RH料仓备料最佳化控制应用研究.pdf
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1、2023年第2 期梅山科技51.RH料仓备料最佳化控制应用研究高建军(梅山钢铁公司设备部郭南京2 10 0 3 9)RH精炼炉是对钢水进行真空处理的精1步骤一:所需基本数据的准备炼设备,主要功能是真空脱气处理和钢水中各种元素调整,使钢水满足本钢种的标准要求。因此在生产过程中,需要投人合金物料对钢水中的各种元素进行调整,特别是一些特殊钢种,需要加人较多的物料种类,提升钢水中各个元素的含量。现有梅钢2#RH料仓有16 个高位料仓(一个料仓存放一种物料),相邻几个高位料仓对应一个称量料斗,而在整个料仓系统中有多个称量料斗。称量料斗的主要作用是称量利用振动给料机将料仓中物料振下来的物料重量(一个称量料
2、斗只能称量一个料仓下料重量)。在投料过程中,操作人员先确定需要投人的物料重量,然后通过基础自动化控制系统手动输人物料所在的料仓的投料重量,设定完成后启动振动给料机进行下料,当称量料斗称得的重量达到设定值时,自动停止振动给料机。这是对一种物料完整的备料过程,如果有多个物料需要投,则重复以上过程。在完成对所有物料称量后,通过皮带将各个称量料斗中称得的物料输送到同一个真空料斗中,整个备料过程完成,等待最终投料。以上均要通过人工设定物料备料重量和启动下料,操作工序费时费力。目前业界大多使用人工操作进行物料的备料,也有部分工厂使用了可以降低备料时间的控制方法,主要是通过固定的判断条件,将物料进行简单分配
3、到料仓中备料,并且实现了自动化备料功能。但是普遍考虑条件少,未充分考虑各种条件进行最优化计算,方法有一定的改进空间。在RH整个备料过程中,料仓物料下料称量是耗时最多的过程,为了有效减少物料的整个备料时间,需研究并应用RH精炼生产过程中投料料仓的备料最佳化控制方法,从而缩短RH生产时间,以提高物料备料的自动化控制水平。通过二级过程控制系统的合金模型取得当前炉次需要投入的物料重量(见表1)、料仓和物料的基本信息数据(包括物料名称、物料堆重比、料仓下料速度),并且从一级基础自动化系统中读取各个料仓的料仓号和所存放物料的名称以及料仓中物料的余量(见表2)。表1合金模型计算出的物料投料重量kg物料名称铝
4、铁高碳锰铁硅钢磷铁高纯硅铁合金投入量180表2RH料仓和物料信息物料物料堆重比料仓下料速度料仓余料料仓名称/(t:m=3)/(m h-)1#高碳锰铁2#硼铁3#钙铁4#金属锰片5#RH增碳剂6#中碳铬铁7#铝块8#70钛铁9#金属锰片10#高纯硅铁11#中碳锰铁12#硅钢磷铁13#铝块14#高纯硅铁15#RH脱硫剂16#钛铁2步骤二:料仓内物料余料量的检验判断所有物料的投人重量,核对每个物料的投人重量是否超出了料仓内余料重量,如果本物料在所有料仓内的余料重量小于需要投人的重量,则提示操作人员对缺少的物料进行上料。1503.61.51.43.81.43.01.42.53.81.53.71.51.
5、41.51.42.535060604040101040401010404010106060280重量/kg14.0006000500014.50030008000700080009000500090004 000500050007 00012.000523步骤三:投料物料单料仓存放的识别及对应料仓下料称量时间的计算对需要投人物料的名称与料仓存放物料名称进行比对,识别出只有一个料仓存放该投料物料的物料名称(剩余物料为多料仓存放的物料),并将单料仓存放的物料投料重量记为W,(i 为料仓号,一个料仓对应一个W),计算该料仓将重量为W,的物料下料到称量料斗的时间,即称量料斗的称量时间,记为T。计算重量
6、为W,的物料体积VMi。如果发现有在所有料仓中没有存放的物料,提示操作人员该物料需手动投料(此步骤只计算单料仓存放的物料下料称量时间)。料仓下料时间的计算:WT,=3.xV.料仓下料物料体积的计算:VM.=VW式(1)、(2)中:i为料仓号;m为物料号;T为料仓i将重量为W,的物料下料称量料斗的时间,即称量时间,min;W,为料仓i需要下料的重量,kg;Sm为料仓i所对应物料m的堆重比,m;V,为料仓i的下料速度,m/h;VM,为重量为W,的物料体积,m。4步骤四:称量料斗的称量时间和物料体积的统计对所有料仓所对应的称量料斗的称量时间进行统计,由于多个相邻料仓对应一个称量料斗,故这些相邻料仓下
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