265 m2 燒結機臺車自動布料系統在實踐中的應用

張 浩， 段廷春， 吳 波， 虞勇波

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司， 陜西 勉縣 724200）

陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司（全文簡稱漢鋼）位于秦嶺以南的陜西漢中勉縣，燒結用含鐵原料多以進口礦粉為主。燒結生產流程長、環節多，燒結過程具有復雜性、非線性、時變性和不確定性，屬于典型的復雜非線性被控制對象。燒結臺車料面布料準確性、均勻性是影響燒結礦質量的重要因素之一。長期以來，燒結機臺車料面由人工手動憑借經驗通過調節礦槽寬皮帶電機轉速和下料口開度來調節控制臺車料面厚度。料面厚度無法精確控制且分布不均，無法解決臺車兩邊燒結終點提前問題，同時員工勞動強度大且較危險，在燒結礦產質量提升等方面存在很多不足之處：

1）人工操作方式需要崗位工駐守現場，實時觀察、調整，操作因人而異，布料穩定性低，不利于生產質量控制。

2）人工調節時效性差，料層厚度不能動態跟隨臺車臺速進行動態調節，致使臺車臺速改變后出現料面厚度不均勻現象，調節具有一定的滯后性。

3）由于臺車料面布料的不均勻性，影響燒結終點一致性，故而影響燒結礦質量。

4）現有布料間作業環境差，冬季蒸汽彌漫，夏季高溫輻射，崗位作業勞動強度大。

因此，為了提升布料穩定性，促進燒結礦質量穩定性；改善崗位勞動強度，消除安全隱患，計劃進行燒結機臺車自動布料改造，同時為燒結機尾斷面熱成像狀態分析與控制做好前期基礎建設，以便實現料層厚度自動調整，保證燒結臺車寬度方向上燒結終點的一致性。

1 臺車自動布料的技術措施

燒結遠程自動布料功能是在保留原有人工手動控制布料小閘門開度功能的基礎上，通過加裝雷達料厚儀、電動執行機構、小閘門等設備實現在主控室遠程自動控制的目的。系統控制原理流程見圖1。

圖1 臺車自動布料的系統控制原理流程圖

1）通過人工設定5 個小閘門的目標布料厚度，與5 臺雷達料厚儀的實時監測數據進行對比，當實際料厚偏差超過設定范圍，自動計算對應小閘門的閥門開度，保證實際布料厚度控制在合理波動范圍內。同時保留手動控制開度的方式，手動和自動兩種控制模式之間可實現無擾切換。

2）自動布料系統與燒結機尾斷面熱狀態分析系統的結果相融合，將燒結臺車寬度按照布料小閘門寬度進行分區，分別計算出各個區域的燒結均勻一致性指數情況（各個小閘門所對應區域的終點偏差情況），根據均勻一致性指數的偏差情況，運用模型算法，計算出各個小閘門的布料厚度調整值，為改善當前布料不均勻狀態提供操作指導。

對燒結遠程自動布料系統改造如下：

1）對燒結廠燒結機現有臺車手動布料設施進行拆除。

2）安裝自動布料、料位檢測及遠程調控設施：第一，寬皮帶下料口處安裝五塊小閘門，小閘門能夠自由活動，每塊小閘門增加掛配重掛鉤（配重根據情況可以增添），小閘門上部鋼絲繩牽引；在寬皮帶下料口走臺頂部對應每塊小閘門安裝滑輪，執行器安裝在寬皮帶下料口走臺靠點火爐保溫墻位置，用鋼絲繩將小閘門、執行器連接好，鋼絲繩經過走臺頂部滑輪。

第二，在寬皮帶下料口走臺上對應每塊小閘門安裝1 臺雷達料厚儀，料厚儀安裝防護裝置，防護裝置接壓縮風管從而實現風冷。第三，在寬皮帶下料口走臺安裝控制箱、操作箱、電源箱，控制箱內安西門子PLC 模塊，西門子遠程站通過以太網就近接入系統網絡；電源箱內小閘門電控設備和料厚儀電控設備。

3）系統控制要求。燒結臺車料面自動控制系統是獨立控制系統，系統通過以太網與原燒結機PLC控制系統進行數據通訊，參與數據交換與控制。保留原有人工手動控制功能，兩系統相互獨立運行。

2 取得的效果

1）料厚穩定性提高，當料厚出現波動后控制系統通過控制小閘門的開度及寬皮帶轉速自動調節料厚，保證料厚波動在目標控制范圍之內，能夠提高表層成礦率，降低返礦率。

2）布料均勻性提高，結合機尾熱成像系統通過控制各個布料小閘門的開度，實現臺車寬度方向上的燒結終點的均勻一致實現均質燒結，能夠提高燒結礦質量和產量。

3 結語

本設計燒結自動布料系統在完成生產過程的監視和控制的基礎上，增加了生產數據的管理功能，使實時數據和管理數據有機的結合在一起，既能夠將實時數據用于生產管理，又能夠將管理數據經處理變換成控制信息直接控制生產設備，對提高勞動生產率，提高產品質量，降低能源消耗，降低生產成本，以及改善企業管理起著非常重要的作用。