摘 要：介绍了基于智能积分型时间比例控温算法的钢包烘烤器控制系统，阐述由PLC控制的空气单预热蓄热式钢包烘烤器结构，根据偏差及偏差变化率的方向，优化不同的积分速度系数，使系统按照整定的最佳时间比例值、积分时间，最佳高、低过冲量抑制值运行，防止快速升温造成的上过冲及快速降温造成的下过冲，通过控制主煤气流量和蓄热式烧嘴的定时切换，实现对钢包温度的自动控制。鞍钢2150车间的应用结果表明，系统工作稳定，烘烤时间短，控温精准，钢包内温度场均匀，节能效果显著。
关键词：蓄热式燃烧技术 钢包烘烤器 智能积分
Abstract：Introduced based on intelligent integral time scale the ladle baking equipment control system of temperature control algorithm, this paper by PLC control of single air preheating regenerative ladle baking equipment structure, according to the deviation and the deviation rate of change of direction, optimization of different integral velocity coefficient, make the system according to the setting value, the best time of integration time, the best high and low impulse suppression value operation, prevent overshoot caused by the rapid increase in temperature and the overshoot caused by rapid cooling, by controlling the gas flow rate and timing of regenerative burner switch, realize the automatic control of the temperature of ladle.The application of anshan steel 2150 workshop shows that the system is stable, the baking time is short, the temperature control is accurate, the temperature field is uniform in the ladle, and the energy saving effect is remarkable.
Key words：Regenerative combustion technology；Ladle baking equipment；Intelligent integral


0 引言
近年来，我国钢铁行业连铸比不断上升，给钢铁工业带来了巨大的变化。在连铸生产过程，中间钢包（以下简称钢包）起着重要作用。由于钢包在使用前自身温度较低，直接盛装钢水会降低钢包内衬的寿命，
影响连铸质量，因此要加热到一定温度后方可使用。早期的套筒式或金属自预热式钢包烘烤器能耗高、烘烤时间长、烘烤温度低、均匀性差，其排烟损失占燃烧总热量的70%~80%。进入90年代，由于陶瓷行业的发展，使蜂窝状陶瓷蓄热体应用于燃烧器成为可能，并成功地设计了更新型的燃烧器控制系统，将助燃空气预热到1000℃以上，提高了燃烧温度，排烟温度降至150℃左右，提
高烟气余热回收效率，降低污染物和NOx排
放量，燃气火焰更加稳定，烘烤温度更加均
匀。应用高风温燃烧技术设计的蓄热式钢包
烘烤器控制系统，在鞍钢二炼钢2150车间钢包在线、离线控温使用过程，效果良好。

1 控制系统原理
蓄热式钢包烘烤器控制系统由鼓风、引风；钢包盖升降卷扬；烧嘴燃烧定时切换控制；智能仪表和PLC参数监控等子系统组成，实现蓄热式钢包烘烤器稳定的控温过程。工作原理如图1所示。
由鼓风机2、引风机4、换向电磁阀14及换向阀15组成循环气路，鼓风机、引风机均为变频调速，通过控制换向阀实现烧嘴工作状态切换，换向阀动作和风机转速由PLC控制，鼓风压力、风量及钢包温度等参数由压力变送器7、孔板10、11、流量变送器9、12和热电偶19、温度变送器13在线检测。
系统工作时执行PLC控制程序，根据需要选择事先存放在PLC内部的控温工艺曲线，由工艺曲线的设定温度决定主煤气调节阀6的开度，控制主煤气流量。燃烧装置由二个蓄热式烧嘴组成，电磁阀14和换向阀15控制烧嘴交替工作，即左侧烧嘴燃烧时，右侧烧嘴排烟，产生的热烟气流经右侧烧嘴的蓄热体排出，烟气在经过蓄热体时，产生热交换，使蓄热体温度上升，烟气温度下降。经过一段时间后(换向时间一般为30s左右)，换向阀15换向，右侧烧嘴燃烧，左侧烧嘴排烟，右侧烧嘴所需的助燃空气流经蓄热体时，产生热交换，温度升高，蓄热体温度下降，燃烧产生的热烟气经由左侧烧嘴装置的蓄热体排出，加热左侧烧嘴的蓄热体，烟气温度下降。在此燃烧过程，高温空气与煤气边混合边燃烧，混合过程大量炉内烟气参与进行，使氧气和煤气浓度降低，煤气得到充分燃烧，烟气排放有害成分浓度大大降低，排放烟气温度降至150℃，这是传统燃烧技术所不能实现的。控制系统定时循环使两个烧嘴交替工作，执行PLC内部工艺曲线程序，完成钢包温度自动控制。
 作者：蔡培力