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1、豎爐焙燒生產(chǎn)過(guò)程作為選礦廠整個(gè)生產(chǎn)流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其主要任務(wù)是將弱磁性的赤鐵礦通過(guò)高溫還原處理轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)磁性的鐵礦石,以滿(mǎn)足磁選管回收率(MTRR)、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、煤氣消耗等綜合生產(chǎn)指標(biāo)的要求。由于焙燒生產(chǎn)過(guò)程具有綜合復(fù)雜性,如:一些關(guān)鍵工藝參數(shù)(如磁選管回收率)不能連續(xù)檢測(cè),還原帶溫度、燃燒室中心溫度難以在線檢測(cè),運(yùn)行工況(如邊界條件、參數(shù))變化頻繁,多變量強(qiáng)耦合,強(qiáng)非線性等,使得焙燒過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,因而造成難以準(zhǔn)確控制豎爐還原
2、帶溫度而引起“欠還原”或“過(guò)還原”的現(xiàn)象,使得產(chǎn)品質(zhì)量差、能耗高,因而實(shí)現(xiàn)焙燒過(guò)程的自動(dòng)控制和綜合生產(chǎn)指標(biāo)(磁選管回收率、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、煤氣消耗)的優(yōu)化控制對(duì)于提高選礦生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減少資源消耗有著重要的意義。本文結(jié)合“酒鋼選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)”的工程項(xiàng)目,開(kāi)展了豎爐焙燒過(guò)程建模、控制與優(yōu)化的研究,取得如下成果: 1、針對(duì)具有綜合復(fù)雜性的豎爐焙燒過(guò)程,將智能控制與常規(guī)控制方法相結(jié)合、建模與控制相集成
3、、軟測(cè)量、故障診斷與優(yōu)化控制相結(jié)合,提出了以提高磁選管回收率和臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、降低煤氣消耗量為目標(biāo)的由智能優(yōu)化設(shè)定和智能過(guò)程控制兩層結(jié)構(gòu)組成的混合智能優(yōu)化控制技術(shù),該技術(shù)通過(guò)自動(dòng)調(diào)整豎爐焙燒過(guò)程控制回路(燃燒室中心溫度、還原煤氣流量和礦石搬出制度)的設(shè)定值,并對(duì)設(shè)定值通過(guò)前饋及反饋補(bǔ)償方法進(jìn)行校正,使控制回路跟蹤設(shè)定值,從而保證焙燒過(guò)程的磁選管回收率、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、煤氣消耗量的實(shí)際值處于其目標(biāo)值范圍內(nèi); 2、提出了由還原帶溫度、燃燒室中心
4、溫度、還原煤氣流量、礦石搬出制度的預(yù)設(shè)定模型、機(jī)理模型、補(bǔ)償模型、爐況智能故障診斷系統(tǒng)、工況識(shí)別選擇模型和設(shè)定值判別輸出模型組成的以磁選管回收率、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、煤氣消耗量為目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)定方法,其中,預(yù)設(shè)定模型采用專(zhuān)家規(guī)則、案例推理和機(jī)理分析近似計(jì)算相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制回路的初步設(shè)定,工況識(shí)別選擇模型和設(shè)定值判別輸出模型采用專(zhuān)家規(guī)則分別實(shí)現(xiàn)工況的判別、預(yù)設(shè)定模型的選擇以及過(guò)程控制回路預(yù)設(shè)定值的閾值判別輸出,診斷系統(tǒng)采用案例推理、專(zhuān)家規(guī)則等
5、智能方法,將磁選管回收率預(yù)報(bào)、故障預(yù)報(bào)與故障分析相集成而實(shí)現(xiàn)爐況的智能診斷,補(bǔ)償模型通過(guò)總結(jié)專(zhuān)家長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn),并編制出相應(yīng)的補(bǔ)償規(guī)則而實(shí)現(xiàn)還原帶溫度預(yù)設(shè)定值及燃燒室中心溫度、還原煤氣流量、礦石搬出制度預(yù)設(shè)定值的補(bǔ)償校正。該設(shè)定方法可以在線對(duì)焙燒過(guò)程控制回路的設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定并調(diào)整,適應(yīng)了運(yùn)行工況的頻繁變化,優(yōu)化了綜合生產(chǎn)指標(biāo); 3、將專(zhuān)家規(guī)則、案例推理、模糊控制等智能方法與常規(guī)控制相結(jié)合、燃燒室中心溫度預(yù)報(bào)模型與控制相集成提出了
6、由帶有燃燒室中心溫度預(yù)報(bào)模型的溫度串級(jí)模糊控制和帶有煤氣和空燃比補(bǔ)償模型的空氣流量比值控制組成的燃燒室溫度分布智能控制方法,提出的方法可以解決諸如大滯后、非線性等對(duì)溫度穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響的問(wèn)題,并能避免燃燒過(guò)程中故障的發(fā)生,可以在線對(duì)加熱煤氣用量和空燃比進(jìn)行實(shí)時(shí)校正,從而對(duì)燃燒室溫度的分布實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定化控制并降低了煤氣消耗量; 4、研制了實(shí)現(xiàn)上述控制技術(shù)的由過(guò)程監(jiān)控層和過(guò)程控制層(優(yōu)化設(shè)定、過(guò)程回路)組成的豎爐焙燒過(guò)程智能控制系統(tǒng)
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