冶炼厂烧结原料水分的论域自调整模糊控制

烧结混合料水分控制优化作者：侯健来源：《中国科技博览》2018年第35期[摘要]本文详细将介绍烧结生产工艺中如果采用先进的混合料水分控制模型（SMMC），有利于在线控制混合料水分含量的稳定性，便于调整烧结机上混合料的透气性。

[关键词]烧结混合料水分控制 PLC中图分类号：TF325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0089-01引言烧结混合料的水分控制在一混和二混进行，水分测量在一混前、后和二混之后的混合料槽。

当前水分测量更多采用红外线水分仪，但实际经验告诉我们，混合料的粒度、颜色，环境温度、湿度对水分测量数据有很大影，如果仅仅依据单一水分仪反馈的数据进行加水量自动调整，不可能实现混合料水分率的稳定。

因此，将可能的水分带入因素尽可能考虑全面，包括混匀矿、燃料、石灰消化等，并建立一个合理的水分控制模型，是准确控制水分率的可行方案。

通过实践证明此模型的应用相当成功，达到了水分率的稳定控制。

1 模型采集数据及信号1.1水分率：配料室含铁物料的实时水分值。

水分仪安装位置：料仓圆盘下的配料小皮带机上；配料室燃料的实时水分值。

水分仪安装位置：料仓下的配料小皮带机上；一混后的实时水分值。

水分仪安装位置：一次混合机出料口（建议在水分仪前安装刮料器、红外水分仪应有空气吹扫装置）；二混后的实时水分值。

水分仪安装位置：二次混合机出料口（建议同一混）；1.2物料称量值配料室每一个配料秤的瞬时料量。

瞬时料量来自各个小皮带机上的配料秤；一混前的混合料总料量。

总料量来自配料主皮带上的计量秤；1.3加水流量配料室熔剂经过消化器所加入的水流量瞬时值。

每一个熔剂消化器加水管道都包含：水切断阀1个、水流量计1台、水压力表1块以及水管路检修手动阀门若干等等；一混辊筒加水流量。

水管路包含设备：水切断阀1个、水调节阀1个、水流量计1台、水压力表1块、水温度计1块以及水管路检修手动阀门若干等等；二混辊筒加水流量，同一混辊筒；二混辊筒加蒸汽瞬时量。

摘要在烧结生产工艺过程中，混合料中始终要保持有适宜的水分，水在烧结料的准备过程中起着润湿物料、促进物料成球的作用，适宜的烧结料水分含量能够确保烧结过程中料层的透气性，从而提高垂直烧结速度，促进烧结矿产量与质量的提高。

同时，水在烧结过程中还起着传递热量与氧量的作用。

因此，在烧结过程中，要准确判断烧结过程中水分的变化，控制混合料水分在适宜值范围内。

关键词：烧结水分透气性目录1 前言 (3)2 水分在烧结生产总的作用 (3)2.1 混合料加水的目的 (3)2.2 水分对烧结料层透气性的影响 (3)3 水分分析与控制 (4)3.1 混合料水分组成分析 (4)3.2 混合料水分控制 (5)4 影响物料水分控制的不利因素及解决措施 (7)5 结论 (8)6 参考文献 (9)浅谈烧结生产的水分控制1 前言烧结的生产工艺稳定性，取决于水碳的平衡稳定，而关键在于原料水分的分配与控制，为进一步降本增效，改善高炉炉料结构，深挖现我厂烧结机生产潜力，根据目前我厂烧结机工艺及日常给料状况，进行分析。

通过半年的生产实践，改善了烧结料的水分波动，使烧结生产进一步平衡稳定以及提高了烧结矿的产质量。

2 水分在烧结生产中的作用2.1 混合料加水的目的烧结物料在经过混合制粒前，其粒度较细，如含铁原料中精矿粉含0-3mm粒级60%以上，而熔剂及燃料在原料准备过程中均经过了破碎加工，其中0-3mm部分含量在80%以上，尤其是其中<0.5mm粉末约占总重量的40%左右，这样细粒级的原料在进行烧结时会严重影响烧结料层的透气性，甚至在进行抽风烧结时会被通过料层的气流带走，造成原料的流失，严重影响烧结过程的正常进行。

因此，必须对各原料组分进行混合与制粒，使其成为粒度相对均匀且较粗的混合料，以此提高料层透气性。

烧结所使用的原料包括含铁原料、熔剂和燃料，这些物料都含有一定量的原始水分，但其水分值达不到烧结要求，因此，在烧结混合过程中要根据原始水分的大小分别在一次混合与二次混合时补充水分。

辽宁东方测控集团丹东东方测控技术有限公司设计资料（内部）目录一、公司简介1、公司概况 (2)2、公司大记事 (3)3、公司主要产品及技术 (3)4、公司客户 (4)5、合作伙伴 (5)二、快中子测水及控制系统技术介绍1、快中子水分仪原理介绍 (5)2、DCK-SP-03型水分检测与控制系统简介 (6)三、酒钢烧结厂3#烧结机混合物料的水分检测控制系统介绍1、设计依据 (7)2、系统实现的技术指标 (7)3、控制过程介绍 (8)4、系统设计功能 (8)5、系统设备联系图 (9)6、商务说明 (9)7、系统配置及系统费用构成 (10)四、公司业绩 (11)一、公司简介1、公司概况丹东东方测控技术有限公司地处风景秀丽、气候宜人的鸭绿江畔，与朝鲜新义州市隔江相望，是辽宁省政府命名的高新技术企业，成立于1995年末，公司拥有面积1.2万平米的科研开发场所，先进的科研开发设备、完善的实验检测条件。

东方测控拥有一支以自动化技术求生存谋发展的专业队伍，现有员工600人88%以上的员工具备大学本科以上学历，他们分别来自清华、北大、南开、东大、哈工大、大连理工、吉林大学、西安交大等名牌大学的优秀研究生、本科生，其中核物理、计算机、自动化、电子等专业的工程技术人员占全体员工的60%以上，同时拥有多名国内资深专家和学术带头人。

2000年开始公司与吉林大学合办了研究生班，2004年末国家在我公司设定了博士后流动站。

长期技术合作的国内外单位有朝鲜科学院、俄罗斯托木斯科理工大学、瑞典皇家工学院、澳大利亚昆士兰大学、国家原子能研究院、中科院、大连理工大学、吉林大学、东北大学等。

公司下设有十多个业务部门，主要有自动化工程部、电子部、软件部、核仪表部等技术部门和质量部、企划部、事务部、生产计划部、市场营销部、合作部、财务部等业务部门，公司旗下有7个子（分）公司，注册资金为1000万，2004年合同额达到1.2亿元人民币。

公司是集科研、开发、生产于一体的从事高新技术产业的合资企业。

烧结系统的控制方案1、烧结目的及意义高炉炼铁对含铁原料的要求是：品位高、有害杂质少、还原性好、高温性能优良、强度高、粒度适宜、化学成分稳定均匀。

铁矿粉烧结是目前铁矿粉造块的主要方法，它不仅将粉矿进行造块供高炉炼铁使用，而且通过造块改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼获得良好的效果。

我国铁矿石多为贫矿和复合矿，必须进行细磨选矿，细磨后铁矿粉必须造块才能被高炉使用。

铁矿粉烧结技术是目前世界上产量最大、使用最广泛的造块方法之一。

2、工艺过程的控制要求2.1烧结工艺概述是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度。

它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。

本工艺按照烧结过程的内在规律选择了合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。

本生产工艺流程有原料的接受，兑灰，拌合，筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分，配料，混料，点火，抽风烧结，抽风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。

烧结过程示意图如下。

图2-1 烧结过程示意图烧结生产工艺的过程就是将准备好的矿粉、燃料和溶剂，按一定的比例配料，然后再配入一部分烧结机尾筛分的返矿，送到混合机混匀和造球。

混好的料由布料器铺到烧结机台车上点火烧结，烧成的烧结矿经破碎机破碎筛分后，筛上成品烧结矿送往高炉，筛下物为返矿，返矿配入混合料重新烧结，烧结过程产生的废气经除尘器除尘后，由风机抽入烟囱，排入大气。

下面是一些具体的实例控制。

2.2配料的控制要求对配料的基本要求是准确。

即按照计算所确定的配比，连续稳定地配料，把实际下料量的波动值控制在允许的范围内。

当燃料配入量波动0.2%时，就足以引起烧结矿强度与还原性的变化；当矿粉或熔剂配入量发生变化时，烧结矿的含铁量与碱度即随之变化，都将导致高炉炉温、炉渣碱度的变化，对炉况的稳定、顺行带来不利影响。

为保证烧结矿成分的稳定，生产中当烧结机所需的上料量发生变化时，须按配料比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量；当料种或原料成分发生变化时，则应按规定的要求，并准确预计烧结矿的化学成分。

C omputer automation计算机自动化烧结混合料水分模糊PID控制系统设计王 灿摘要：就烧结混合料水分控制系统的运行而言，其对烧结混合料的烧结品质十分重要。

当前市场上已经有了相关的烧结混合料水分控制产品以满足市场需求。

针对目前既有的混合料控制系统可以得知，其最为显著的优势在于非线性、时滞性和时变性。

然而，正是这些特点导致了其在运行过程中可能会存在许多缺点。

因此，本文提出了针对当前烧结混合料水分控制系统所采取的PID控制系统和模式的观点阐述和分析，并进行了相应控制器的研发和设计。

本文引入了相应的科技，完成了烧结混合料水分模糊PID控制系统的设计和研发。

通过本文研发的系统，可实现烧结混合料水分的科学控制，提高了控制效果。

与传统控制系统相比，本文研发的控制系统具有更卓越的控制性能，能够确保烧结混合料水分控制效果，有效优化烧结效益并提升产能。

关键词：烧结混合料水分控制系统；模糊PID控制；系统设计随着生产技术的不断提升，控制烧结混合料中的水分也变得十分重要，这已成为当前烧结混合料生产过程必须关注的科学控制内容。

在当前生产运营状态下，烧结混合料在烧结过程中会含有水分。

这些水分在烧结过程中扮演着制粒、导热、润滑和助燃等重要角色。

因此，烧结混合料中水分含量过高或过低，都会对最终的烧结质量产生消极影响。

为了达到最好的烧结效果，需要科学地控制烧结混合料的水分含量，并采取相应的科学控制策略，以最大化烧结混合料水分控制的整体效益。

通过科学控制烧结混合料的水分，可以确保烧结过程的顺利进行和最终烧结品质的稳定。

在当今烧结生产工艺中，准确地控制烧结混合料的水分，同时实现对其含量的准确检测具有重要意义。

本文结合我国当前烧结混合料水分控制需求和现有的系统研发状况，提出了将PID控制策略和模糊控制策略相结合的方法，旨在通过对烧结混合料水分控制系统的研发，实现预期的控制目标，并提高烧结混合料控制系统功能的运行效率。

1 烧结生产工艺流程烧结的生产过程是将粉矿、助熔剂和燃料按一定比例混合，然后在一定温度下烧成高炉原料的过程。

烧结混合料水分控制的两大难题：水分在线测量和控制对象大滞后烧结混合料是指通过混合和接着的造粒加工烧结混合料。

通过混合和接着的造粒加工烧结混合料，该烧结混合料包括具有细组分的矿石、至少一种助熔剂、来自后续烧结过程的烧结返料和必要时的粘合剂。

烧结混合料的水分含量及水分含量的稳定性对混合料的透气性影响非常大, 烧结混合料的透气性对烧结矿的质量和烧结生产率影响又很大, 所以, 实现混合料水分控制的自动化是提高烧结生产率和经济效益的关键。

目前，烧结混合料水分在线测量问题和控制对象的大滞后问题, 是烧结混合料水分控制问题的两大主要难题。

一、烧结混合料在线水分测量在烧结混合料的水分测量方面，德国默斯（MOSYE）提供了两种解决方案，一种是微波烧结料水分测量仪，一种是近红外烧结料水分测量仪。

1、MS-580近红外烧结料水分测量仪，适用于各类烧结、球团生产线上对混合料的水分含量进行在线动态连续测量。

它的主要优势特点在于一下7个方面。

1)全球唯一不受烧结混合料颜色变化、成份变化影响的红外水分仪。

2 )全球唯一不受外界环境光线影响的近红外水分仪。

3 )直接LED红外光源，无滤光镜片、无飞轮可移动部件等易损件，最高可达10年使用寿命。

4)可自动关联外部控制开关。

5)高精度：最高精度0.2%；宽量程比：水分测量范围宽至0%-100%。

6 )内置校准曲线，一次校准成功后，无需经常校准。

7) 安装简易、完全适用于恶劣的烧结生产工况，多种通讯方式和数据传输方式可选。

2、MS-590微波穿透式水分测量仪，克服了近红外水分仪只能测表面水的局限，完全穿透皮带上的物料、对烧结料整体水分进行在线动态连续测量。

它的主要优势特点在于一下8个方面。

1)可以穿透过皮带上的物料，测的是物料表面及内部的整体水分，而不只是表面水分。

2)可以测量烧结混合料整体的实时水分和平均水分，不同于抽样测量和离线测量。

3)全球唯一不受烧结混合料堆积高度、密度、温度、颜色等影响的水分仪。