Спосіб керування агломераційним процесом

Спосіб керування агломераційним процесом шляхом зміни швидкості агломераційної стрічки та 3 37033 1. Температура відхідних газів в загальному колекторі і останніх вакуум-камерах характеризує хід процесу спікання зі значним запізненням, через що не забезпечується необхідна швидкодія в роботі системи. 2. У зв'язку з тим, що зміна витрати води на огрудкування здійснюється без контролю газодинамічного стану шару ши хти, не може бути досягнутий оптимальний перебіг процесу спікання. В основу корисної моделі поставлено завдання розробки способу управління агломераційним процесом, в якому за рахунок використання нових параметрів для регулювання швидкості аглострічки і витрати води на огрудкування, забезпечується підвищення якості управління. Для вирішення поставленого завдання в способі управління агломераційним процесом шляхом зміни швидкості агломераційної стрічки та витрати води на огрудкування шихти, згідно з корисною моделлю, швидкість аглострічки змінюють в залежності від значення температури відхідних газів в тій вакуум-камері, над якою при оптимальному ході процесу має закінчуватися сушка останнього шару ши хти, і коригують її за швидкістю спікання середнього шару шихти, яка визначається за добутком усадки пирога в середній частині агломашини на швидкість аглострічки, а витрату води на огрудкування змінюють в залежності від значення добутку усадки шихти під горном на швидкість аглострічки. Використання в якості регулювального імпульсу температури відхідних газів пояснюється тим, що способи контролю цього показника найбільш прості, а сама температура достатньо достовірно характеризує перебіг процесу спікання на аглострічці. Відомо, що температура відхідних газів у ході процесу спікання є постійною, а збільшуватись починає тільки коли закінчується сушка останнього шару ши хти , тобто при наближенні зони горіння до колосників. Дослідженнями встановлено, що місце початку підвищення температури обумовлює місце закінчення процесу спікання на аглострічці. Таким чином температур у відхідних газів tг в тій вакуумкамері, над якою при оптимальному ході процесу має закінчуватися сушка останнього шару ши хти, можна використовувати в якості регулювального імпульсу, що характеризує хід процесу спікання на завершальній стадії. При відхиленні температури відхідних газів від заданого значення, величина розузгодження надходить до регулятора, який змінює швидкість аглострічки, щоб привести її у відповідність зі швидкістю спікання шихти. Враховуючи те, що температура відхідних газів в хвостовій частині агломашини характеризує хід процесу з запізненням, для підвищення швидкодії системи та якості регулювання до регулятора подається коригувальний сигнал по швидкості спікання середнього шару ши хти. Параметром, що характеризує швидкість спікання середнього шару шихти, є добуток усадки агломераційного пирога в середній частині агломашини на швидкість аглострічки. Відомо, що в процесі спікання при розм'якшенні і плавленні ши 4 хти відбувається ущільнення її шар у, що викликає усадку пирога Dh2, величина якої на визначеній ділянці І2 залежить від швидкості спікання Vсп і швидкості аглострічки Vас. У зв'язку з цим можна записати D h2 Vсп = . l2 Vас Звідки: Vсп = Dh2 × Vас . l2 Тобто добуток усадки пирога Dh2 на швидкість аглострічки Vас визначає швидкість спікання шихти Vсп на ділянці І2. При цьому зміна швидкості аглострічки не викличе зміни величини параметру (Dh2×Vас), тому що усадка пирога Dh2 на ділянці І2 обернено пропорційна швидкості аглострічки Vас і при постійній швидкості спікання величина їх добутку буде незмінною. З метою мінімізації впливу коригувального сигналу на перебіг процесу спікання у хвостовій частині агломашини в регулятор швидкості аглострічки подається сигнал пропорційний диференціалу добутку усадки агломераційного пирога на швидкість аглострічки. Таким чином, коригувальний сигнал буде подаватися в регулятор швидкості тільки під час перехідних процесів, викликаних зміною швидкості спікання середнього шару шихти. Для забезпечення оптимального перебігу процесу спікання систему доповнено контуром регулювання газодинамічного стану шару ши хти шляхом зміни витрати води на огрудкування. Параметром, що характеризує газодинамічний стан шару, є добуток усадки шихти під горном на швидкість аглострічки. Відомо, що усадка шихти Dh1 в початковий період спікання пов'язана головним чином з ущільненням шару під впливом динамічного напору газів, що просмоктуються, та вібрації спікальних візків, а також з оплавленням шару під впливом теплового випромінювання запалювального горну. На визначеній ділянці l1 вона буде обернено пропорційна об'єму газів, що просмоктуються через шар Qг, тобто чим гірше газодинамічні властивості шару ши хти і відповідно менше просмоктується газів, тим більше усадка Dh1. У зв'язку з тим, що місця встановлення датчиків висоти шару фіксовані, то усадка буде залежати і від швидкості аглострічки: чим більша швидкість аглострічки тим, менше усадка і навпаки. Таким чином добуток усадки шихти Dh1 на швидкість аглострічки Vас визначає газодинамічні властивості шар у шихти. При цьому, якщо при незмінних властивостя х шару шихти змінити швидкість аглострічки Vас, то усадка відповідно зменшиться, а величина їх добутку залишиться незмінною. Враховуючи те, що усадка в початковий період спікання має екстремальну залежність від основних чинників, що обумовлюють газодинамічний стан шару ши хти, для підтримки оптимальних газодинамічних властивостей шару витрату води на огрудкування змінюють таким чином, щоб значен 5 37033 ня добутку усадки ши хти Dh1 на швидкість аглострічки Vас було мінімальним. На кресленні представлена схема системи, що реалізує запропонований спосіб управління агломераційним процесом. На схемі зображено шар шихти, що складається з зони агломерату 1, зони плавлення 2, зони інтенсивного нагріву 3, зони сушки 4, зони перезволоження 5, зони конденсації 6 і вихідної шихти 7, датчик температури відхідних газів 8, який встановлюється в вакуум-камері над якою при оптимальному ході процесу має закінчуватися сушка останнього шару ши хти , задавач 9, регулятор швидкості аглострічки 10, датчиків висоти шару 11, 12, 13, що встановлені перед та після горну, та в середній частині аглострічки відповідно, блок оцінки швидкості спікання 14, диференціатор 15, блок оцінки газодинамічного стану шару шихти 16, управляючий пристрій контуру регулювання витрати води на огрудкуваня 17. Процес управління за способом, що пропонується, реалізується таким чином. При зміні швидкості спікання у нижній частині шару ши хти відповідно зміниться і температура відхідних газів tг. У зв'язку з тим, що температура tг характеризує перебіг процесу спікання ще до його завершення, стає можливим стабілізація положення місця закінчення процесу спікання в кінці активної довжини аглострічки шляхом зміни її швидкості. Ця зміна здійснюється регулятором 10 відповідно до сигналу розузгодження, що формується за різницею сигналів з датчика температури 8 та задавача 9. При цьому зміна швидкості аглострічки не вплине на інші контури системи управління, тому що параметри (Dh1×Vас) і (Dh2×Vас), за якими ведеться регулювання, не залежать від неї. Оцінка швидкості спікання в середній частині аглострічки здійснюється за величиною добутку усадки пирога Dh2 на швидкість аглострічки Vас. Вимірювання усадки здійснюється за допомогою датчиків висоти шару 12 і 13, сигнали з яких разом з інформацією про поточну швидкість аглострічки Vас надходять до блока 14, що обчислює значення добутку (Dh2×Vас). Потім цей сигнал диференціюється у блоці 15 і надходить до регулятора швидкості аглострічки 10. Зміна швидкості спікання в середній частині аглострічки призведе до зміни значення добутку (Dh2×Vас) появи коригувального сигналу пропорцій 6 ного диференціалу цього добутку, що дозволить привести швидкість стрічки у відповідність до швидкості спікання середнього шару ши хти. Газодинамічний стан шару шихти оцінюється за величиною добутку усадки під горном Dh1 на швидкість аглострічки Vас. Цей параметр розраховується блоком 16, до якого надходять сигнали з датчиків висоти шару до 11 та після 12 горна, а також інформація про швидкість аглострічки Vас. При зміні властивостей шихти, що завантажується на аглострічку, зміниться усадка шихти під горном і управляючий пристрій контуру регулювання газодинамічного стану 17 буде здійснювати екстремальний пошук мінімуму добутку усадки шихти Dh1 на швидкість аглострічки Vас, змінюючи витрату води на огрудкування для забезпечення оптимального газодинамічного стану шар у шихти. Спосіб було перевірено в умовах агломераційного цеху комбінату "Запоріжсталь". Датчик температури відхідних газів встановлювався у вакуум-камері №10, датчики висоти шару встановлювалися за завантажувальним лотком, після запалювального горну та в середній частині аглострічки на відстані 7м від попереднього. Витрата компонентів шихти, що завантажувалась на аглострічку, складала: 162кг/с концентрату, 30.6кг/с аглоруди, 31.2кг/с вапняку, 16.7кг/с звороту, 13.9кг/с колошникового пилу, 13.9кг/с палива, 11.2кг/с вапна. Висота шару шихти на аглострічці дорівнювала 400мм, температура запалювального горну 1250°С. За сигналами датчиків по пропонованому алгоритму розраховувались управляючі впливи на швидкість аглострічки та витрату води на огрудкування. За результатами досліджень встановлено, що пропонований спосіб управління агломераційним процесом забезпечує стабілізацію положення місця закінчення спікання у межах активної довжини аглострічки і збільшення виходу придатного агломерату на 2.2%. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує підвищення якості управління агломераційним процесом за рахунок того, що при управлінні враховується характер перебігу процесу спікання як на завершальній стадії, так і в середній частині аглострічки, а також здійснюється підтримка газодинамічних властивостей шару шихти, що завантажена на аглострічки, на оптимальному рівні. 7 Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 37033 8 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