置探测的料面，A4平面为设定料位的最高平面，各平面的长/宽分别是A/B、A0/B0、A1/B1、A2/B2、A3/B3和A4/B4；A0平面和A1平面的高度为H22；A0平面和A2平面的高度为H；A平面和A4平面的高度为H11；A平面和A3平面的高度为H1；A0平面和A4平面之间是实际应用时，探测装置的量程即LC，计算料仓中物料重量即M和上料需求量即M_SP；当设定值A>0，B>0,H1>0，H11>0，A1>0，B1>0，H2>0，H22>0都同时满足，系统认为设定值正确；如有一项不满足，系统认为设定值错误，系统发出报警信号即ALARM_SP；计算A0平面的长和宽：A0＝A1+(A-A1)*H22/H2；B0＝B1+(B-B1)*H22/H2；计算台体的理论总容积：V0＝(H2-H22)*(A*B+SQRT(A*B*A0*B0)+A0*B0)计算台体和立体理论总容积：V3＝H2*(A*B+SQRT(A*B*A1*B1)+A1*B1)/3+A*B*H1计算实际使用仪表量程：LC＝H1+H2-H11-H22；计算实际使用仪表量程内台体和立体理论总容积；V4＝(H2-H22)*(A*B+SQRT(A*B*A0*B0)+A0*B0)/3+A*B*(H1-H11)；计算实际料位容积：V:为料仓总容积；V1：为立体实际容积；V2：为台体实际容积；当H≦0时，V1＝0，V2＝0，V＝V1+V2＝0；当0<H≦(H2-H22)时，A2＝A0+(A-A1)*H/H2；B2＝B0+(B-B1)*H/H2；V2＝H*(A2*B2+SQRT(A2*B2*A0*B0)+A0*B0)/3；V1＝0；V＝V1+V2＝V2；当(H2-H22)<H≦(H1-H11+H2-H22)时；A2＝A；B2＝B；V1＝A*B*(H-H2+H22)；V2＝V0；V＝V1+V2＝V1+V0。3.根据权利要求2所述的炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述步骤2)虚拟密度计算具体如下，当皮带系统开启，卸料小车开始对位；当卸料小车达到设定料仓，系统自动记录当前仓的料位H，同时给皮带秤系统发出信号自动对累积重量清零；当地下料仓的对应振动给料机开始振动，开始下料，皮带秤系统开始累积上料重量；当累积重量达到设定重量时，振动给料机自动停止振动，皮带秤系统继续累积上料重量；当该批次料全部进仓，小车离开当前仓，系统自动记录当前仓的料位H'和皮带秤累积重量W'；通过卸料前后两次料位变化(H→H'),系统计算出料仓的容积变化V'；最后系统计算该次上料的物料虚拟密度ρ'＝W'/V'；虚拟密度ρ'准确性判断：如果mρ≦ρ'≦ρ(0<m<1),系统认为虚拟密度ρ'计算合理，自动记录该数据；否则系统认为数据有误，发出报警(物料累积重量有误或物料料位探测有误)。系统自动记录该料仓物料n次虚拟密度有效数据，然后取平均值作为该物料在该料仓的虚拟密度ρ'。在计算模块中DENSITY为虚拟密度ρ'的输入点。4.根据权利要求3所述的炼钢高位料仓料位处理方法，其特征在于，所述步骤3)料仓物料重量计算具体步骤如下，M...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣卓，高英杰，江书文，
申请(专利权)人：南京梅山冶金发展有限公司，上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32