一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，涉及干熄焦技术领域；基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法包括如下步骤：S1、结合干熄焦排焦过程机理分析和最小二乘参数辨识方法，构建第n+1次装焦前最低料位的预测模型；S2、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和专家控制规则，得到抖动给料器的期望振幅；具体方法如下：S3、构建所述抖动给料器的振幅补偿模型，并根据所述期望振幅得到对应的下发振幅；S4、所述抖动给料器根据所述下发振幅进行排焦，能够稳定的将干熄炉内的焦炭料位维持在安全范围内，有效地避免了因通过人工操作经验判断并调整焦炭料位导致的料位不能稳定的控制在安全范围内的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法
本专利技术涉及干熄焦
，尤其涉及一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法。
技术介绍
我国是一个钢铁大国，产钢量已经连续多年世界第一。钢铁是生活应用中最主要的金属材料，也是国家支柱型流程工业。然而，我国不仅面临着钢铁产能过剩的现状，而且炼铁过程中能耗较高，远远高于世界发达国家。焦炭是高炉炼铁等钢铁冶金行业中重要的供热燃料和炉料骨架，熄焦是炼焦过程中的一个重要环节。传统的湿熄焦方式是采用喷水冷却焦炭，但是采用该方式会使焦炭裂纹增多、喷水过程向空气排放大量有害气体，降低了焦炭质量、污染环境，更是极大地浪费了产生的热能；而采用干熄焦工艺冶炼焦炭，不但可以提高高炉炼铁的生产能力，而且可以回收利用焦炭的显热来产蒸汽，蒸汽可用来发电或供热。干熄焦料位是保证干熄焦过程稳定与安全的关键。干熄焦工艺的主要特点是排焦连续、装焦不连续，每隔一段时间，装满红焦的焦罐台车通过电机车牵引送至提升井架底部；提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，将焦炭装入干熄炉内。干熄炉中压力低，焦炭料位过低时，循环风会吹起焦炭，影响生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、结合干熄焦排焦过程机理分析和最小二乘参数辨识方法，构建第n+1次装焦前最低料位的预测模型；/nS2、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和专家控制规则，得到抖动给料器的期望振幅；/nS3、构建所述抖动给料器的振幅补偿模型，并根据所述期望振幅得到对应的下发振幅；/nS4、所述抖动给料器根据所述下发振幅进行排焦。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、结合干熄焦排焦过程机理分析和最小二乘参数辨识方法，构建第n+1次装焦前最低料位的预测模型；
S2、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和专家控制规则，得到抖动给料器的期望振幅；
S3、构建所述抖动给料器的振幅补偿模型，并根据所述期望振幅得到对应的下发振幅；
S4、所述抖动给料器根据所述下发振幅进行排焦。


2.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
S0、分析并确定所述最低料位的影响因素。


3.如权利要求2所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，所述步骤S0具体包括：
T1、采集干熄焦工艺参数，构建原始样本数据库；
T2、优化所述原始样本数据库，得到样本数据库；
T3、基于所述样本数据库，采用Pearson分析法对影响所述最低料位的所述干熄焦工艺参数中的其他参数进行筛选，得到影响干熄焦料位的参数。


4.如权利要求3所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，所述干熄焦工艺参数包括当前料位、抖动给料器振幅、装焦时间、最低料位、旋密温度、冷却室温度、旋密压力、冷却室压力和循环气体压力。


5.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
S11、根据干熄炉中从当前到下一次装焦前的最低料位、当前料位与从当前到下一次装焦前的料位变化量的关系，得到公式(1)：
hmin＝h-Δh
其中，hmin是预测的从当前到下一次装焦前的最低料位，h是当前料位，Δh是从当前到下一次装焦前的料位变化量；
S12、根据质量、密度与体积的关系，得到公式(2)：
m总＝ρΔV＝ρΔhS
其中，m总是从当前到下一次装焦前的时间内的排焦总质量，ρ是焦炭密度，ΔV是从当前到下一次装焦前的时间内的排焦体积，S是干熄炉内腔体的横截面面积；
S13、由于抖动给料器采用线性阀，所以从当前到下一次装焦前时间间隔内的排焦总质量与所述抖动给料器的振幅呈线性关系，即公式(3)：
m总＝tplanQ＝tplankP
其中，tplan是当前到下一次装焦前的时间间隔，Q表示每小时排出的焦炭总量，k为常数，P为所述抖动给料器的振幅；
S14、令公式(2)与公式(3)相等，得到所述料位变化量Δh与所述振幅P的关系式，并带入公式(1)得到从当前到下一次装焦前最低料位的预测模型，即公式(4)：



S15、利用最小二乘法对步骤S14中的公式进行参数辨识，得到辨识参数C，即公式(5)：



S16、为了避免所述抖动给料器的振幅波动太大，设定每次装焦料位固定增加ha，并将公式(5)带入公式(4)，得到第n+1次装焦前的最低料位预测模型，即公式(6)：
hmin(n)＝h+n*ha-CPtn+1
其中，hmin(n)是预测的第n次装焦后到第n+1次装焦前的最低料位，tn+1是从当前时间到第n+1次装焦前的时间间隔。


6.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
S21、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和装焦计划表，计算hmin、hmin_next、h_Tmin和h_Tmax；
其中，hmin为从当前时间到第1次装焦前的最低料位，hmin_next为从第1次装焦后到第2次装焦前的最低料位，h_Tmin为检修期内的最低料位，h_Tmax为检修期内的最高料位；
S22、定义10种专家控制规则，并根据所述hmin、所述hmin_next、所述h_Tmin和所述h_Tmax的计算值以及所述专家控制模式得到所述期望振幅；所述专...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，冯颖，任艺，陈略峰，杜胜，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42