Спосіб завантаження матеріалів в доменну піч

Корисна модель відноситься до виробництва чавуна, вдосконалює доменний процес і призначається для розподілу матеріалів шихти по поверхні її засипу в доменній печі відповідно до ходу доменної плавки. Для забезпечення нормального ходу доменної печі необхідні оперативні відомості про профіль поверхні засипу шихти (щонайменше, в перетині по одному діаметру і висоті від базової відмітки - «технологічний нуль» колошника доменної печі). Відомий спосіб завантаження матеріалу в доменну піч, що включає укладання на поверхню порції попереднього матеріалу подальшого і визначення початкового і подальшого профілю поверхні по ходу опускання в піч подальшого матеріалу [Пухов А.П., Халецкий Б.Е. Управление загрузкой доменной печи с использованием радиоизотопного профилемера. - Сталь. -1990. - №8. - С.13-14]. Недоліком способу є наявність радіоактивного джерела випромінювання, висока похибка та неоднозначність результатів визначення профілю поверхні засипу матеріалу. Найбільш близьким до передбачуваного способу по технічній суті та позитивному ефекту, що досягається є відомий спосіб завантаження матеріалу в доменну піч [Grisse H.J. Radar technology makes the blast furnace more transparent //Steel Times. - 1991. - 219, №11. - P.612-614. - англ.], що включає укладання на поверхню порції попереднього матеріалу подальшого і визначення початкового й подальшого профілю поверхні по ходу опускання в піч подальшого матеріалу. Спосіб здійснюється таким чином. Відповідно до заданої черговості укладають на поверхню порції попереднього матеріалу порцію подальшого матеріалу. Після укладання подальшого матеріалу з допомогою радіолокаційного профілеміра визначають вздовж діаметра колошника в печі початковий і, через заданий час, подальші профілі поверхні по ходу опускання в піч порцій подальшого матеріалу. Далі, в момент досягнення подальшим матеріалом заданої висоти в доменній печі, визначення профілю припиняють. Після цього, згідно із заданою послідовністю, на поверхню подальшого матеріалу укладають черговий матеріал і знову визначають в перетині діаметра колошника профіль засипу шихти. Недоліком відомого способу завантаження матеріалу в доменну піч є те, що він не дозволяє виробити правильні й однозначні рішення по завантаженню матеріалів шихти. Зазначений недолік є слідством відсутності інформації про зміну профілю поверхні порції подальшого матеріалу в процесі його опускання в доменну піч, а також про зміну профілю цієї порції шихти в кожному перетині відносно заданого (вихідного) перетину за час між визначенням профілів у кожному з них. Оцінка профілів поверхні матеріалу без взаємозв'язку з їх трансформацією у часі по перетину і периметру доменної печі приводить до помилкових представлень в оцінці ходу печі, неадекватним керуючим впливам і погіршенню її виробничих показників. Задачею, яку вирішує корисна модель, що пропонується, є оперативна зміна співвідношень доменних матеріалів в процесі їх укладання на поверхню попередньої порції шихти з урахуванням параметрів доменної плавки. Спосіб, що заявляється, включає укладання на поверхню порції попереднього матеріалу подальшого, визначення початкового і подальшого профілю поверхні по ходу опускання в доменну піч порції подальшого матеріалу, додаткове визначення по перетину печі зміни профілю поверхні подальшого матеріалу, причому зміну профілю встановлюють по різниці ординат кривих початкового і подальших профілів до часу між їх вимірюваннями в кожному перетині визначення профілю, і додаткове визначення зміни профілю в кожному перетині відносно заданого перетину за одночасне вимірювання профілю поверхні в кожному з них. Порівняння способу, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок про відповідність його критерію «новизна». А порівняльний аналіз з відомими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок про відповідність його критерію «винахідницький рівень». Запропонований спосіб здійснюють таким чином З урахуванням показників ходу доменного процесу укладають на поверхню порції попереднього матеріалу в доменній печі подальший. Після цього визначають початковий профіль засипу подальшого матеріалу і, далі, по ходу опускання в піч порції подальшого матеріалу, в заданий момент часу вимірюють подальші профілі поверхні його засипу в кожному із заданих перетинів доменної печі. Одночасно з визначенням профілю поверхні матеріалу вимірюють висоту ординати кожного профілю відносно «технологічного» нуля в заданих точках діаметра колошника доменної печі і час між визначенням попереднього і подальшого профілю. Після цього встановлюють по кожному перетину печі зміну профілю поверхні подальшого матеріалу у вигляді кривої різниці ординат в заданих точках діаметра колошника до часу між їх вимірюванням. Крива різниці, відповідна в даному перетині уявленням технологічного персоналу про нормальний хід печі, не вимагає оперативного втручання в програму завантаження. У іншому випадку виникає необхідність в її зміні. Одночасно з цим додатково встановлюють зміну профілю в кожному вертикальному перетині доменної печі відносно заданого за одночасне вимірювання профілю поверхні в кожному з них. При наявності розузгодження виникає необхідність в зміні програми завантаження шихти в доменну піч. Після зміни програми завантаження доменної печі знову встановлюють зміну профілю поверхні шихти до моменту, коли різниця зміни профілю в кожному вертикальному перетині доменної печі відносно заданого стане рівною нулю. Таким чином, спосіб, що заявляється дозволяє реалізувати автоматичну корекцію параметрів завантаження шихти в процесі управління доменною плавкою. Суть корисної моделі, яка заявляється, не слідує явним чином з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, які характеризує відоме рішення, не забезпечує досягнення нових якостей і тільки наявність перерахованих відмітних ознак дає можливість отримати нові якості, новий, більш високий технічний результат. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію «винахідницький рівень». Випробування способу, що заявляється, було проведене на стендовій установці колошника доменної печі об'ємом 1033м3 ВАТ «Металургійний завод ім. Петровського» при обладнанні його профілеміром. Сектор профілю представляв дільницю поверхні засипу шихти із радіусом колошника 3,5м і пониженням матеріалу до центра печі. Випробування способу було почате з моменту, коли на поверхню порції попереднього матеріалу (гумовотканинної стрічки) зробили укладку подальшого матеріалу (коксу). Після цього профілемір повертали на кут до 45 градусів від вертикалі із збільшенням відстані по радіусу колошника. На основі вимірювань по вертикалі від базової горизонтальної поверхні визначили величину ординат до технологічного нуля, який був розташований на відмітці установки профілеміру (1,5м по висоті). Ординати до «технологічного» нуля були визначені по радіусу через 0,5м від стінки печі і склали: в точках 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 і 3,5м, відповідно: 0,0; -0,2; 0,0; 0,5; 0,9; 1,1; 1,3 і 1,4м. Після цього протягом 60с трансформували профіль коксу шляхом зміни положення поверхні гумовотканинної стрічки і знову зробили визначення радаром величини ординат профілю нової поверхні коксу. Величина ординат до «технологічного нуля» у вказаних раніше точках по радіусу колошника склала: 0,2; 0,0; 0,2; 0,7; 1,1; 1,3; 1,4 і 1,5м. Різниця ординат кривих початкового і подальшого профілів в точках по радіусу печі склала відповідно: 0,2; 0,2; 0,2; 0,2; 0,2; 0,2; 0,1 і 0,1м. У результаті по перетину печі зміну профілю поверхні подальшого матеріалу до часу, за який сталася ця зміна, склало: 3,3; 3,3; 3,3; 3,3; 3,3; 3,3; 1,6 і 1,6м/с. Як випливає з отриманих даних, центральна частина шихти відстає від периферійної зони. Враховуючи, що буде зроблене подальше завантаження матеріалу, відставання не є критичним і не вимагає перерозподілу матеріалу з метою корекції завантаження печі. Після цього процес вимірювання профілю був припинений і профілемір був повернений в початкове положення до моменту завантаження наступної порції. З позитивних результатів випробування слідує, що спосіб, що пропонується, дозволяє оперативно змінювати співвідношення матеріалів шихти в процесі їх укладання на поверхню порції попереднього матеріалу і, з урахуванням параметрів доменної печі, вирішити поставлену задачу. Випробування, яке було проведене на стендовій установці колошника доменної печі об'ємом 1033м3 ВАТ «Металургійний завод ім. Петровського», дозволяє зробити висновок про можливість широкого застосування способу, що заявляється, в промислових умовах. Таким чином , спосіб, що заявляється, відповідає критерію «промислова придатність».