專利名稱：用堆料機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對于高爐煉鐵工藝增 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對生產(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圖1，若干個裝有單品種待混勻原 料的料槽1，每個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輸?shù)搅蠄龌?勻堆料機上的皮帶運輸機3，在料場上由雙速行走控制裝置9控制的以兩種速度來回行走 的混勻堆料機4，放置混勻料堆的堆場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圖1，若干個原料料槽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，以各自速度進行不同料種的單品種原料 的輸出，各臺定量給料裝置2將各自輸出的待配原料輸出到同一條皮帶輸送機3上進行混 合。皮帶輸送機將運輸皮帶上的混合原料，輸送到原料堆場上混勻堆料機4的堆料皮帶上， 混勻堆料機4將堆料皮帶上的混合原料堆積在原料堆場10上。隨著混勻堆料機沿原料堆 場長度方向不停的來回行走，將混合原料逐層堆積成長條形的混勻料堆11。為了使料堆每 層的堆積量比較均勻，混勻堆料機4由雙速行走控制裝置9控制以兩種速度行走，隨原料運 行方向前行時為低速走行，逆原料運行方向后退時為高速走行。因為假設(shè)皮帶輸送機上始 終有料，混勻堆料機停止走行時的時間堆料量等于皮帶輸送機的運行速度。混勻堆料機隨 原料運行方向前行時的時間堆料量，等于皮帶輸送機的運行速度減去混勻堆料機的走行速 度?；靹蚨蚜蠙C逆原料運行方向后退時的時間堆料量，等于皮帶輸送機的運行速度加上混 勻堆料機的走行速度。所以在現(xiàn)有技術(shù)中混勻堆料機采用兩種走行速度控制，這樣可以使 得混勻堆料機在正、逆走行時的堆料層厚差縮小。
現(xiàn)有煉鐵原料混勻礦堆積的方法存在如下幾個方面的缺陷
1.現(xiàn)有技術(shù)中混勻堆料機采用二種走行速度控制，這樣雖然可以使得混勻堆料機 在正、逆走行時的堆料量差異減小。但是料堆每層的堆料量不僅與混勻堆料機的正、逆走行 速度有關(guān)，同時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。在實際生產(chǎn)中，由 于配料方案調(diào)整、各料槽儲料量的差異等原因，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走行只有高速和低速兩種速度，給料總合流量的差異勢必 會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料3堆表面形成網(wǎng)狀，就會造成混合物料的成分嚴重偏析。在原有堆積控制技術(shù)方案中，由于 沒有考慮到這個因素，混勻堆料機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越 薄，以至到后來不能覆蓋整個料堆表面，造成混合物料的成分嚴重偏析。
3、在原有堆料控制方法中，為了提高混勻料的混勻質(zhì)量，一般在料堆剛開始堆積 時控制較小流量，當堆到一定量時然后放大流量，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，從最開始階段就等量堆積，既滿足了堆積質(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)明是這樣實現(xiàn)的一種用堆料機控制勻礦堆積層等量方法，包括下列步驟
步驟1，在運算控制器中置入運行及控制參數(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，料堆堆積完成時在料場上的占地尺 寸，Ld=長度，Wd=寬度；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進行計算，最后得到混勻堆料機此時需要的每米堆積料重量(1)計算料堆堆積完成時高度hz hz = l/2Wd*tgA(2)計算料堆堆積完成時料堆截面積& Sz = Wd*hz/2 ；(3)計算料堆最后一層堆積截面積& Sl = Sz- (ffd-2 δ ) * (hz- δ )/2 ；(4)計算料堆最后一層每米堆積料體積^ Dl = SL*1(5)計算料堆最后一層每米堆積料重量W,dm
Wdffl ；


步驟3，確定混勻堆料機需要的行走速度V，由安裝在混勻堆料機上的皮帶流量秤 測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)計算得到V=T /W .MVm/ vv dm，
步驟4，將計算得到的混勻堆料機此時需要的走行速度V送到變頻控制器，對混勻 堆料機的走行速度進行控制；
步驟5，在整個料堆的堆積過程中，混勻堆料機運算控制器始終執(zhí)行上述步驟1至 步驟4的檢測、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運算、控制的過程，通過對混勻堆料機的走行速度實時控制， 實現(xiàn)均勻堆料。
所述的步驟1中運行及控制參數(shù)設(shè)置通過在混勻堆料機上的人機界面上進行設(shè)置。
所述的步驟1中運行及控制參數(shù)設(shè)置通過在中央控制室的人機界面上進行設(shè)置，Wdffl = Wt*DL4然后通過通信方式送到混勻堆料機上的運算控制器中。
本發(fā)明的混勻料堆積控制方法，僅通過混勻堆料機的自適應(yīng)控制，就可以達到實 時精確控制每層堆料量相等和到料堆表面積最大時仍能保持一定厚度?？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行流程框圖2為本發(fā)明的混勻料堆積的裝置運行流程框圖3為本發(fā)明用堆料機控制勻礦堆積層等量方法的有關(guān)參數(shù)計算示意圖。
圖中1原料儲料槽，2定量給料裝置，3皮帶輸送機，4混勻堆料機，5車行軌道，7 皮帶流量秤，8變頻無級調(diào)速裝置，9雙速行走控制裝置，10混勻料堆場，11混勻料料堆。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(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 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
如圖2所示，一種實施用堆料機控制勻礦堆積層等量方法的裝置，包括混勻堆料 機4、車行軌道5、皮帶流量秤7、運算控制器。所述混勻堆料機4在車行軌道5上移動，將運 輸皮帶上的物料經(jīng)混勻堆料機4上的堆料皮帶機堆積在混勻料堆場10上，形成混勻料料堆 11 ；混勻堆料機4上裝有一個運算控制器，混勻堆料機4的走行驅(qū)動裝置采用變頻無級調(diào)速 裝置8，在混勻堆料機4的堆料皮帶機上裝有一臺皮帶流量秤7 ；皮帶流量秤7的輸出線接 運算控制器，運算控制器輸出接變頻無級調(diào)速裝置8，變頻無級調(diào)速裝置8控制混勻堆料機 走行驅(qū)動裝置，控制混勻堆料機4的行走速度。
在本發(fā)明實施例中，混勻堆料機4的走行速度控制采用變頻無級調(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)進行調(diào)節(jié)。在混勻堆料機4的堆料 皮帶機上裝有一臺皮帶流量秤7，秤量范圍在0 3000噸/小時，利用皮帶流量秤7可以得 到堆料皮帶上原料的實時流量。在混勻堆料機4上裝有一個運算控制器，運算控制器利用 原混勻堆料機4上的控制PLC，在運算控制器中編有控制參數(shù)設(shè)置、顯示、料堆截面積計算、 最后層截面積計算、體積堆比重計算，堆積流量與行走速度間的關(guān)系運算，行走速度控制等 程序，通過上述特殊配置的混勻堆料機，最終實現(xiàn)本發(fā)明混勻料堆積控制的方法。
如圖3所示，本發(fā)明實施例混勻料堆積的控制方法是，首先在運算控制器中置入 運行及控制參數(shù)，參數(shù)設(shè)置可以在混勻堆料機上的人機界面上進行設(shè)置，也可以在中央控 制室的人機界面上進行設(shè)置，然后通過通信方式送到混勻堆料機上的運算控制器中。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；料堆堆積完成時底部寬度Wd = 33米；料堆堆積完成時底部 長度Ld = 620米；將這些參數(shù)通過人機界面置入混勻堆料機上的運算控制器中。如果在混5勻料堆積過程中由于原料配比品種變更，涉及混合料堆比重Wt變化，則可以進行重新更改設(shè)置參數(shù)。
混勻礦堆積開始前，運算控制器根據(jù)上述參數(shù)進行計算料堆堆積完成時 的堆高hz = l/2ffd*tgA = 16.5*tg37° = 12. 43米；計算料堆堆積完成時的料堆截 面積& = Wd*hz/2 = 33*12. 43/2 = 205. 095m2 ；計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，上述計算時 因S相對Wd值很小，所以取倒數(shù)第二層底邊長時近似等于(Wd-2S)；
計算料堆最后一層每米堆積料體積^ = SL* 1 = 0. 52*1 = 0. 52m3 ；計算料堆最后 一層每米堆積料重量Wdm = fft*DL = 2. 21*0. 52 = 1. 149噸/米；要實現(xiàn)料堆的等量堆積， 堆料機堆料量需要控制在1. 149噸/米。
混勻礦堆積開始時，運算控制器根據(jù)堆料皮帶機上皮帶流量秤輸入的實時物料流 量值，對堆料機的走行速度進行實時跟蹤、運算控制，實現(xiàn)料堆的等量堆積，以此來提高混 勻礦料堆的堆積質(zhì)量。
如果此時運算控制器接受到堆料皮帶機上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為 750噸/小時，通過運算控制器運算得到系統(tǒng)物料實時流量Lwm為750/60 = 12. 5噸/分 鐘，要控制物料以Wdffl = 1. 149噸/米的量堆積，運算控制器進行走行速度控制參數(shù)運算V =Lwm/Wdm = 12. 5/1. 149 = 10. 87米/分鐘，計算得到混勻堆料機此時需要的走行速度V = 10. 87米/分鐘；然后將計算得到的混勻堆料機走行速度控制參數(shù)V = 10. 87米/分鐘，送 到變頻控制器，進行混勻堆料機的走行速度控制。
如果運算控制器接受到堆料皮帶機上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為300噸 /小時，通過運算控制器運算得到系統(tǒng)物料實時流量Lwm為300/60 = 5噸/分鐘，運算控制 器進行走行速度控制參數(shù)運算V = Lwm/Wdm = 5/1. 149 = 4. 35米/分鐘，計算得到混勻堆料 機此時需要的走行速度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 行混勻堆料機的走行速度控制。
如果運算控制器接受到堆料皮帶機上皮帶流量秤輸入物料的流量值Lwh為2200噸 /小時，通過運算控制器運算得到系統(tǒng)物料實時流量Lwm為2200/60 = 36. 67噸/分鐘，運 算控制器進行走行速度控制參數(shù)運算V = LffnZWdffl = 36. 67/1. 149 = 31. 91米/分鐘，計算 得到混勻堆料機此時需要的走行速度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，進行混勻堆料機的走行速度控制。
在整個料堆的堆積過程中，混勻堆料機始終執(zhí)行上述檢測、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運算、 控制的過程，通過對混勻堆料機走行速度的實時控制，達到按參數(shù)設(shè)置要求進行均勻等量 堆料的控制目的。
權(quán)利要求
1.一種用堆料機控制勻礦堆積層等量方法，其特征是，包括下列步驟步驟1，在運算控制器中置入運行及控制參數(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，料堆堆積完成時在料場上的占地尺寸，Ld = 長度，Wd=寬度；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進行計算，最后得到混勻堆料機此時需要的每米堆積料重量Wdffl ；(1)計算料堆堆積完成時高度hz hz = l/2Wd*tgA(2)計算料堆堆積完成時料堆截面積& Sz = Wd*hz/2 ；(3)計算料堆最后一層堆積截面積& Sl = Sz- (ffd-2 δ ) * (hz- δ )/2 ；(4)計算料堆最后一層每米堆積料體積^ DL = SL*1(5)計算料堆最后一層每米堆積料重量Wdm Wdffl = Wt*DL步驟3，確定混勻堆料機需要的行走速度V，由安裝在混勻堆料機上的皮帶流量秤測得 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)計算得到V = Lffffl/ Wdffl ；步驟4，將計算得到的混勻堆料機此時需要的走行速度V送到變頻控制器，對混勻堆料 機的走行速度進行控制；步驟5，在整個料堆的堆積過程中，混勻堆料機運算控制器始終執(zhí)行上述步驟1至步驟 4的檢測、設(shè)置參數(shù)調(diào)用、運算、控制的過程，通過對混勻堆料機的走行速度實時控制，實現(xiàn) 均勻堆料。
2.如權(quán)利要求1所述的用堆料機控制勻礦堆積層等量方法，其特征是所述的步驟1 中運行及控制參數(shù)設(shè)置通過在混勻堆料機上的人機界面上進行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的用堆料機控制勻礦堆積層等量方法，其特征是所述的步驟1 中運行及控制參數(shù)設(shè)置通過在中央控制室的人機界面上進行設(shè)置，然后通過通信方式送到 混勻堆料機上的運算控制器中。
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。一種用堆料機控制勻礦堆積層等量方法，包括下列步驟步驟1，在運算控制器中置入運行及控制參數(shù)；步驟2，根據(jù)上述參數(shù)進行計算，得到混勻堆料機此時需要的每米堆積料重量Wdm；步驟3，確定混勻堆料機需要的行走速度V；步驟4，將混勻堆料機此時需要的走行速度V送到變頻控制器，對混勻堆料機的走行速度進行控制；步驟5，在整個料堆的堆積過程中始終執(zhí)行上述步驟1至步驟4實現(xiàn)均勻堆料。本發(fā)明可以達到實時精確控制每層堆料量相等和到料堆表面積最大時仍能保持一定厚度，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G05D5/00GK102033551SQ200910196648
公開日2011年4月27日 申請日期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 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司