專(zhuān)利名稱(chēng)：用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐煉鐵原料處理技術(shù)，尤其涉及一種混勻礦料堆積的控制方法。
技術(shù)背景
高爐煉鐵非常注重原料成分的穩(wěn)定性，減少原料成分的波動(dòng)對(duì)于高爐煉鐵工藝增 產(chǎn)降耗有非常重要的意義。為了保證高爐煉鐵原料的穩(wěn)定性，必須生產(chǎn)成分和性能都穩(wěn)定 的燒結(jié)礦。提高燒結(jié)原料的質(zhì)量，穩(wěn)定燒結(jié)混勻礦成分，降低混勻礦成分的波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)成分 和性能穩(wěn)定的燒結(jié)礦非常重要。
現(xiàn)有煉鐵原料混勻礦堆積的裝置主要有參見(jiàn)圖1，若干個(gè)裝有單品種待混勻原 料的料槽1，每個(gè)料槽放料口的定量給料裝置2，將定量給料裝置輸出的原料運(yùn)輸?shù)搅蠄?chǎng)混 勻堆料機(jī)上的皮帶運(yùn)輸機(jī)3，在料場(chǎng)上由雙速行走控制裝置9控制的以?xún)煞N速度來(lái)回行走 的混勻堆料機(jī)4，放置混勻料堆的堆場(chǎng)10等設(shè)備裝置構(gòu)成。
現(xiàn)有煉鐵原料混勻礦堆積的方法參見(jiàn)圖1，若干個(gè)原料料槽1中裝有單品種的 不同料種，根據(jù)工藝不同的原料配比需要，控制系統(tǒng)控制裝設(shè)在料槽放料口的定量給料裝 置2，各臺(tái)定量給料裝置根據(jù)控制系統(tǒng)的速度給定，以各自速度進(jìn)行不同料種的單品種原料 的輸出，各臺(tái)定量給料裝置2將各自輸出的待配原料輸出到同一條皮帶輸送機(jī)3上進(jìn)行混 合。皮帶輸送機(jī)將運(yùn)輸皮帶上的混合原料，輸送到原料堆場(chǎng)上混勻堆料機(jī)4的堆料皮帶上， 混勻堆料機(jī)4將堆料皮帶上的混合原料堆積在原料堆場(chǎng)10上。隨著混勻堆料機(jī)沿原料堆 場(chǎng)長(zhǎng)度方向不停的來(lái)回行走，將混合原料逐層堆積成長(zhǎng)條形的混勻料堆11。為了使料堆每 層的堆積量比較均勻，混勻堆料機(jī)4由雙速行走控制裝置9控制以?xún)煞N速度行走，隨原料運(yùn) 行方向前行時(shí)為低速走行，逆原料運(yùn)行方向后退時(shí)為高速走行。因?yàn)榧僭O(shè)皮帶輸送機(jī)上始 終有料，混勻堆料機(jī)停止走行時(shí)的時(shí)間堆料量等于皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度?；靹蚨蚜蠙C(jī)隨 原料運(yùn)行方向前行時(shí)的時(shí)間堆料量，等于皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度減去混勻堆料機(jī)的走行速 度。混勻堆料機(jī)逆原料運(yùn)行方向后退時(shí)的時(shí)間堆料量，等于皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度加上混 勻堆料機(jī)的走行速度。所以在現(xiàn)有技術(shù)中混勻堆料機(jī)采用兩種走行速度控制，這樣可以使 得混勻堆料機(jī)在正、逆走行時(shí)的堆料層厚差縮小。
現(xiàn)有煉鐵原料混勻礦堆積的方法存在如下幾個(gè)方面的缺陷
1.現(xiàn)有技術(shù)中混勻堆料機(jī)采用二種走行速度控制，這樣雖然可以使得混勻堆料機(jī) 在正、逆走行時(shí)的堆料量差異減小。但是料堆每層的堆料量不僅與混勻堆料機(jī)的正、逆走行 速度有關(guān)，同時(shí)還與各定量給料裝置給料量的總合等有很大關(guān)系，只有在各定量給料裝置 給料量總合基本不變的情況下，才可以保證料堆每層的堆料量基本相同。在實(shí)際生產(chǎn)中，由 于配料方案調(diào)整、各料槽儲(chǔ)料量的差異等原因，很難做到給料總合流量始終保持恒定。在原 有技術(shù)方案的控制下混勻堆料機(jī)走行只有高速和低速兩種速度，給料總合流量的差異勢(shì)必 會(huì)造成每層堆料量的差異，最終影響料堆的混勻質(zhì)量。
2.料堆混勻質(zhì)量的好壞不僅與每層堆積量能否保持恒定有關(guān)，而且還與堆積的層 厚有關(guān)，即每層根據(jù)物料的顆粒必須要保證有一定的厚度，如果層厚太薄不能覆蓋整個(gè)料3堆表面形成網(wǎng)狀，就會(huì)造成混合物料的成分嚴(yán)重偏析。在原有堆積控制技術(shù)方案中，由于 沒(méi)有考慮到這個(gè)因素，混勻堆料機(jī)以高速和低速兩種速度走行僅是顧及了每層的堆積量， 隨著物料的層層往上堆，料堆逐漸增高，料堆的表面積也逐漸增加，造成堆料的層厚越來(lái)越 薄，以至到后來(lái)不能覆蓋整個(gè)料堆表面，造成混合物料的成分嚴(yán)重偏析。
3、在原有堆料控制方法中，為了提高混勻料的混勻質(zhì)量，一般在料堆剛開(kāi)始堆積 時(shí)控制較小流量，當(dāng)堆到一定量時(shí)然后放大流量，這樣做雖然也能起到一定的作用，但是這 樣做的結(jié)果除了控制精度不高，還要犧牲堆料作業(yè)的效率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，所述混勻料堆積 控制方法以最后一層所需層厚為基準(zhǔn)，從最開(kāi)始階段就等量堆積，既滿(mǎn)足了堆積質(zhì)量的要 求，又提高了堆積的作業(yè)效率，減少了作業(yè)能耗。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，包括下列步驟
步驟1，在運(yùn)算控制器中置入運(yùn)行及控制參數(shù)，設(shè)置參數(shù)包括原料堆積安息角A， 原料堆比重wt，該種原料最后一層必須保持厚度δ，料堆堆積完成時(shí)在料場(chǎng)上的占地尺 寸，Ld=長(zhǎng)度，Wd=寬度；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，最后得到混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的每米堆積料重量(1)計(jì)算料堆堆積完成時(shí)高度hz hz = l/2Wd*tgA(2)計(jì)算料堆堆積完成時(shí)料堆截面積& Sz = Wd*hz/2 ；(3)計(jì)算料堆最后一層堆積截面積& Sl = Sz- (ffd-2 δ ) * (hz- δ )/2 ；(4)計(jì)算料堆最后一層每米堆積料體積^ Dl = SL*1(5)計(jì)算料堆最后一層每米堆積料重量W,dm
Wdffl ；


步驟3，確定混勻堆料機(jī)需要的行走速度V，由安裝在混勻堆料機(jī)上的皮帶流量秤 測(cè)得的輸出物料的流量值Lfc后，將流量值Lfc經(jīng)單位換算至流量值Lwm后，根據(jù)計(jì)算得到V=T /W .MVm/ vv dm，
步驟4，將計(jì)算得到的混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的走行速度V送到變頻控制器，對(duì)混勻 堆料機(jī)的走行速度進(jìn)行控制；
步驟5，在整個(gè)料堆的堆積過(guò)程中，混勻堆料機(jī)運(yùn)算控制器始終執(zhí)行上述步驟1至 步驟4的檢測(cè)、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運(yùn)算、控制的過(guò)程，通過(guò)對(duì)混勻堆料機(jī)的走行速度實(shí)時(shí)控制， 實(shí)現(xiàn)均勻堆料。
所述的步驟1中運(yùn)行及控制參數(shù)設(shè)置通過(guò)在混勻堆料機(jī)上的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置。
所述的步驟1中運(yùn)行及控制參數(shù)設(shè)置通過(guò)在中央控制室的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置，Wdffl = Wt*DL4然后通過(guò)通信方式送到混勻堆料機(jī)上的運(yùn)算控制器中。
本發(fā)明的混勻料堆積控制方法，僅通過(guò)混勻堆料機(jī)的自適應(yīng)控制，就可以達(dá)到實(shí) 時(shí)精確控制每層堆料量相等和到料堆表面積最大時(shí)仍能保持一定厚度?？梢院雎远拷o料 裝置給料總合量的大小，定量給料裝置可以簡(jiǎn)化為僅控制各種料的配比，降低了系統(tǒng)控制 的難度。避免了物料堆積偏析影響混勻料堆積質(zhì)量，提高了混勻料堆積的作業(yè)效率和減少 了混勻料堆積作業(yè)能耗。


圖1為現(xiàn)有的混勻料堆積的裝置運(yùn)行流程框圖2為本發(fā)明的混勻料堆積的裝置運(yùn)行流程框圖3為本發(fā)明用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法的有關(guān)參數(shù)計(jì)算示意圖。
圖中1原料儲(chǔ)料槽，2定量給料裝置，3皮帶輸送機(jī)，4混勻堆料機(jī)，5車(chē)行軌道，7 皮帶流量秤，8變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，9雙速行走控制裝置，10混勻料堆場(chǎng)，11混勻料料堆。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
如圖2所示，一種實(shí)施用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法的裝置，包括混勻堆料 機(jī)4、車(chē)行軌道5、皮帶流量秤7、運(yùn)算控制器。所述混勻堆料機(jī)4在車(chē)行軌道5上移動(dòng)，將運(yùn) 輸皮帶上的物料經(jīng)混勻堆料機(jī)4上的堆料皮帶機(jī)堆積在混勻料堆場(chǎng)10上，形成混勻料料堆 11 ；混勻堆料機(jī)4上裝有一個(gè)運(yùn)算控制器，混勻堆料機(jī)4的走行驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻無(wú)級(jí)調(diào)速 裝置8，在混勻堆料機(jī)4的堆料皮帶機(jī)上裝有一臺(tái)皮帶流量秤7 ；皮帶流量秤7的輸出線接 運(yùn)算控制器，運(yùn)算控制器輸出接變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置8，變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置8控制混勻堆料機(jī) 走行驅(qū)動(dòng)裝置，控制混勻堆料機(jī)4的行走速度。
在本發(fā)明實(shí)施例中，混勻堆料機(jī)4的走行速度控制采用變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置8，其走 行速度可以根據(jù)堆積控制需要在每分鐘3 35米圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在混勻堆料機(jī)4的堆料 皮帶機(jī)上裝有一臺(tái)皮帶流量秤7，秤量范圍在0 3000噸/小時(shí)，利用皮帶流量秤7可以得 到堆料皮帶上原料的實(shí)時(shí)流量。在混勻堆料機(jī)4上裝有一個(gè)運(yùn)算控制器，運(yùn)算控制器利用 原混勻堆料機(jī)4上的控制PLC，在運(yùn)算控制器中編有控制參數(shù)設(shè)置、顯示、料堆截面積計(jì)算、 最后層截面積計(jì)算、體積堆比重計(jì)算，堆積流量與行走速度間的關(guān)系運(yùn)算，行走速度控制等 程序，通過(guò)上述特殊配置的混勻堆料機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)本發(fā)明混勻料堆積控制的方法。
如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例混勻料堆積的控制方法是，首先在運(yùn)算控制器中置入 運(yùn)行及控制參數(shù)，參數(shù)設(shè)置可以在混勻堆料機(jī)上的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置，也可以在中央控 制室的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置，然后通過(guò)通信方式送到混勻堆料機(jī)上的運(yùn)算控制器中。參數(shù) 設(shè)置該品種原料堆積安息角A = 37° ；該混合料堆比重Wt = 2. 21t/m3 ；根據(jù)堆積工藝最 后層層厚要求δ = 0. 018米；料堆堆積完成時(shí)底部寬度Wd = 33米；料堆堆積完成時(shí)底部 長(zhǎng)度Ld = 620米；將這些參數(shù)通過(guò)人機(jī)界面置入混勻堆料機(jī)上的運(yùn)算控制器中。如果在混5勻料堆積過(guò)程中由于原料配比品種變更，涉及混合料堆比重Wt變化，則可以進(jìn)行重新更改設(shè)置參數(shù)。
混勻礦堆積開(kāi)始前，運(yùn)算控制器根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算料堆堆積完成時(shí) 的堆高h(yuǎn)z = l/2ffd*tgA = 16.5*tg37° = 12. 43米；計(jì)算料堆堆積完成時(shí)的料堆截 面積& = Wd*hz/2 = 33*12. 43/2 = 205. 095m2 ；計(jì)算料堆最后一層堆積截面積& = Sz-(ffd-2 δ )*(hz- δ )/2 = 205. 095-(33-0. 036)*(12. 43-0. 018)/2 = 0. 52m2，上述計(jì)算時(shí) 因S相對(duì)Wd值很小，所以取倒數(shù)第二層底邊長(zhǎng)時(shí)近似等于(Wd-2S)；
計(jì)算料堆最后一層每米堆積料體積^ = SL* 1 = 0. 52*1 = 0. 52m3 ；計(jì)算料堆最后 一層每米堆積料重量Wdm = fft*DL = 2. 21*0. 52 = 1. 149噸/米；要實(shí)現(xiàn)料堆的等量堆積， 堆料機(jī)堆料量需要控制在1. 149噸/米。
混勻礦堆積開(kāi)始時(shí)，運(yùn)算控制器根據(jù)堆料皮帶機(jī)上皮帶流量秤輸入的實(shí)時(shí)物料流 量值，對(duì)堆料機(jī)的走行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、運(yùn)算控制，實(shí)現(xiàn)料堆的等量堆積，以此來(lái)提高混 勻礦料堆的堆積質(zhì)量。
如果此時(shí)運(yùn)算控制器接受到堆料皮帶機(jī)上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為 750噸/小時(shí)，通過(guò)運(yùn)算控制器運(yùn)算得到系統(tǒng)物料實(shí)時(shí)流量Lwm為750/60 = 12. 5噸/分 鐘，要控制物料以Wdffl = 1. 149噸/米的量堆積，運(yùn)算控制器進(jìn)行走行速度控制參數(shù)運(yùn)算V =Lwm/Wdm = 12. 5/1. 149 = 10. 87米/分鐘，計(jì)算得到混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的走行速度V = 10. 87米/分鐘；然后將計(jì)算得到的混勻堆料機(jī)走行速度控制參數(shù)V = 10. 87米/分鐘，送 到變頻控制器，進(jìn)行混勻堆料機(jī)的走行速度控制。
如果運(yùn)算控制器接受到堆料皮帶機(jī)上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為300噸 /小時(shí)，通過(guò)運(yùn)算控制器運(yùn)算得到系統(tǒng)物料實(shí)時(shí)流量Lwm為300/60 = 5噸/分鐘，運(yùn)算控制 器進(jìn)行走行速度控制參數(shù)運(yùn)算V = Lwm/Wdm = 5/1. 149 = 4. 35米/分鐘，計(jì)算得到混勻堆料 機(jī)此時(shí)需要的走行速度V = 4. 35米/分鐘；然后將這一走行控制參數(shù)送到變頻控制器，進(jìn) 行混勻堆料機(jī)的走行速度控制。
如果運(yùn)算控制器接受到堆料皮帶機(jī)上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為2200噸 /小時(shí)，通過(guò)運(yùn)算控制器運(yùn)算得到系統(tǒng)物料實(shí)時(shí)流量Lwm為2200/60 = 36. 67噸/分鐘，運(yùn) 算控制器進(jìn)行走行速度控制參數(shù)運(yùn)算V = LffnZWdffl = 36. 67/1. 149 = 31. 91米/分鐘，計(jì)算 得到混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的走行速度V = 31. 91米/分鐘；然后將這一走行控制參數(shù)送到 變頻控制器，進(jìn)行混勻堆料機(jī)的走行速度控制。
在整個(gè)料堆的堆積過(guò)程中，混勻堆料機(jī)始終執(zhí)行上述檢測(cè)、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運(yùn)算、 控制的過(guò)程，通過(guò)對(duì)混勻堆料機(jī)走行速度的實(shí)時(shí)控制，達(dá)到按參數(shù)設(shè)置要求進(jìn)行均勻等量 堆料的控制目的。
權(quán)利要求
1.一種用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，其特征是，包括下列步驟步驟1，在運(yùn)算控制器中置入運(yùn)行及控制參數(shù)，設(shè)置參數(shù)包括原料堆積安息角A，原料 堆比重Wt，該種原料最后一層必須保持厚度δ，料堆堆積完成時(shí)在料場(chǎng)上的占地尺寸，Ld = 長(zhǎng)度，Wd=寬度；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，最后得到混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的每米堆積料重量Wdffl ；(1)計(jì)算料堆堆積完成時(shí)高度hz hz = l/2Wd*tgA(2)計(jì)算料堆堆積完成時(shí)料堆截面積& Sz = Wd*hz/2 ；(3)計(jì)算料堆最后一層堆積截面積& Sl = Sz- (ffd-2 δ ) * (hz- δ )/2 ；(4)計(jì)算料堆最后一層每米堆積料體積^ DL = SL*1(5)計(jì)算料堆最后一層每米堆積料重量Wdm Wdffl = Wt*DL步驟3，確定混勻堆料機(jī)需要的行走速度V，由安裝在混勻堆料機(jī)上的皮帶流量秤測(cè)得 的輸出物料的流量值！^后，將流量值！^經(jīng)單位換算至流量值Lwm后，根據(jù)計(jì)算得到V = Lffffl/ Wdffl ；步驟4，將計(jì)算得到的混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的走行速度V送到變頻控制器，對(duì)混勻堆料 機(jī)的走行速度進(jìn)行控制；步驟5，在整個(gè)料堆的堆積過(guò)程中，混勻堆料機(jī)運(yùn)算控制器始終執(zhí)行上述步驟1至步驟 4的檢測(cè)、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運(yùn)算、控制的過(guò)程，通過(guò)對(duì)混勻堆料機(jī)的走行速度實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn) 均勻堆料。
2.如權(quán)利要求1所述的用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，其特征是所述的步驟1 中運(yùn)行及控制參數(shù)設(shè)置通過(guò)在混勻堆料機(jī)上的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，其特征是所述的步驟1 中運(yùn)行及控制參數(shù)設(shè)置通過(guò)在中央控制室的人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置，然后通過(guò)通信方式送到 混勻堆料機(jī)上的運(yùn)算控制器中。
全文摘要
本發(fā)明涉及高爐煉鐵原料處理技術(shù)，尤其涉及一種混勻礦料堆積的控制方法。一種用堆料機(jī)控制勻礦堆積層等量方法，包括下列步驟步驟1，在運(yùn)算控制器中置入運(yùn)行及控制參數(shù)；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的每米堆積料重量Wdm；步驟3，確定混勻堆料機(jī)需要的行走速度V；步驟4，將混勻堆料機(jī)此時(shí)需要的走行速度V送到變頻控制器，對(duì)混勻堆料機(jī)的走行速度進(jìn)行控制；步驟5，在整個(gè)料堆的堆積過(guò)程中始終執(zhí)行上述步驟1至步驟4實(shí)現(xiàn)均勻堆料。本發(fā)明可以達(dá)到實(shí)時(shí)精確控制每層堆料量相等和到料堆表面積最大時(shí)仍能保持一定厚度，避免了物料堆積偏析影響混勻料堆積質(zhì)量，提高了混勻料堆積的作業(yè)效率和減少了混勻料堆積作業(yè)能耗。
文檔編號(hào)G05D5/00GK102033551SQ200910196648
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者姜偉忠, 韓明明 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司