Спосіб завантаження матеріалу шихти в доменну піч

Спосіб завантаження шихти в доменну піч, що включає почергове укладання матеріалів шихти на поверхню засипу ши хти колошника в доменній печі та вимірювання профілю поверхні засипу шихти після укладання кожного з матеріалів, який відрізняється тим, що до моменту вимірювання профілю засипу шихти одночасно визначають рівень шихти у дванадцяти точках поверхні засипу, що розташовані по двох перпендикулярних діаметрах печі, які, згідно з ходом опускання шихти у межах висоти колошника, зсувають з періодом 10с відповідно до осі печі. Винахід відноситься до виробництва чавуну, вдосконалює доменний процес і призначений для розподілу шихтови х матеріалів по поверхні її у в доменній печі в у відповідності до ходу доменної плавки. Відомим с спосіб завантаження шихти в доменну піч, що включає укладання матеріалів шихти по черзі на поверхню засипку шихти на колошнику доменної печі та подальше вимірювання профілю поверхні засипку шихти після укладання кожного матеріалу [Пухов О.П., Халецький Б.Є. Управління завантаженням доменної печі з викорисіанням радіоізотопного профілємєра. - Сталь, №8, 1990. - 13-14с.]. Недоліком способу є наявність радіоактивного джерела випромінювання, висока похибка та неоднозначність результатів вимірювання профілю поверхні засипку ши хти. Найбільш близьким до способу, що пропонується, по технічній суті і досягаемому ефекту, що взятий за прототип, є відомий спосіб завантаження шихти в доменну піч [Радарна техніка робить доменну піч більш доступною для контролю. Grisse Hans Jochen. Steel Times. - 1991. - 219. № 11. p.612-614. - Англ.], який включає укладання матеріалів шихти по черзі на поверхню засипку шихти на колошнику доменної печі і вимірювання профілю поверхні засипку шихти після укладання кожного матеріалу. Спосіб здійснюється таким чином: спочатку задають черговість укладання, відповідно до заданої черговості на поверхню засипку шихти колошника доменної печі укладають черговий матеріал шихти. Після укладання чергового матеріалу за допомогою скануючого профілємєра вимірюють профіль поверхні засипку ши хги уздовж одного радіусу колошника. Далі, згідно із заданою послідовністю, на поверхню засипку чергового матеріалу знову вимірюють профіль поверхні засипку шихти уздовж радіусу колошника печі. Недоліком відомого способу завантаження шихти в доменну піч є те, що він не дозволяє виробляти вірні та однозначні рекомендації щодо завантаження матеріалів шихти. Вказаний недолік є наслідком вимірювання профілю поверхні засипку колошника печі за даними сканування одним радаром засипку ши хти по одному радіусу колошника печі. Через особливості укладання матеріа (19) UA (11) 85021 (13) C2 (21) a200800304 (22) 08.01.2008 (24) 10.12.2008 (46) 10.12.2008, Бюл.№ 23, 2008 р. (72) ГОЛОВКО В'ЯЧЕСЛАВ ІЛЛІЧ, UA, ВЕРХОВСЬКА АЛІНА ОЛЕКСАНДРІВН А, U A, КУКУШКІН ОЛЕГ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, МИ ХАЙЛОВСЬКИЙ МИКОЛАЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, U A, ІЗЮМСЬКИЙ МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ, U A (73) НАЦІОН АЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ, U A (56) UA 62383 A, 15.12.2003 UA 2996 U, 15.09.2004 SU 1801122 A3, 07.03.1993 RU 2015169 C1, 30.06.1994 RU 2089617 C1, 10.09.1997 RU 2095421 C1, 10.11.1997 3 85021 лів, хода доменної плавки та відмінності фізикомеханічних властивостей різних матеріалів це приводить до помилкового уявлення в оцінюванні ходу печі, до неадекватних управляючих дій та погіршення її виробничих показників. Задачею, яку вирішує винахід, що пропонується, є оперативна зміна параметрів завантаження матеріалів шихти (черговості, рівня, кутового положення лотка загрузочного пристрою, вагового співвідношення матеріалів) в процесі їх укладання на поверхню засипку ши хти враховуючи параметри доменної плавки. Технічним результатом є розширення меж поверхні матеріалу, що контролюється, на колошнику доменної печі для визначення профілю поверхні засипку шихти. Спосіб завантаження шихти в доменну піч, що заявляється, включає почергове укладання матеріалів шихти на поверхню засипку шихти колошника в доменній печі, одночасне визначення рівня шихти у дванадцяти точках поверхні засипку по двом перпендикулярним діаметрам печі, зміщення точок визначення рівня шихти з періодом 10с до осі печі по ходу опускання шихти у межах висоти колошника печі та вимірювання профілю поверхні засипку шихти після укладання кожного з матеріалів. Порівняльний аналіз з відомими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок про відповідність його критерію "новизна". Суть винаходу, який заявляється, не витікає явним чином із відомого рівня техніки. Сукупність ознак, які характеризують відоме рішення, не забезпечує досягнення нових якостей і тільки наявність перерахованих відмітних ознак дає можливість отримати нові якості, новий найбільш високий технічний результат. Таким чином, пропонований матеріал відповідає критерію "винахідницький рівень". Запропонований спосіб здійснюють таким чином. Враховуючи показники (радіальний газорозподіл і газовий потік в доменній печі, параметри продуктів плавки, міра наповнення низу печі продуктами плавки та інші характеристики) хода доменного процесу завдають черговість укладання матеріалів шихти в доменну піч. Відповідно до заданої черговості відбувається укладання чергового матеріалу на поверхню засипку шихти колошника в доменній печі. Далі одночасно визначають рівень шихти у дванадцяти точках поверхні засипку по двом перпендикулярним діаметрам печі та визначають по цих рівнях профіль поверхні засипку. Відтак впродовж опускання шихти в доменну піч через 10с зміщують точки визначення рівня шихти відносно до осі печі. Час 10с визначається тим, що за цей період при максимальній швидкості опускання шихти 5мм/с визначення рівня поверхні засипку по дванадцяти точках буде зроблено зі зміною поверхні засипку на величину максимального шматка шихти. Після цього вимірюють новий профіль поверхні засипку. Далі знову через 10с зміщують точки визначення рівня шихти відповідно до осі печі, визначають рівні шихти та вимірюють черговий профіль поверхні засипку. Ці операції виконують до тих пір, поки рівень шихти на пери 4 ферії печі у межах висоти її колошника не досягне заданого значення (до 2,0м). Наслідком цього послідовного вимірювання є картина змінювання поверхні засипку ши хти по кожному з матеріалів з розвитком воронки сходу шихти, особливо у центральній частині печі, а також її перекосу убік периферії печі та з ходом опускання шихти уздовж стінок печі. Вказані достоїнства чи недоліки під час опускання поверхні засипку ши хти в доменну піч визначають ті чи інші управляючі дії, що стосуються завантаження наступного виду матеріалу шихти, стабілізації її ходу чи компенсації її відхилення від ситуаційного уявлення оператором профілю поверхні. Таким чином, спосіб, що заявляється дозволяє реалізувати автоматичну коректировку параметрів завантаження шихти в процесі керування доменною плавкою, що забезпечує (за даними HBO "Тулачермет") суттєве зниження (до 20%) питомих витрат коксу та збільшення продуктивності печі, а під час роботи замкнутої системи регулювання профілю поверхні засипку ши хти на колошнику доменної печі з використанням запропонованого способу економічна ефективність (за даними Інституту економіки чорної металургії ЦНДІ ЧерМета ім. І.П. Бардіна) складає 3,1млн.руб. на рік (за цінами 1980р.) для доменної печі об'ємом 5000м 3. Випробування способу, що заявляється, було проведене на стендовій установці доменної печі. На фігурі представлена послідовність визначення рівня поверхні засипу матеріалу, де 1...6 - напрями стаціонарного радіолокаційного зондування поверхні засипу матеріалу уздовж одного з діаметрів колошника печі; І, II, III - відповідно, попередня, чергова та наступна поверхні засипу шихти, залежно від ходу її опускання в печі у межах висоти колошника від 0 до 3м. Випробування способу було почате з моменту, коли після чергового завантаження матеріалу утворилася попередня поверхня І засипу уздовж діаметру колошника. Після цього у напрямках стаціонарного радіолокаційного зондування 1...6 було одночасно виконано вимірювання рівня матеріалу до нульової відмітки висоти колошника печі. Потім за цими рівнями за допомогою методу лінійної інтерполяції було виконано вимірювання профілю попередньої поверхні І засипу ши хти. Лінійна інтерполяція була застосована тому, що вона дозволяє отримати мінімальну похибку (±0,1м) під час вимірювання профілю. Після цього впродовж ходу опускання матеріалу шихти в доменній печі через 10с утворилася чергова поверхня II засипу матеріалу. Враховуючи кутовий напрямок стаціонарного радіолокаційного зондування було виконано зсування точок визначення рівня шихти відносно до осі печі. Вказане зміщення викликано тим, що впродовж хода опускання шихти появлення у центральній частині печі воронки та її кількісні характеристики визначають розвиток доменного процесу з оцінкою газодинамічного режиму роботи печі. Потім було виконано одночасне вимірювання рівня в зсунутих точках поверхні засипу II та змінено профіль засипу цієї поверхні. Впродовж подальшого опускання матеріалу шихти в доменній 5 85021 печі через 10с знову виникла наступна поверхня III засипку матеріалу з великим посуненням точок визначення рівня шихти відповідно до осі печі. За цими точками було знову виконано одночасне визначення рівня та проведено вимірювання профілю засипу поверхні матеріалу ши хти. Як свідчать результати, у межах заданого рівня засипку (1,7м) на периферії (біля стінок) печі до моменту завантаження в піч чергового матеріалу оператор має повну картину динаміки поверхні засипку матеріалу на колошнику з точками визначення показників в центрі та на периферії печі. Після цього процес визначення рівня поверхні засипку матеріалу на Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 колошнику доменної печі був зупинений до наступного завантаження шихти. З позитивних результатів випробування слідує, що запропонований спосіб дозволяє оперативно визначати зміну рівня шихти під час трансформації її поверхні та, враховуючи параметри доменної печі, таким чином вирішити поставлену задачу. Випробування, яке було проведене, дозволяє зробити висновок про можливість широкого застосування способу, що заявляється, в промислових умовах. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію "промислова придатність". Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601