高炉配料、上料控制系统
日期：2008-6-15 23:34:32 来源：自动化网
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[导读]：为了对冶金自动化进行更深入的探讨，我们特别组织了本期专题。高炉是钢铁行业的核心生产流程，而配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件。我们将从高炉的配料系统开始，陆续探讨钢铁行业的整个流程中各生产环节的监控原理及实施细节。高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。本期主题任务将主要讨论高炉的配料系统控制设备，配料系统控制原理，具体实施案例，及主要自动化产品的应用、选型等，欢迎大家参与讨论。
主题任务：高炉配料、上料控制系统
高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。根据现代化高炉的要求，上料控制系统需要实现自动上料及上料数据的报表打印，体现系统稳定性、先进性和经济实用性，因此从设计的初级阶段到完成应用阶段，需要一直采用先进的控制方案和硬件控制系统，才能最终完成了这一重要的系统。
一、配料：
配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件，所谓配料就是根据高炉对原燃料的产品质量要求及原料的化学性质，将各种原料、溶剂、燃料、代用品及时返矿等按一定比例进行配加的工序。配料的目的是根据炼铁过程的要求，将各种不同的含铁原料、溶剂和燃料进行准确的配料，以获得较高的生产率和性能稳定的优质铁水，符合高炉冶炼生产的要求。
目前国内常用的配料方法有两种，即容积配料法和重量配料法。
容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所要求的添加比例的一种方法。此法优点是设备简单，操作方便。其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。所以，尽管闸门开口大小不变，若上述性质改变时，其给料量往往不同，造成配料误差。
重量配料法是按照物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。
优点是：重量配料比容积配料更加精确，特别是对添加数量较少的原料，这一点更明显。
除这两种配料法外，化学成分配料是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测出原料混合料成分并输入微机进行分析、判断、调整，获得最理想的原料配比。目前，国外对这种方法也处于开发阶段，我国的宝钢、首钢已具备开发这种水平的条件。
目前主要使用的配料方法是重量配料法，我们这次也主要是介绍电子皮带秤和定量给料装置的系统结构工作原理等。下图是配料系统结构及高炉系统的结构简图：
１、电子皮带秤：
称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。
２、定量给料装置
如图中的烧结矿和焦炭料仓下的配料装置，其主要分为：振打给料装置，称量斗，卸料阀。工作原理：上位机设定配料重量后，左右振打给料装置开始给料，称量斗实时称量给料重量；当下料量达到设定配料量的95%后，改为一侧振打给料，减慢给料速度；给料量到达设定配料量后，振打给料装置停止给料；收到上位机的下料指令后，卸料阀打开，开始向输送带放料，当称量斗剩余物料少于设定配料量的5%时，给料结束，关闭卸料阀；给料结束后，将称量斗中的剩余物料量作为补偿量，加到下一次设定的配料量中，开始第二次振打给料。
二、上料设备
高炉上料主要有上料小车和上料皮带两种方式；由于小车的上料能力有限，大型高炉一般使用上料皮带的方式上料。下面简单谈一下上料小车和上料皮带的优缺点：
上料小车：
优点：适合料仓与高炉距离较近，占地面积小，节省厂区面积，适于中小型高炉；
缺点：上料能力有限，
上料大皮带：
优点：适合料仓与高炉距离较远，能连续供料，适于大型高炉；
缺点：占地面积较大，
参与本期主题任务讨论：主题任务：高炉配料、上料控制系统
导购-定量给料系统中的称重传感器如何选用
导购-定量给料系统中的测速传感器如何选用
导购-定量给料系统中变频器的选型及配置要点
导购-定量给料系统中的PLC如何选型
导购-高炉配料、上料系统中组态软件的选购
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高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。根据现代化高炉的要求，上料控制系统需要实现自动上料及上料数据的报表打印，体现系统稳定性、先进性和经济实用性，因此从设计的初级阶段到完成应用阶段，需要一直采用先进的控制方案和硬件控制系统，才能最终完成了这一重要的系统。
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一、配料：
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配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件，所谓配料就是根据高炉对原燃料的产品质量要求及原料的化学性质，将各种原料、溶剂、燃料、代用品及时返矿等按一定比例进行配加的工序。配料的目的是根据炼铁过程的要求，将各种不同的含铁原料、溶剂和燃料进行准确的配料，以获得较高的生产率和性能稳定的优质铁水，符合高炉冶炼生产的要求。
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目前国内常用的配料方法有两种，即容积配料法和重量配料法。
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容积配料法是利用物料的堆比重，通过给料设备对物料容积进行控制，达到配加料所要求的添加比例的一种方法。此法优点是设备简单，操作方便。其缺点是物料的堆比重受物料水分、成分、粒度等影响。所以，尽管闸门开口大小不变，若上述性质改变时，其给料量往往不同，造成配料误差。
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重量配料法是按照物料重量进行配料的一种方法，该法是借助于电子皮带称和定量给料自动调节系统实现自动配料的。
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优点是：重量配料比容积配料更加精确，特别是对添加数量较少的原料，这一点更明显。
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除这两种配料法外，化学成分配料是一种目前最为理想的配料方法，它采用先进的在线检测技术，随时测出原料混合料成分并输入微机进行分析、判断、调整，获得最理想的原料配比。目前，国外对这种方法也处于开发阶段，我国的宝钢、首钢已具备开发这种水平的条件。
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目前主要使用的配料方法是重量配料法，我们这次也主要是介绍电子皮带秤和定量给料装置的系统结构工作原理等。下图是配料系统结构及高炉系统的结构简图：
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１、电子皮带秤：
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称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。
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２、定量给料装置
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如图中的烧结矿和焦炭料仓下的配料装置，其主要分为：振打给料装置，称量斗，卸料阀。工作原理：上位机设定配料重量后，左右振打给料装置开始给料，称量斗实时称量给料重量；当下料量达到设定配料量的95%后，改为一侧振打给料，减慢给料速度；给料量到达设定配料量后，振打给料装置停止给料；收到上位机的下料指令后，卸料阀打开，开始向输送带放料，当称量斗剩余物料少于设定配料量的5%时，给料结束，关闭卸料阀；给料结束后，将称量斗中的剩余物料量作为补偿量，加到下一次设定的配料量中，开始第二次振打给料。
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二、上料设备
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高炉上料主要有上料小车和上料皮带两种方式；由于小车的上料能力有限，大型高炉一般使用上料皮带的方式上料。下面简单谈一下上料小车和上料皮带的优缺点：
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上料小车：
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缺点：上料能力有限，
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上料大皮带：
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缺点：占地面积较大，
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导购-定量给料系统中的称重传感器如何选用
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