基于软测量的球团焙烧温度模糊控制

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1、)Lj『Ii强人’；西l啦‘摘哗摘要随着钢铁冶炼技术的发展，球团矿逐渐成为一种重要的铁矿原料。基于企业的长远发展考虑，鞍钢在弓长岭矿区先后建立两条链篦机一回转窑球团矿生产线，为鞍钢提供原料保障。在生产线建成投产过程中，实际生产的球团质量远不能达到预期指标，没有体现链篦机一回转窑球团法的先进性。经过深入调研分析，发现影响球团质量的主要原因在于球团焙烧温度不能满足工艺要求。针对这一问题，本文以鞍钢弓长岭二期球团厂回转窑为研究对象，在充分研究球团焙烧反应过程的基础上。选取与焙烧温度密切相关的8个辅助变量建立焙烧温度软测量模型。鉴于工程数据存在较多误差，本文首先对现场

2、采集数据作数据校『F处理，然后采用主元分析法消除辅助变量间的相关性，降低辅助变量维数，生成主元变量。主元变量反映了辅助变量的大部分信息，依据这些信息建立球团焙烧温度软测量仿真模型。仿真结果表明，该模型能够准确预测出球团焙烧温度，误差在工艺允许范围之内。在球团焙烧温度准确预测的基础上，开发出焙烧温度模糊控制系统。系统以焙烧温度偏差以及偏差变化率作为输入，以控制回转窑喷煤量的阀门开度作为输出。上位机系统主要由监控界面、软测量实现、PLC通讯以及模糊规则修改四部分组成，各部分均通过开发VC程序实现。本文通过调用MATLAB函数建立焙烧温度预测模型，在软测量实现部分调

3、用上述MATLAB函数，实现焙烧温度预测计算。系统下位机选用SiemensPLC315—2DP，模糊控制器在PLC中实现。系统在投入运行以后，回转窑内热工制度非常稳定，焙烧温度控制效果得到明显改善。成品球团的TFe含量达到64．68％，抗压指数达到2528N／个，完全达到国家一级品的水平。球团的转鼓指数、耐磨指数以及FeO含量等重要性能指标也得到不同程度的改善。在提高产品质量的同时降低了产品能源消耗，取得了预期的经济效益。关键词：球团烧结，软测量，主元分析，模糊控制，Modbus协议AbstractAsthedevelopmentofironandsteels

4、melttechnology，pelletbecomesaveryimportantrawmaterial．ConsideringthelongtermdevelopmentoftheAnShanIronandSteelGroupCorporation，ithasfoundtwopelletproductlinetosupplyabundancerawmaterialinwhichthegrate·kilnproducttechnologyisused．Intheapplicationofthetwoproductline，therealpelletperfo

5、rmancecan’tmeettheneeds，whichdidn’ttakeagoodadvantageofgrate—kilntechnology．Afterthein—depthinvestigationandanalysis，ithasbeenconcludedthatthemainreasonforthequalityproblemisthatpelletsinteringtemperaturecan’tmeetthetechnologyneeds．Toresolvethisproblem，inthispaper，thekilnoftheGongCh

6、angLingpelletplantistakenasthestudyobject．Afterthein—depthstudyofpelletsinteringprocess，eightassistantvariableswhichareclosewithsinteringtemperatureareselectedtofoundthesinteringtemperaturesoft—sensormodel．Fortherearemucherrorsinfielddata，firstlydataemendationtechnologyisusedtodealw

7、iththefielddata，thentheprimarycomponentanalysismethodisusedtoremovetherelativitybetweenassistantvariables，decreasetheamountofvariables，andcreatecomponentvariables．Theprimarycomponentvariablecouldreflectthemostinformationofassistantvariables．Accordingtheinformation，thesoft-sensormode

8、lofpelletsinteringt