铬铁合金精炼炉计算机配料系统
精炼炉合金窄成分自动加料控制系统的优化
精 炼 炉 合 金 窄 成 分 自动 加 料 控 制 系 统 的优 化
李 振 山 （山东钢 铁集 团山信 软 件股 份有 限 公司 ）
摘 要 ：精炼炉合金窄成分自动加料控制系统的控制精度和准确性直接影响钢水产品的质量、产量与性能。
针 对 山 东钢 铁 １００ ｔ电炉 精 炼 炉 生 产 区域 运 营实 际 ， 对 合 金 加 料 控 制 系 统 中 的合 金 重 量 计 算模 型 和 称 重 计 算 模 型 进 行 了完 善 与 优 化 ，提 高加 料 系 统 自动 化 水 平 。
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的合金投入存 在多种组合 ，合金优化计算 模型重 点实
现成分 目标 要求和合金成本 最小 。本文 分别对合金重
量和合 金称量 的计算进 行优化 ，分析 炉 内钢 水成分 ，
并计 算 目标钢 种所 需合金 的成 分数 量和 不 同工 况 下
不 同合 金的收得率 ；模 型结 果存储在 热数据 库 中，并
蒋量童ｔ ’ｌ口 Ｉ 误差－ｌＩ‘ｇＪＩ—日■】
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铁合金配料自动控制系统的设计与应用
配料 自动控制系统上位机软件主要包括 以下功能 。
（ １ ） 监 视 ：实 时 监视 系 统 的运 行状 态 。
（ ２ ） 参数设置 ：设置 、管理配 比和设备启／ 停延 时。 （ ３ ） 启停控 制功能 ：控制设备顺 序启停 ，设置和控 制 设备单独调试 。
变频技 术
铁 合 金 配 料 自动 控 制 系统 的设 计 与应 用 公 司 ，长沙 ４ １ ０ ０ ０ ３ ）
ｎ ｇ Ｖｉ ｅ ｗ组态软件 、Ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ和 变频 调速 技 术的铁 合金 配料 自动 控制 系统 ，综述 配料 工 艺流 ［ 摘要］ 设计基 于 Ｋｉ
电工 技术 ｛ ２ ０ １ ４ｆ ２ 期 ｆ ３ １
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变频技 术
过 冀 设 警 置 时 停 ， 变 频 器 将 停 止 输 出 升 。 和 下 降 所 需 时 间 极 限 ’ 超’ ４ 软 千 人 件 Ｉ Ｔ 的 刚 １ ５ 凸 ／ ． ， 计 Ｉ
（ ２ ） 在 上料 小 车 斜 桥 上 安 装 ６ 个 行 程 开 关 。上 料 小 车 上 升 与下 降过 程 中需要 ８ 个 点 ，即上 加 速 、上 减 速 、上 到
位 、上极限位 、下加速 、下减速、下 到位 、下极 限位 ，相
当于 ２ 个 变 速点 （ 上 加 速 和 下 减 速 合 并 、 上 减 速 与下 加 速
３ ． １ 配料 控 制系统设 计
配 料 控制 系 统采 用料 斗 秤 称 量 。料 斗 秤 间歇 称 量 ，可
发平台。Ｋ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｉ ｅ ｗ组态提供 了适 用于工业 控制 的应用程 序管理 、图形界面组 态、数据库管理 、ｉ ／ ｏ驱动等标准功
能 模板 ，用户 通 过 Ｋ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｉ ｅ ｗ 可 方 便 地 对 工 业 自动 化 系统 进 行组 态 编程 。
可编程控制器应用于铁合金电炉配料系统
第 ６期
苏家健等 可 编程控制 器应用 于铁合金 电炉配料 系统
是 ４ ２ Ａ 分辨率 ２ Ａ 或 一 Ｏ～ ０ 即若称量 —０ （ ｍ ０ ） １ １ Ｖ，
斗的最大设计称量值 ４ｔ ，满量程输出 ２ Ａ信号送 ０ｍ
Ｐｏ ＝ＰＤ ±ａ １ ． ， Ｐ ａ Ｐ 一 ＝Ｐ Ｄ一 一（ 一 一Ｐ残 １ １ 。 １ Ｐ满 １ 一）
维普资讯
２０ ｏ ６年第 ６期 总第 １１ ９ 期
铁
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金
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２ ０ Ｎｏ ６ ｏ６ ． Ｔｏ． ９ ｔ１ １
可编程控制器应用于铁合金电炉配料系统
苏 家健 顾 阳
（ 上海第二 工业大学 上海 中国 ２ １０ ） ０ ２９
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ Ｉ Ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｒ ｇａ ｔ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆＰ ｏ ｒｍｍａ ｌ ｏ ｉ ｎ ｒ ｌ ｒ ｕ ｉ ｚ ｄ ｉ ｔｒ ｌｄ ｓ ｉ ｕ ｉｎ ｓ ｓｅ ｆｒｔ ｅ ｏ ｉ ｂ ｅ Ｌ ｇ ｃ Ｃｏ ｔ ｌ ｔ ｉ ｎ ｍａｅ ｉ ｉｔ ｂ ｔ ｙ ｔｍ ｏ ｈ ｏｅ ｌｅ ａ ｒ ｏ
１ 前盲
用热兑法生产微铬 的配料系统中 ，配料称量精 度的控制将直接影响到炉温、 用电量 、 合金的成分及
产品的合格率。 为改变人工配料的传统称量方法 ， 在
热兑法的配料系统中采用了 日 本三菱 Ｐ Ｃ组成的控 Ｌ 制系统 ， 如图 １ 所示 。解决了配料过程控制、 连续称 量的精度和累计误差的补正等问题。
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传 送 皮 带
高碳铬铁企业综合配料控制系统浅析
部门对信 息交流 、 资 源共享 的要求 。
１ 系统 概述
本系统控制 ４个 料仓 （ 焦 炭料 仓 、 硅 石料仓 、 综合 料 料 仓、 回炉渣料仓 ） 中的矿料 ， 通过皮带称重装置输 送到轨道移 动罐车 中， 然后 移动罐车将矿料运送到炉座顶上的 ８个铺底 料仓 中。整个过程 ， 既可 以人 工手 动控制 ， 也 可 以通 过 Ｐ Ｌ Ｃ 自动控制完成布料操作 ， 移动罐车上 电气设备 （ 走行控制 、 电 液推杆 ） 的动作 由地 面部分 通过 无线 数传设 备 给 出控 制 指 令， 大大提高了整个控制 系统 的先进性和简洁性 。
摘 要： 通过对 多个高碳铬铁 生产企业的 系统调研 ， 结合大量现场生产 实际情 况， 在总结 多种 配料控 制方式 的 基础上 ， 提 出一种适 用于本行业生产的综合配料控制 系统 ， 并成功应 用于 实际生产。经过一段 时 间的运行 ， 本 系统 各 项功 能均 符 合 生 产 设 计 ， 完全 满 足 用 户 实际 生 产 需 求 。 关键词 ： 高碳 铬 铁 ；综 合 配 料 ；控 制 系统 ；功 能 实现 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 系统局部出现故 障时 ， 力求将 对整 系统 的影 响降 到最 小， 其它不关联部分仍 正常工作 ， 报警 功能及 时 、 准确 ， 系统 设备齐全 、 功能完善。 ２ ． ２ 功 能 定 位 （ １ ）值班员在控 制室通 过 电脑可 以监 控 整套 配料 、 输 料、 布料 系统 中主要设 备运转情 况和配料 参数 ， 并进 行数据 的管理 、 分析 、 归档 。 （ ２ ）整个控制过程在 自动进行 中 ， 值班员在控制室可进 行干预操作。 （ ３ ）对控制 的所有电动设 备既可手 动单独起停 ， 又能使 整 个 系 统 自动 联锁 运 行 。 （ ４ ）本系统 除具有完善的 自动控制 功能外 ， 同时也具有 完善 的手动功能以备特殊情况之用。
004电脑配料操作规程
电脑配料工操作规程一、范围：电脑配料作业现场的操作指导。
二、目的：规范电脑配料作业，防止误操作。
三、工作内容：1、开机前的准备工作1）、开机前须对设备进行检查a. 计量罐（料浆计量罐，混灰计量罐）称量罐称量是否灵活，周边是否有障碍物产生磨擦影响称量。
b. 计量罐显示仪表是否恢零。
c. 计量罐，铝粉搅拌罐下料蝶阀开关是否灵活，密封是否正常，自动控制系统是否敏捷，气源压力是否符合要求。
d. 铝粉罐传动皮带是否正常有效，转动是否平衡。
e. 查看了解上班单管螺旋机运行情况有无异常。
f. 上述检查并消除异常后，关闭蝶阀然后启动抽浆泵向料浆计量罐供料浆。
2）．查看上一班填写配料记录和设备故障记录，应严格根据上一班配料记录进行操作。
开车前合上电源，对整个设备进行认真全面的检查,检查计量器、电路、汽路、润滑及各管道闸门。
浇注口是否畅通。
检查铝粉搅拌罐是否完好。
一切正常开始工作。
3）．所属机械设备必须熟悉和了解，以便在生产过程中及时发现问题并及时解决。
4）．打开电源，校对电子称，检查称内是否存料。
及时提醒加辅助工查看铝粉搅拌罐中有无遗留铝粉浆并对铝粉浆搅拌装置进行试运行。
5）．开机前和制浆工及时联系确保浆料的正常运送。
并根据化验室测量粉煤灰浆的稠度和密度，及时配合制浆工控制好粉煤灰的稠度和密度（控制在26--30cm，密度控制在1.42—1.52Kg/L）。
2、配料操作及操作中的注意事项1)．启动自动称量水泥仓单管螺旋机向干物料计量罐供料称量水泥，水泥够量时停水泥单管螺旋机，启动石灰单管螺旋机称量干物料，够量时自动停混料单管螺旋机。
及时查看料的称量是否准确并及时修正。
（手动也按此方式进行）2)．启动铝膏混合浆罐的搅拌，后按要求将水加到标线，后加入与其对应的铝膏量，后开动循环泵，使混合料浆在铝粉搅拌罐中进行搅拌5-10分钟左右，方可使用，用完后及时配置。
另外加剂由取样孔中加入。
3)．对讲机通知摆渡车就位，确认浇注车就位后，开始对浇注车供料。
12500kVA高碳铬铁炉技术文件
12500kVA高碳铬铁炉技术文件公司简介*****制造有限公司是专业从事冶金设备、环保设备、电力电子设备的研究、开发、设计、销售、安装、调试、铁合金工艺服务的高科技企业。
是一家专门从事冶金和化学工业电炉设备节能新技术、新产品开发的技术型企业。
我公司结合国内外技术开发研制的新型铁合金矿热炉，采用压力环代替锥形环技术、新型水冷电缆技术及锻造铜瓦，采用变压器出线端与铜瓦一对一的新型短网结构，使设备更先进、作业率更高。
采用液压和气动技术相结合的气囊抱闸技术，PLC控制，实现带电压放，使电极装置更加安全可靠，提高了电极系统的作业率。
大水套采用无磁不锈钢后，可大幅度降低电能损耗。
采用上述新型技术与装备的矿热炉目前在国内居领先水平。
我公司开发生产的矿热炉除尘装置，主风机上采用高温耐磨技术，并采用柔性启动方式开启风机。
整套装置采用PLC控制使装置的技术性能达到国内领先水平。
公司采用国际先进的管理模式，追求科学灵活的经营方式；奉行“用户至上、服务第一”的经营宗旨和“团结进取、诚信敬业”的企业精神，不断研究开发新一代冶金电炉和环保产品，全心全意地服务于冶金和化工企业。
公司拥有一批知识层次高、业务精通、经验丰富的工程技术人员和管理人才；尊重科学、尊重人才，注重引进国际先进技术的消化吸收和科技成果的转化以及售前、售后服务；为用户提供高效可靠、节能降耗的设备。
我公司的产品已被国内多家企业采用，以其先进的技术水平、精良的制造质量和完善的售后服务，创造了良好的经济效益和社会效益，受到用户的好评和信赖。
概 述12500kVA 高碳铬铁炉是我公司近几年吸收了国外设备的经验结合我国的产业政策具体情况推出的新型矿热炉，是我国矿热炉的优化产品，在国内处于领先水平。
我公司投标本项目的优势。
1、我公司多年来从事矿热炉、短网技术的研制、开发出同相逆并联的短网，修正平面布置短网，倒三角形短网，由于其具有短网阻抗低、三相不平衡系数低、功率因数高、节电效果显著。
冶炼铬铁生产实践报告(2篇)
第1篇一、引言铬铁是一种重要的合金材料，广泛应用于不锈钢、高速钢、模具钢、耐热钢等合金钢的生产中。
铬铁的生产工艺主要包括铬铁矿石的选矿、熔炼和精炼等环节。
本报告以我国某铬铁生产企业为例，对冶炼铬铁的生产实践进行详细分析，以期为铬铁生产提供参考。
二、生产流程1. 铬铁矿石的选矿（1）原料准备：将铬铁矿石破碎至一定粒度，以满足后续选矿工艺的要求。
（2）选矿工艺：采用浮选法进行选矿，将铬铁矿石中的有益成分与有害成分分离。
（3）精矿制备：通过磁选、重选等方法，进一步富集铬铁精矿。
2. 铬铁熔炼（1）原料准备：将选矿得到的铬铁精矿与适量的焦炭、石灰石等熔剂混合。
（2）熔炼工艺：采用电炉熔炼，将混合原料加热至熔化状态，进行熔炼。
（3）炉前操作：根据生产要求，对熔炼过程进行调节，确保铬铁质量。
3. 铬铁精炼（1）原料准备：将熔炼得到的铬铁熔体进行浇铸，得到初炼铬铁。
（2）精炼工艺：采用真空精炼、脱硫、脱磷等方法，提高铬铁的纯度。
（3）炉后操作：对精炼后的铬铁进行检验，确保其质量符合标准。
三、生产实践分析1. 生产设备（1）选矿设备：主要包括颚式破碎机、球磨机、浮选机等。
（2）熔炼设备：主要包括电炉、配料系统、炉前操作设备等。
（3）精炼设备：主要包括真空精炼炉、脱硫设备、脱磷设备等。
2. 生产工艺（1）选矿工艺：采用浮选法进行选矿，具有较高的选矿效率。
（2）熔炼工艺：采用电炉熔炼，具有较高的熔炼效率。
（3）精炼工艺：采用真空精炼、脱硫、脱磷等方法，确保铬铁质量。
3. 生产管理（1）人员管理：加强员工培训，提高员工操作技能和安全生产意识。
（2）设备管理：定期对生产设备进行维护保养，确保设备正常运行。
（3）质量管理：严格执行生产工艺和质量标准，确保产品质量。
四、存在问题及改进措施1. 存在问题（1）选矿效率有待提高：部分选矿设备老化，影响选矿效率。
（2）熔炼过程能耗较高：电炉熔炼过程中，能耗较高。
（3）精炼过程存在污染：真空精炼过程中，可能产生有害气体。
精炼炉调质加料系统的设计
精炼炉调质加料系统的设计孙鹏（西安电炉研究所有限公司，西安，710061）［摘要］本文介绍了精炼炉调质加料系统的组成、加料的作业流程，对精炼炉加料系统进行了设计，以满足精炼炉加料系统对冶炼的要求，在保证钢水质量要求下，提高称量精度、缩短加料时间。
［关键词］精炼炉；调质加料系统。
1引言精炼炉也称钢包精炼炉，其功能是对钢水进行升温或保温，对钢水进行调质，是炼钢与连铸工艺流程之间的重要生产设备。
钢水调质是至关重要的作用，向钢水中精准的投入合金及造渣料，以控制钢水的化学成分，对钢种的质量有着至关重要的调控作用。
本文对精炼炉调质加料控制系统的设计作简单介绍。
精炼炉加料包括高位料仓加料和调质加料两部分。
调质加料是根据冶炼实际情况，将所要加入炉子的炉料从高位料仓振给到加料皮带上，由加料皮带将料加入炉子中。
2加料设计2.1分析调质加料，是按照不同炉次的冶炼实际情况进行炉料补充的，对所加料的重量有严格要求。
整个加料系统如图1所示。
图1加料系统示意图2.2思路通过对所加炉料的实时重量进行计量，按照实际重量和预计加料量差，精确控制加料过程。
炉料通过振动给料机振给到称量斗中，进行动态称量。
料重达到需要值时，停止振给，称量斗中的料下到皮带机上。
采用图2所示逻辑进行控制，为防止停机后的惯性落料，通过植入超前调整消除误差。
○图2 2.3细化设计2.3.1调质加料过程的细化设计高位料仓上的振动给料机对料仓进行震动，料下落到称量斗中进行称量，根据钢水成分所得的预设量和实时称重量的差作为控制的偏差。
振动给料机停振之后，仍有炉料下落，因精炼炉所加料都为颗粒均匀的精料，下落量可测。
由此，可以对炉料的滞后效果进行监控，按照具体情况进行超前调整。
系统使用PID控制算法进行设计，如下公式[1]。
为满足加料的时间响应，采用分段控制的方法进行PID 算法进行适当改良。
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎰dt t de T d e T t e K t u d t i p )()(1)()(0ττ [1] )(t u ……输出变量，即控制震动给料机电机的变量；p K ……比例参数，主要反映在加料过程的速度上；)(t e ……差额，即设定值与实际测量值之间的差额；iT 1……积分时间参数，即对加料增量变化起到适当控制作用； d T ……微分时间参数，即对加料增量变化起到适当控制作用。
铬铁合金精炼炉计算机配料系统
铬铁合金精炼炉计算机配料系统张中明葛金华诸葛芬摘要从铬铁合金冶炼工艺、自动控制理论及计算机技术等方面，全面介绍一个铬铁合金精炼炉计算机配料系统的组成及实现过程，分析了简单下料机构中称量误差产生的原因及改进的方法。
改进后的配料系统不但能实现精确、稳定地配料，还实现了装料数据的存储和管理，使生产过程自动化与物业管理有机地结合起来。
关键词精炼自动控制铁合金给定值Raw material computer control system for refining furnace of FeCrZhang Zhongming Ge Jinhua Zhuge Fen(Zhejiang Hengshan Ferroalloy Works Jiande 311612)Abstract Based on smelting process of FeCr, automatic control theory and computer technique, the construction and realization of raw material computer control system for refining furnace of FeCr are introduced, the reasons why measuring error are occurred in simple actuating equipment are analyzed and some improvement methods are presented. The improved system can not only realize accurate and stable control of raw material but also store and manage the charging data, so that production process automation and material management are combined organically.Key words refining; automatic control; ferroalloy; given value1 冶炼工艺简介铬铁是由铬及铁元素互熔后形成的合金。
6300kVA微碳铬铁精炼电炉过程计算机控制系统
6300kVA微碳铬铁精炼电炉过程计算机控制系统
陈小军;孙国会;梁连科;霍乃礼;沈东北
【期刊名称】《基础自动化》
【年(卷),期】1994(1)3
【摘要】本文介绍了一种先进的DCS（DistributedControlSystem）系统在电弧精炼炉过程控制中的应用。
该系统是国内第一套用于微碳铬铁电弧精炼炉过程控制的全计算机化的控制系统。
本文对其硬件、软件系统和某些主要控制方案及关键性的技术难点做了分析和研究。
该DCS系统可广泛应用于微碳铬铁的生产过程自动化领域。
【总页数】5页(P11-15)
【关键词】微碳铬铁;精炼电炉;计算机控制
【作者】陈小军;孙国会;梁连科;霍乃礼;沈东北
【作者单位】东北大学;吉林铁合金厂
【正文语种】中文
【中图分类】TF641
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1.6.3MVA微碳铬铁电炉炉衬解剖及损坏原因探讨 [J], 赵立伟;张艳
2.高基质大块普烧镁砖在微碳铬铁电炉上的使用 [J], 宋福良
3.微碳铬铁精炼电炉的零电位线埋设及其特性 [J], 梁连科;王文宣
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常君
5.抗饱和内模控制的氩氧精炼铬铁合金碳含量控制系统 [J], 姜保良;魏丙坤;尤文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
锅炉自动配料系统
自动配料系统的工作原理自动配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序，配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。
自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统，各条配料输送生产线严格地协调控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。
系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。
在自动配料生产工艺过程中，将主料与辅料按一定比例配合，由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。
PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制，并完成对系统故障检测、显示及报警，同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。
配料系统软件部分是针对配料工段进行监控和自动化配料而设计开发的可视化电脑操作系统。
具有操作简单方便、可靠性强、人机界面友好、功能完备等特点，可广泛应用于饲料、粮食、制药、冶金、化工等需要电脑自动配料的行业,智能化信息化水平高：上位机具有配方库管理功能；智能报表软件为生产管理提供大量数据信息，如配料结果列表、原材料消耗列表、生产量列表、配方使用结果记录等，可按时间、配方等生产班报、日报、月报和年报等统计及打印功能。
同时提供两种用户自定义报表组件，一种是采用水晶报表进行二次设计；另外一种是把数据无缝嵌入到EXCEL报表中。
另外，系统可与其他管理系统进行数据交互，满足深层次的数据分析要求。
上位将每次运行各路的累计量、配比、运行起止时间等参数存储，以便查询。
配料系统的软件部分可自动完成系统配料工艺流程，计算机画面实时显示配料系统(工作流程，软件操作简单，画面逼真。
同时具有如下特点：上位机软件设置运行密码和重要参数密码修改保护，且用户实现分级管理，可任意定义人员的权限。
该配料系统的核心硬件均采用进口或国产优质产品，其中控制仪表采用优质称重控制仪表，它具有高精度，高可靠性，抗干扰能力强等特点。
传感器选用高精度称重模块。
高碳铬铁物料平衡计算
一、物料均衡计算1、基来源始数据：直接复原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接复原铁名称Fe Cr223CaO MgO S P O CSiO Al O%（2）焦炭成分固定碳 (C 固)挥发分 (V)灰分 (A)S P ≥84%≤2.0 %≤15 %≤0.6 %≤0.02 %（3）白云石白云石化学成分MgO CaO SiO Al O3S P22≥ 40%－≤ 5%－＜＜入炉白云石粒度20~80mm。
（ 4）硅石入炉硅石的化学成分应切合表 4.2 ―10的规定。
表 4.2 ―10硅石化学成分SiO2Al 2O3S P热稳固性≥ 97%≤ 1.0%≤ 0.01%≤ 0.01%不爆裂粉化入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接复原铁耗碳量计算( 以 100kg 计算 )假定 Cr 以 Cr2O3、Cr 形态存在 ,Fe 以 Fe?O?,Fe 形态存在，此中Cr2O3全部复原， Fe?O?98%复原为 Fe， 45%复原为 FeO, SiO 22%复原 , 成品中含 C 量为2%，加入焦炭所有用于复原氧化物，则耗碳量为：名称反响方程式耗 C 量 /kgCr2O3Cr2O3+3C= 2Cr+3COFe?O?Fe?O?+3C=2Fe+3COSiO2SiO2+2C=Si+2CO铬铁水含 C量由铁水量求得共计冶炼 100kg 铁矿耗费焦炭量为M c=耗 C 量/(Wc 固* （1-W 水） )=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要直接复原铁量为M矿=1*w（Cr 高碳铬铁水中质量比） /W（Cr 矿中质量比） * 复原率=1*62%/（40.18%）*98%=1.575 吨3、冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭 =16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以 100kg 直接复原铁配 16kg 焦炭，假定元素分派按下表所示成份Cr FeO/ Fe MgO SiO2/Si Al 2O CaO3入渣率0210098100100入合金率100980200物料均衡中未计算P 和 S的平权衡，按高碳铬铁合金生产情况设定P和 S的含量。
高碳铬铁配料计算方法
高碳铬铁配料计算方法一、基本知识1、元素、分子式、分子量铬Cr —52 铁Fe —56 氧O —16 碳C —12 硅Si —28 镁—24 铝—27三氧化二铬Cr 2O 3—152 二氧化硅SiO 2—60 氧化镁MgO —40 三氧化二铝Al 2O 3—1022、基本反应与反应系数Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 1公斤Cr 2O 3还原成Cr 6842.0163522522=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ 公斤Cr 2O 3的还原系数是0.6842还原1公斤Cr 用C 3462.0522123=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ 公斤FeO+C=Fe+CO还原1公斤Fe 用C 2143.05612=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C 8571.028122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ 公斤3、Cr/Fe 与M/A（1）Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比，Cr/Fe 越高合金中Cr 含量越高。
（2）M/A是矿石中的MgO和Al2O3的重量比，M/A表示矿石的难易熔化的程度，一般入炉矿石M/A为1.2以上较好。
二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr还原率95%3、铬矿中Fe还原率98%4、合金中C9%，Si0.5%三、原料成份举例说明：铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%，灰份14.8%，挥发分1.5%，含水8.2%主要成分表四、配料计算按100公斤干铬矿（104.5公斤铬矿）计算（1）合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr，100×0.2826=28.26公斤进入合金的Cr为28.26×0.95=26.85公斤进入合金中的Fe 为100×0.1013×0.98=9.93公斤 合金中铬和铁占总重量的百分比是 （100-9-0.5）%=90.5%合金重量为（26.85-9.93）÷0.905=40.64公斤 合金成分为：（2）焦炭需要量的计算 还原26.85公斤Cr 用C ：30.952212385.26=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯公斤 还原9.93公斤Fe 用C ： 13.2561293.9=⎪⎭⎫⎝⎛⨯ 公斤 还原0.2公斤Si 用C ： 17.0281222.0=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ 公斤 合金增C ： 3.66 公斤 总用C 量是：9.30+2.13+0.17+3.66=15.26公斤 入炉C ：15.26÷0.9=16.96公斤 入炉干焦炭：16.96÷0.837=20.26公斤 入炉焦炭：20.26÷(1-0.082)=22.07公斤 （3）硅石配入量计算加硅石前的炉渣成分 SiO 2：来自矿石：100×0.1145=11.45公斤 来自焦炭20.26×0.148×0.458=1.37公斤 进入合金： 43.028602.0=⨯公斤 SiO 2含量是11.45+1.37-0.43=12.39公斤 Al 2O 3：来自矿石：100×0.1218=12.18公斤 来自焦炭：20.26×0.148×0.309=0.93公斤 Al 2O 3含量是12.18+0.93=13.11公斤 MgO ：来自矿石：100×0.1932=19.32公斤 来自焦炭：20.26×0.148×0.0172=0.05公斤 MgO 含量是19.32+0.05=19.37公斤这样，Al 2O 3与MgO 含量的和是13.11+19.37=32.48公斤A-M 二元系中Al 2O 3： 48.3211.13 = 40%MgO ：48.3237.19 = 60% 在A-M-S 三元相图找出Al 2O 340%的点自顶点作连线交1700℃温度线，再作平行线与右边相交于SiO 2=34%的点。
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铬铁合金精炼炉计算机配料系统张中明葛金华诸葛芬摘要从铬铁合金冶炼工艺、自动控制理论及计算机技术等方面，全面介绍一个铬铁合金精炼炉计算机配料系统的组成及实现过程，分析了简单下料机构中称量误差产生的原因及改进的方法。
改进后的配料系统不但能实现精确、稳定地配料，还实现了装料数据的存储和管理，使生产过程自动化与物业管理有机地结合起来。
关键词精炼自动控制铁合金给定值Raw material computer control system for refining furnace of FeCrZhang Zhongming Ge Jinhua Zhuge Fen(Zhejiang Hengshan Ferroalloy Works Jiande 311612)Abstract Based on smelting process of FeCr, automatic control theory and computer technique, the construction and realization of raw material computer control system for refining furnace of FeCr are introduced, the reasons why measuring error are occurred in simple actuating equipment are analyzed and some improvement methods are presented. The improved system can not only realize accurate and stable control of raw material but also store and manage the charging data, so that production process automation and material management are combined organically.Key words refining; automatic control; ferroalloy; given value1 冶炼工艺简介铬铁是由铬及铁元素互熔后形成的合金。
铬铁合金的主要作用是作为炼钢用的脱氧剂和合金剂。
浙江横山铁合金厂冶炼三分厂是一家专门从事铬铁合金精炼生产的专业厂，它所采用的冶炼工艺是硅铬堆底法，其主要工艺过程是：用铬矿、硅铬合金和石灰在电炉中进行熔炼，利用电能使炉料熔化，依靠硅铬中的硅去还原铬矿中的三氧化二铬，从而得到微碳铬铁。
对铬铁进行精炼的主要目的是除去杂质和脱气，从而获得成分合格、组织致密和结晶饱满的低、微碳铬铁合金。
2 系统构成在铁合金冶炼生产过程中，配料控制系统是一种典型的自动控制过程，因此，深入地理解其组成原理、各环节的特性和相互关系，对于正确地理解配料过程误差产生的原因以及采取相应的措施都不无益处。
图1是一个带有状态反馈环节的计算机控制系统结构图，现根据自动控制理论知识，对结构图中的各个环节作一归纳性的分析。
图1 带有状态反馈环节的计算机控制结构图2．1被控对象该配料系统的被控对象是冶金炉料。
它们是石灰、硅铬合金和铬矿，其自身的物理和化学性能将对配料控制特性产生影响。
其中石灰有一定的颗粒要求，但实际上有时粉化较严重，粉末很多，而新制石灰的块度有可能太大而堵住称量斗出口，从而造成停止加料；铬矿通常采用熔化性较好的粉矿，通过偏心击打式电机振动下料，但在梅雨季节下料较困难，这样会延长装料时间；而硅铬合金经破碎后其块度均匀，流动性较好，最有利于称量控制。
2．2执行器执行器是控制系统中的执行元件，本系统采用开关量信号控制电振给料器。
为了提高配料精度，用两级振动给料器进行调节，即粗配料与精配料，这种执行器的特点是结构简单，执行灵敏，动作滞后小，与调节器的接口甚为方便，在简单下料结构中使用最为广泛，在调节器合理的算法及程序控制下也能产生较好的执行效果。
2．3测量环节测量环节是由称重传感器、变送器和相关连线组成(传感器及变送器选自中美合资的浙江余姚仪表总厂产品，其型号分别为CZL—YB—1及DBZ—2)。
称重传感器在力的作用下输出毫伏信号，经变送器处理后产生4～20 mA的标准信号输入计算机，3个传感器采用并联方式与变送器连接，它与称量斗之间进行吊式安装连接，为了减少电压信号在传输过程中的干扰和损失，要求两者就近安装；变送器输出的是经过处理的电流信号，其抗干扰和远距离传输能力较好。
2．4调节器调节器是以计算机为核心，加上采样保持器、A/D、DI、DO等接口板组成，数字调节器的控制规律由编制的计算机程序来实现。
采用计算机作为调节器的优点是：控制规律灵活多样，便于修改和进一步完善；1台计算机可以同时控制多个回路；适合于大量数据的存储和管理；灵活多样的视窗画面，完善的工艺流程图显示，维护和操作已变得非常简单。
这些优点均在本次项目实施中得到了具体的体现。
3 影响配料精度的原因及补偿方法3．1测量环节的影响测量环节所引起的误差主要受以下几个方面的影响：受力传感器的精度；传感器与称量斗之间力的传递方式；变送器的精度(包括供桥电压)；信号传输方式及干扰等。
3．2执行器结构形式的影响当执行器在开关量信号控制下进行给料时，由于电振的振幅是恒定的，而原料的流动特性受到原料的颗粒度、湿度、原料在料仓中的分布情况等因素的影响，在精配阶段结束后，给料器端口上的余料还会继续掉入到称量斗中，而且这个余料量是一个随机值，如果只用一个固定的停振阈值进行停止操作必然产生配料误差。
3．3配料误差的补偿方法从测量环节入手。
选用质量好、精度高和稳定性好的传感器、变送器作为称重数据采集系统，并且传感器与称量斗的连接方式要处理好。
最好采用防扭装置或用吊环连接，称量斗的重心位置应选择合理并且在现场调试好。
从控制结构入手。
在工艺配比和装料控制时间都允许的情况下，适当减少总的装料批数，增加每批的装料量；或适当减慢给料器的速度，从而可以适当延长每批料的装料过渡时间，增加控制过程的平稳性。
从控制算法入手。
选择合理的控制结构固然可以减少配料过程的误差，但还不能从根本上消除误差，更何况配料过程中大块料的冲击、湿粉矿的成团甩入或料斗残重的不断增加等原因都可能进一步增加配料误差。
为了进一步稳定地减少误差，提高精度和稳定性，有必要从控制算法入手，对配料偏差进行动态修正，才能从根本上解决问题，实现方法如下：e(N－1)=C(N－1)－S(N－1) (1) S(N)=A－e(N－1) (2) T(N)=T(N－1)－[e(N－1)/S(N－1)] (3)式中e(N－1)是上次配料产生的偏差；C(N－1)是上次实际配料的测量值；S(N－1)是上次的设定值；S(N)是本次设定值；A是由工艺确定的配料给定值，是一个常数；T(N)和T(N－1)是本次及上次配料停振阈值。
(1)式给出了配料偏差的定义；(2)式给出了计算本次设定值的方法，它的大小是基于上次偏差的大小；(3)式给出了给料器停振阈值的计算方法，停振阈值指的是相对于设定值的提前量：前一次过冲量越大，则本次停振阈值越小，反之亦然。
上述表达式用递推的方法实现，即用新值代替旧值，这样的算法非常容易在计算机上实现，在开关量信号作用下，在大给定值及较慢速的给料过程中，其控制效果较好。
除了上述基于偏差和停振阈值的控制算法外，为了更好地适应给料批量小、速度高和过渡过程短的情况，我们采用了一个二阶预估器对配料设定值进行预估，二阶预估器的数学模型表达式如下：y(N＋1)=a1y(N)＋a2y(N－1)＋bU(N)＋b1U(N－1)＋b2U(N－2) (4)为了使表达式看起来更简明，令θT=[a1,a2,b1,b2]则X T=[y(N),y(N－1),U(N－1),U(N－2)] (5) 这样(4)式又可以写成如下形式:y(N＋1)=bU(N)＋θT X T(6) (6)式中，y(N＋1)是实测配料值；U(N)是配料设定值；θT是参数向量的转置矩阵；X T是数据向量的转置矩阵。
设计控制器的目的就是选择一个合适的U(N)，使如下的性能指标最小：J=[y(N＋1)－A]2根据现代控制理论中的自校正原理，写出如下形式的控制方程：U(N)=(1/b)/[A－θT(N)X T(N)] (7) 对于向量θT(N)，采用最小二乘法递推估计；b0可以一次取定，不参加预估运算。
经过推导与运算，写出如下的最小二乘法递推估计方程:(8)式中K(N＋1)项为增益矩阵；K(N＋1)[y(n＋N＋1)－XT(N＋1)(N)]为修正项，由于采用的是二阶预估，n=2。
(8)式的含义是：本次的参数预估值(N＋1)是在上次的参数预估值(N)的基础上增加一个修正项，如果将这些矩阵的运算表达式全部展开，我们就可以清楚地看到二阶预估器的优点是：本次预估值的产生不但与相邻的上一次有关，而且还和前(n＋N＋1)次的预估值以及实际配料值的历史情况有关，因此它能够更深刻地反映给料器停振后物料随机落下量的本质；而且，在递推的最小二乘法中，只要粗略地选取递推初始值，经过(2n＋1)次计算后，就会产生一组全新的预估值，并在此基础上不断地作向后的递推运算。
实际运算证明，这样的算法能使配料误差收敛在一个相当小的范围内。
4 配料过程的计算机实现4．1硬件组成原理及特点计算机选用的是台湾研华公司的IPC-610工业计算机，该计算机除了具有一般商用机的功能外，最主要的特点是具有非常高的可靠性，可以连续几年不间断地通电运行而不发生故障，更主要的是在它的扩充槽中可以插入适合工业控制的各类功能板卡，如A／D、D／A、DI和DO等，外部可以通过扁平电缆接入各类工业端子板，根据需要，这些端子板可以直接连接继电器或模拟量信号，这样可以方便地组成一个相当规模的工业控制系统。
本系统中，PCL812PG是多功能模拟量／数字量信号处理板，PCL720是数字量输入输出信号处理板，它们均插在PC 扩充槽中；PCLD880上接有8路4～20mA的称量斗模拟量信号；两块PCLD785主要用于控制给料器(粗配与精配)、放料电动机及各类长距离运输皮带；PCLD782是带光电隔离的开关量输入板，主要用于检测各类运输皮带的工作状况和各类仓门的开闭情况，上述PCLD类板都属于信号调理板，它们的一头接于主机箱中的信号处理板上，另一头与现场工业信号相连接。
其硬件组成原理如图2所示。
图2 配料系统计算机组成原理4．2控制软件设计控制软件是调节器的核心部分，其功能的好坏决定着整个配料系统的成败。
该软件是用BORLABDC＋＋在西文环境下编制而成的，采用C语言编程的最大优点之一是可移植性好，不用修改就可以在386微机至目前的奔腾微处理机上安全运行。