[发明专利]炉底机械的控制方法、系统及转底炉

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种炉底机械的控制方法、系统及转底炉。

背景技术

炉底机械在转底炉直接还原技术上应用，是将铁矿粉(或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动的炉底中，在1350℃左右炉膛温度下，在随着炉底机械旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。因为各批次的配料比例、球径大小和需要的炉膛温度不同而要按不同的工艺要求改变炉底机械旋转速度。一般大型的炉底机械设备采用多台液压马达同时驱动，由于设备制造及安装精度误差，造成多台液压马达很难达到同步，从而可能导致液压马达或炉底机械损坏。

目前存在的一种相关控制系统中，采用液压换向阀和节流阀控制液压马达。该控制系统是一个开环系统，其控制原理如图1所示。由于换向阀只具备开关功能，不具备调节液压油流量功能，当由于改变工艺要求需调速时，就需要人工去液压马达阀台处调节节流阀使每台马达速度调得基本一致，从而改变炉底机械速度。因此，该系统只能实现炉底机械简单的远程启停，不具备远程调速功能，不能实时监控炉底机械的运行情况。并且，当需要调速时，操作过程复杂，需要人工同时测量多台液压马达的运行速度，耗时长，一般改变一次速度需要1小时的调试时间；对操作人员技术要求高，由于人工测量误差比较大，技术比较好的工人也只能将炉底机械的速度误差调到±5％到±10％左右；同时由于各液压马达的压差不可检测，如果各液压马达速度没调成一致可能导致马达损坏。

目前另一种相关的炉底机械控制系统中，采用液压比例阀和编码器控制液压马达，其控制原理如图2所示。该控制系统是一个只有速度反馈的单闭环系统。当操作站给PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)系统发送速度给定值后，PLC系统根据编码器检测的炉底机械的速度反馈和速度给定值的偏差，经过计算来调节液压比例阀的开度，从而控制炉底机械速度。该控制系统只有单一的速度反馈量，所以PLC系统给各台液压比例阀的统一速度，不能按各液压马达速度快慢区分给定，而同型号液压比例阀线性开度有一定差异，同一开度会有不同的液压油流量，从而导致各液压马达进出口压差不一致、转速不同步、一台马达带动其他马达运行等情况，严重影响液压液压马达使用寿命；并且，该控制系统调整速度的周期长、静差大，炉底机械在调整速度时需要2min才趋向稳定，误差在±3％左右；同时缺少对每台液压马达进行进出口压力进行检测，当液压回路有波动时该控制系统不能做出相应的响应，从而无法及时处理故障。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种炉底机械的控制方法，该方法能够实现对炉底机械的无级调速，并使液压马达同步运行，具有操作过程简单、运行状态可监控、速度远程可调、精度高及动态响应快的优点。

本发明的第二个目的在于提出一种炉底机械的控制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种转底炉。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种炉底机械的控制方法，包括以下步骤：实时采集炉底机械的速度反馈值；根据所述速度反馈值与输入的目标速度值的差值，计算得到液压马达运行进出口的目标压差；实时采集每个液压马达运行进出口的压差反馈值；根据所述目标压差和每个压差反馈值的差值，分别计算得到每个液压马达对应的液压比例阀的开度调节信号，以便根据所述开度调节信号对对应的所述液压比例阀的开度进行调节，以使所有液压马达的进出口压差维持在所述目标压差。

另外，根据本发明上述实施例的炉底机械的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，采用PI控制算法得到所述液压马达运行进出口的目标压差。

在一些示例中，采用P控制算法分别计算得到每个液压马达对应的液压比例阀的开度调节信号。

在一些示例中，在所述液压马达的进出口压差维持在所述目标压差之后，还包括：如果出现一个或多个液压马达的进出口压差超过预设的压差限值，则控制所有液压马达停止运行，并发出故障报警提示。