摘要 所谓烧结就是在粉状铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料，在烧结机上点火燃烧，借助燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相，把其他未熔化的烧结料颗粒粘结起来，冷却后将铁矿粉烧结成多孔质块矿，作为炼铁原料[1]。本文对专家烧结系统燃料比率控制模型进行了研究。
关键词 专家系统；烧结工艺；控制模型
中图分类号TU85文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）42-0046-01
1 烧结工艺及控制系统概述
所谓烧结就是在粉状铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料，在烧结机上点火燃烧，借助燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相，把其他未熔化的烧结料颗粒粘结起来，冷却后将铁矿粉烧结成多孔质块矿，作为炼铁原料[1]。
专家系统（Expert System）是人工智能领域中的一个重要分支。所谓专家系统，实际上是以知识库为核心进行问题求解的计算机程序，即基于知识的智能系统。烧结过程控制专家系统，根据烧结过程控制的特点，采用数学模型和知识模型相结合的控制方法，以知识模型为主的控制策略[2]。
2 控制模型建立
烧结生产工艺流程分为原料准备及运输系统、配料系统、烧结机系统和成品贮运系统。控制系统[2]的主要功能是连锁控制烧结生产各系统的工艺设备，管理控制配料槽、返矿槽、混合料槽、铺底料槽及环冷机矿槽料位。自动配料控制，在原料准备及运输系统中对各种含铁料在精矿库通过圆盘给料机做一次配料，混合后由配料系统控制混匀铁料、白云石、石灰石、生石灰、焦粉、煤粉、冷返矿、热返矿和灰尘等物料的下料量。控制对混合料的自动加水，通过在恒定负压下测定通过料层的空气流量来监测料层的透气性。点火炉燃烧自动控制，并根据沿台车横向设置的雷达料位计测定的料位平均值，对料层厚度的横向和纵向进行自动控制。按最后几个风箱废气温度来计算烧结终点，调整台车速度使终点控制在倒数第几个风箱上，控制烧结过程的终点。以及控制烧结机、圆辊给料机和环冷机的速度，主抽风机及主电除尘系统。电气传动及其自动控制的内容大致是各电气装备的启动、停止、顺序控制及连锁。
3 燃料比率控制模型的研究
3.1 概述
燃料比率控制模型（FRC）是I级控制模型。用于烧结混合料中燃料比率的在线控制。
模型为了保持烧结混合料中碳（C）含量的稳定，考虑了燃料中的碳含量和湿度。并且根据燃料B控制返矿量。因此，在模型中不同的燃料百分比对应不同的返矿量。
燃料控制是在配料室中，两个燃料仓的三个下料口（#12、#13A、#13B）来实现的，通常使用两个下料口。所以，模型需要考虑到两个下料口之间的延时和料流变化。根据仓号大者为最后的调整仓。
燃料比率控制模型的控制方案是：燃料A、燃料B分别单独控制，根据二级系统下传的数据（配比、碳含量、水含量等），对燃料A和燃料B下设定值，并且根据返矿的实际下料量对燃料B的设定值进行调整。
模型输入参数：
混合料总料量、配料室燃料A实际下料量、燃料A湿度测量值、燃料A碳含量的分析值、配料室燃料B实际下料量、燃料B湿度测量值、燃料B碳含量的分析值、返矿总量、过程延时。
一级控制系统模型输出：配料室中燃料A和燃料B的设定值的依据
一级控制系统控制变量：烧结混合料中C的含量、返矿量
3.2 参数说明
参考文献
[1]傅菊英.姜涛.朱德庆.烧结球团学[M].长沙:中南工业大学出版社，1996.
[2]马竹梧.冶金原燃料生产自动化技术[M].北京：冶金工业出版社，2005：153-232.
[3]王万森.人工智能原理及其应用[M].电子工业出版社，2000：118-124.
[4]孙增圻.智能控制理论与技术[M].北京：清华大学出版社.南宁：广西科学技术出版社，1997：279-290.
