在线分析控制烧结矿碱度

李振超

【摘要】安装在线分析仪，通过实时元素测量，优化熔剂的最优加料量，从而最终保证生产出碱度波动更稳定的烧结矿。

【关键词】分析仪碱度滤波通讯

一、分析仪的应用

1、分析仪安装在某钢铁厂240m2烧结机混合料皮带上，通过实时元素测量，优化熔剂的最优加料量，从而最终保证生产出碱度波动更稳定的烧结矿。

2、分析仪测定的各元素含量为烧失后元素含量。

3、主要控制元素的大概范围为：TFe：47～60%,SiO2：3～8%,CaO：6～14%

4、其他元素的大概范围为：TiO2：0～2%,Al2O3：0.6～5%,MgO：0.5～4%,K2O：0～0.5%,Na2O：0～0.5%,ZnO：0～0.1%,Cl：0～0.1%。

5、分析仪组成：分析仪本体、电控箱、操作员控制台、

6、现场安装图例：

二、软件编程整体方案描述

1.通讯接口

OPCON到工厂局域网/控制系统的通讯（工厂接口）

CBOMNIELITE-S系统有能力在OPCON操控端和现在工厂控制系统或者第三方工艺控制包之间提供接口和交换信息。如果需要实现自动工厂控制，那么就有必要提供工厂接口。工厂接口提供一个可靠而省钱的方法，能够将原材料质量信息和工艺控制指令整合在一起。连接到工厂控制系统的通讯连接可以通过以下四种方式中的一种（或者必要的话，一种结合）。目前有的四种选项是：

通过OPC协议和PLC网络或局域网的直接接口

模拟信号，使用ThermoFisher提供的现场通讯单元(FIU)

串口接口，使用ThermoFisher的“O-LINK”。

直接到WindowsNT局域网的接口，使用ODBC格式。

2.软件编程整体方案

烧结配料的过程中,保证每个仓的精准下料量是十分关键的,保证单仓的下料量,既可以用设定输出百分数(0-100%)的形式,使下料量稳定在一个范围,但是如果操作人员想要变料时,就不太方便了,为此还可以直接设定下料量,程序内部会自动计算设定与反馈的偏差,根据偏差的大小,利用PID的调节参数:比例,积分,微分调节参数来控制输出的快慢,使之能在最短时间内,稳定在设定下料量左右,控制误差在0.5%之内,为此程序首先对现场采集的数据进行动态分析,去掉干扰和不正常的数据,利用数组存储后期要用到的正常数据,对每个仓的下料量进行实时跟踪,以及下料量的水分跟踪,干料进行跟踪,经过皮带,一混\二混,一直追踪到混合料仓料位,以便后面水分控制和分析仪采集数据进行成分对比分析,此次分析仪应用在国内炼铁烧结工艺上,尚数首次,因此结合分析仪的优势和一级控制计算，它的控制理念是十分先进的.对精矿粉、生石灰、灰石下料量和各自配比实时跟踪的数据到达分析仪时，分析仪进行射线采集，进行化验成分分析，分析仪将数据通过通讯传到PLC，PLC对分析仪采集的数据(Tfe、SiO2、CaO)进行周期滤波,去除不正常的数据,对滤波之后的数据建立半个小时数组进行跟踪，通过对跟踪的数据进行优化，存储混合料半个小时Tfe、SiO2、CaO的数据，在和标准标块下得出的数据进行比较，如果大于标值，则减少石灰石的下料量（减小灰石配比），反之，则增加石灰石的下料量。另外，烧结专家系统二级通过烧透模型计算返给一级的各种配料配比，和分析仪返给一级的配料配比进行优化对比，生产工艺的中控操作人员可选择接受与否。

三、应用达到的技术效果

1、在线分析仪CBOmniElite-S对烧结混合料提供准确、实时的分析结果，相应的配料软件根据分析结果对物料配比进行优化计算，通过执行机构对配料仓做出适时的调整，从而保证最终烧结矿的品质得到提高。

2、整个系统投入运行后，达到以下效果：

现场未使用在线分析仪调整时，烧结碱度标准偏差±0.05在90%以下时，使用在线分析仪提高5%；烧结碱度标准偏差±0.05在90%-95%时，使用在线分析仪提高3%。