热风炉自动化控制主要是燃烧和换炉。
热风系统的计算机控制包括热风炉的最佳控制,即根据最佳技术经济指标计算和控制给定热风温度所需的煤气流量和加热时间,控制温度和湿度,以及确定和控制热风炉换炉程序。
高炉热工控制 用计算机控制高炉炉况。一方面要有能与计算机配合的各种过程参数检测仪表,另外要有精确表征生产过程的数学模型。
由于高炉内部的复杂性,所以模型只是根据实验数据得到的反应速度进行编制。利用正在生产中高炉断面和操作条件来推断炉况,可以综合煤气利用率和炉身下部余热两个指数作判断炉况的理论模型。同时计算炉身透气性并结合炉温推测值和操作因素的综合判断,以决定操作控制模型。
目前建立的模型基本有三种方法:物理化学,数理统计,物理化学结合统计等。其基本思想都是通过最佳的炉况控制来维持高炉下部热平衡。控制方法也有三种:
①下部调节法,通过调整鼓风湿度或风湿、风量和燃料喷吹率补偿高炉热状态的变化,使高炉热状态保持稳定;
②上部调剂法,利用改变焦炭负荷调整高炉热状态;
③上下部调剂结合,把配料控制模型与送风控制系统结合起来,进行闭环控制。利用一台在线计算机与高炉探测仪表相连;探知高炉热平衡状态,自动调整风温、湿度、喷吹率,补偿热状态的变化。
计算机除作数据记录、称量控制和配料计算等工作外,还用于高炉模型的控制。
其主要项目是:
①热状态和透气性;
②预报生铁含硅量;
③应该采取的即时措施(如矿焦比、风量、风温、湿度等)及为防止漏水所必需的指令。
目前预报热状态是以下面三个模型为前提确定的:
①根据炉顶煤气、鼓风条件、装料等变化因素计算风口前的理论燃烧温度;
②用装在风口前端铜壳内的热电偶测出风口前温度;
③以统计和经验因素为基础建立生铁含硅量预报模型。透气性模型是根据透气性,炉料下降速度、悬料、崩料、装料性质等导出的指数所组成。完整操作“措施”是由以上指数并对前一炉(或前几炉)放出的铁水、炉渣性质,作累计逻辑判断之后进行决定。
高炉使用计算机的经济效果高炉使用计算机控制,能使称量准确,配料、布料合理,炉况热状态稳定,生铁质量得到保证,热风炉燃烧合理,有的高炉产量提高(可达10%),焦比下降(2~5%),而且节省人力。美国、日本、荷兰等国高炉采用计算机控制后,对稳定生铁含硅量,效果显著。在一定条件下,生铁含硅偏差绝对值约0.1%,有的降到0.05%。
总的说来,计算机在炼铁过程中的应用现在仍然处于发展阶段。但随着对高炉大型化、连续化、高速化和高效率化等的要求日益迫切,实现高炉总体的自动化,无疑是必由之路。2100433B