宝钢不锈钢2500m3高炉6点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制…(可编辑)

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宝钢不锈钢2500m3高炉6点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制…(可编辑) 宝钢不锈钢2500m3高炉6点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制… 3 2500m 高炉 6 点雷达料面综合成像与宝钢不锈钢溜槽布料节能控制 1 2 2 储滨陈先中苗亮亮 (1(宝钢股份不锈钢事业部，上海 200431 ;2. 北京科技大学自动化学院，北京 100083 ) 摘要通过对高炉雷达、数据融合成像技术及布料控制进行深入研究，在宝钢不锈钢 2500m3 高炉上实现了 6 点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制系统。该系统不仅在高压、高温、高粉尘和高炉煤气的恶劣条件下，获得稳定的雷达信号，而且能够综合雷达、温度、机械探尺数据实现高炉料面的综合成像，并且在此基础上研发了基于料面形状的布料优化控制系统，确定了高炉最佳布料矩阵。1 关键词 6 点雷达综合成像节能控制 Six-point Radar Burden Surface Comprehensive Imaging and Chute Burden Distribution Energy-saving Control in Baosteel Stainless Steel 2500m3 Blast Furnace Chubin1 Chen Xianzhong2 Miao Liangliang2 1. Baosteel Stainless Steel Division, Shanghai,200431; 2. Automation School ,University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083 Abstract Through the depth research on blast furnace radar, data fusion imaging technology and burden distribution control, we have achieved a six-point radar burden surface comprehensive imaging and chute burden distribution energy-saving control system in Baosteel stainless 2500m3 blast furnace. The system not only stable radar signal in the high pressure, high temperature, high dust and blast furnace gas under harsh conditions, but also integrated radar, temperature, mechanical stock rod data to achieve comprehensive imaging of blast furnace, and on this basis developed the burden distribution optimization control system based on material surface shape, and determined the best burden distribution matrix of blast furnace. Key words six-point radar, comprehensive imaging, energy-saving control 1 引言钢铁工业是国民经济的支柱产业，是高能耗、高污染的行业，高炉炼铁占全国能源总消费量的 7.31%，在降耗方面进行技术创新，对国家实施节能减排的总体目标具有特别重要意义。本文对现有冶金传统工艺进行突破，研制适应高炉炉顶特殊安装的高炉雷达;开发基于多雷达、多温度和机械探尺的多源信号融合系统;实现高炉料面偏移、崩料、悬料等料面预警、料面料形调整功能;研发基于多源数据的优化布料控制系统，达到节能降耗的目的。储滨，男，高级技师，主要从事高炉冶炼工作，Chubin@baosteel 3 宝钢不锈钢2500m 高炉6 点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制 8-41 2 基于雷达的料面成像与布料控制系统本文基于 6 点雷达数据进行料面成像与布料控制，具体流程如图 1 所示。开发专业的高炉雷达设备，配合高炉 17 个十字测温传感器、3 把机械探尺，结合高炉尺寸参数，经过多源异构数据融合与成像技术，构建出可视化三维料面图像。通过对图像处理，判断高炉料面形状及下降速度，判断高炉料面是否存在边缘气流过强、过弱、低料线、炉料偏移、崩料、悬料等异常冶炼状态，若出现异常，系统自动报警并保存故障状态与图像，并生成数据报表以备查询。根据料面状态及生产数据，结合历史数据对布料模型，给出改进的优化布料矩阵，进入高炉布料控制系统，最终实现料面形状的最优化，达到溜槽控制的最佳效果。图 1 基于雷达的高炉成像与布料控制系统 3 高炉雷达研制及安装 3.1 高炉雷达研制本文研制了一种基于改进加权补偿校正相位差信号处理方法的高炉雷达，使用加权的方法，在传统的相位差校正信息中加入频谱幅值的次高值相位信息，联合补偿校正法，提高了高炉料面的测距精度。利用频率最高值点进行校正(传统相位差法校正): Δφ φ ?φ πμ T f ? f ?2π μTf + 2μ +μ ?1 πTΔf (1) 1 2 2 2 1 1 1 1 2 式中，φ , f 分别是第一段采样信号频谱最高值的相位及对应的频率值;φ ，f 分别是第二段采样信 1 1 2 2 号频谱最高值的相位及对应的频率值;μ , μ 分别是第二段采样信号相对于第一段采样信号向右平移相对 1 2 量及所加窗长相对量;T 为所加对称窗的窗长;Δf 为频率校正量;Δφ 是两个频谱最高处相位的相位差。由式(1)得频率校正量为: Δφ+2πμTf ?πμ T f ? f Δf 1 1 2 2 1 (2 ) 2μ +μ ?1 πT 1 2 利用频率次高值点进行相位差法校正(假设最高值在次高值的左方): ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ φ φ φ πμ T f f 2πμTf 2 μ μ 1 πT f φ μ 1 π (3 ) Δ ? ? ? + + ? Δ Δ + ? 1 2 2 2 1 1 1

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