第28卷 第3期河北理工学院学报Vol128 No13 2006年8月Journa l of Hebe i I n stitute of Technology Aug.2006文章编号:100722829(2006)0320021204高炉炼铁配料计算应用系统的设计与应用王宝祥1,陈伟2,韩宏亮2,孙雅平3(11唐山中厚板材有限公司,河北唐山063000;21河北理工大学,河北唐山063009;31唐山科技职业技术学院,河北唐山063000)关键词:高炉;配料计算;软件系统;设计与应用摘 要:高炉物料是高炉冶炼的基础,高炉配料是影响高炉生产的至关重要因素。
以高炉物料平衡计算为理论基础,以建立高炉配料计算应用软件为切入点,建立了应用可行的高炉炼铁配料计算应用系统,从而保证了高炉配料和变料计算的准确性,实现了高炉配料计算的自动化。
中图分类号:TF32516 文献标识码:A0 引言高炉配料计算是为满足炼铁生产工艺和炼钢对铁水质量的要求,保证炼铁产品的物理性能和化学成分的稳定,同时获得较高的生产率和较低的成本,把具有不同物理性能和化学成分的原料按一定过程和质量要求进行精确组合配料的过程,也既是根据已知的原料条件和冶炼条件,确定矿石和熔剂的消耗量,为冶炼规定成份的生铁,获得最合适的炉渣成分的过程[1,2]。
配料计算模型恰当,配料方案合理,不仅关系到产品的产量和质量,而且直接影响到最终的配矿成本和经济效益[3,4]。
高炉配料或变料计算不准很容易导致产品质量波动,生产成本上升,生产效益下降,甚至出现生产事故都屡见不鲜。
一段时间内,国内中小型高炉广泛兴起,但计算机控制能力普遍较差,且技术操作人员素质偏低,高炉配料过程计算一般采用传统的手工计算或根据经验估算,因手工配料计算过程繁琐,耗时耗力,可算数据结果单一,且计算准确性很差,因此准确的高炉配料计算是一件很让操作人员头痛的事情。
据笔者所知,国内尚无高炉配料计算系统专利技术,绝大多数中小型高炉尚未实现高炉配料计算自动化,因此建立应用可行的高炉配料计算系统使用前景广阔,具有突出的研究价值和应用价值。
在对国内高炉具体生产操作做了大量调研的基础上,组织了既包括冶金科技上作者和冶金生产工作者在内的专家队伍,形成了该高炉炼铁配料计算应用系统,以望对高炉操作起到切实可行的指导作用。
1 系统设计高炉炼铁配料计算应用系统以高炉物料平衡理论为理论基础,以生产高炉生铁的原料成分、燃料成分、原始条件及预定铁水成分等150多组参数为计算基础,结合生产实际,计算生产铁水所需最佳原燃料配比用量、出铁铁水成分、炉渣成分等生产所需数据。
该应用系统包括三个子系统:(1)原料成分输入子系统;(2)配料计算子系统;(3)系统管理子系统。
每个子系统均有若干模块组成,如图1所示。
系统设计过程中始终以现场高炉操作为出发点,并结合工程心理学,在保证系统计算精确性的同时,又注重界面的友好性,使系统既实用又方便。
基于此,系统采用了W indows环境下使用统一的Access数据库系统和V isual Basic语言进行编程和设计。
收稿日期:2006201218基金项目:河北理工大学科学研究基金项目图1 高炉炼铁配料计算软件系统结构图2 系统应用211 系统登陆高炉炼铁配料和变料是一项非常严肃的工作,为保证操作的安全性,进入系统前,先要进行用户登陆,即用户输入用户名和口令,待系统验证后才可进入系统的主页面,如图2所示。
212 原料成分输入子系统图2 系统登陆页面原料成分输入子系统包括矿石成分、矿石粒度组成、焦炭工业分析、焦炭灰份分析、焦炭粒度筛分、煤粉工业分析、煤粉灰份分析、矿石名称和矿石种类等9个模块。
为了实现数据的动态存储,每个模块均有相应的数据库。
如图3所示,每一个模块都包括数据的添加、删除、修改和保存功能,用户可以通过操作把数据添加到相应的数据库中,也可以对数据库中的任何一组数据进行删除和修改。
此外每一个输入的数据都具有检验功能,即输入的数据超出数值的取值范围,则必须修改更正后才能进行下一步操作。
图3 成分输入模块界面213 配料计算子系统配料计算子系统是该应用系统的主体部分,它包括配料计算和计算结果查询两个模块。
22 河 北 理 工 学 院 学 报 第28卷 配料计算模块是本系统的核心部分,以生产生铁的原料成分、燃料成分、原始条件及预定铁水成分为计算基础,计算生产铁水所需最佳的原料燃料用量、矿石品位、S 负荷、出铁量、出铁铁水成分、炉渣量、炉渣成分、炉渣碱度等生产所需数据(图4)。
每种原燃料的输入都有五种形式,即添加数据库中此种物料的数据、添加数据库中所选择的此种物料数据的平均值、添加数据库中此种物料最后一组数据、添加数据库中此种物料最后N 组数据的平均值和直接输入数据。
原料、燃料数据输入完成后,即可点击界面上的“计算”按钮进行配料和变料计算,计算结果也随即显示在界面上。
名称可根据需要随时进行调换或更改,之后,添加数据的数据库也会随着原燃料名称的改变而进行变化。
本模块除了具有计算功能外,还能对计算后的结果进行保存、查询和打印,并且还具有连续计算的功能,从而能够通过微调原料、燃料的用量来得到最佳的配料计算结果,以便更好地降低成本,提高生产效益。
计算结果查询模块可用来查询所保存的配料计算结果,配料计算结果的每一个值都会保存在此数据库中(图5)。
此模块具有删除某一配料计算结果和清空整个数据库中所有配料计算结果的功能。
图4 配料计算模块界面 图5 计算结果查询模块界面114 系统管理子系统系统管理子系统包括修改用户口令和系统用户管理两个模块。
修改用户口令模块是系统用户用于修改登陆系统时所输人的口令,如图6所示。
用户修改时只需输入两次新口令,然后点击保存,系统就会自动对原数据库中的口令进行更改,下次登陆就只能用新口令进行系统登陆。
系统用户管理模块用于系统用户的添加、修改和删除,如图7所示。
只有系统管理员才能对此模块进行操作,普通用户不能进入此模块。
管理员能够添加、删除用户,也可以对原有的用户进行用户名、口令和身份的修改。
身份包括管理员和普通用户两种;管理员可以对用户身份进行更换。
图6 修改用户口令模块界面 图7 系统用户管理模块界面3 结束语在对应用系统进行了大量生产数据验证的基础上,系统在现场进行了应用,期间系统表现了优越的数据准确性、实时跟踪性、运行稳定性和操作方便性,能够很好地满足炼铁具体生产操作的要求。
总之,高炉炼铁配料计算应用系统以建立配料计算应用软件为切入点,以高炉物料平衡计算为理论基32 第3期 王宝祥,等:高炉炼铁配料计算应用系统的设计与应用42 河 北 理 工 学 院 学 报 第28卷 础,以建立切实可行的高炉炼铁配料和变料计算为目标,真正实现了高炉配料计算的自动化,切实减少了手工配料计算带来的误差,减轻了操炉人员的负担,对高炉生产具有切实可行的指导作用。
参考文献:[1] 邓守强1高炉炼铁技术[M]1北京:冶金工业出版社,19911[2] H.J.Bachhofen,D1Heyer,W.Koealski and K.H.Peter,The App licati on of Modern Pr ocess Contr ol Technol ogy in HotMetal Pr oducti on,Ir onmak2ing Conference.1991,70327081[3] 解广安1炼铁工艺[M]119951[4] 刘祥官,刘芳1高炉炼铁过程优化与智能控制系统[M]1北京:冶金工业出版社,20031D esi gn and Appli ca ti on of Com puter Software Systemfor Bl a st Furnace Com positi on M a ter i a l Ca lcul a ti onWANG Bao2xiang1,CHEN2wei2,HAN Hong2liang2,S UN Ya2p ing3(1.Tangshan Plate Steel Gr oup,Tangshan Hebei063600,China;21Hebei Polytechnic University,Tangshan Hebei063009,China;3.Tangshan Vocati onal College of Science and Technol ogy,Tangshan Hebei063000,China)Key words:blast furnace;compositi on material o calculati on;s oft w are syste m;design and app licati on Abstract:B last furnace material is the basis of ir on making.The material rati o calculati on is an i m portant fact or on blast furnace p r oducti on.On the theory basis of material balancing calculati on,combining with computer app licati on s oft w are,a feasible s oft w are syste m f or calculati on blast furnace material rati o is established in this paper.The aut o2 mati on of material rati o calculati on f or ir on making would come int o reality by this syste m.。
