Спосіб контролю процесу спікання агломерату

1. Спосіб контролю процесу спікання агломерату, що включає вимірювання електромагнітного свічення агломерату при спіканні шихти, автоматичний контроль товщини шару спеченого агломерату, який відрізняється тим, що здійснюють контроль електромагнітного випромінювання спеченої шихти у діапазоні низьких частот. 2. Спосіб контролю процесу спікання агломерату по п.1, який відрізняється тим, що вимірювання здійснюють над вакуум-камерами на початку процесу спікання агломерату. Зоя (13) 40726 (11) UA цесу спікання шихти на аглострічці. Спосіб контролю закінчення процесу спікання агломерату засновується на показаннях двох датчиків освітленості, встановлених у 11-13-й вакуум-камерах. Сигнали датчиків через електронний блок УКС-3 поступають на прилад регістрації типу ЭПП-09. Датчик освітленості складається з власне датчика та фільтру. Датчик має камеру, в яку поступає очищене повітря, обдуваюче лінзу. Фотодіод, що перетворює енергію випромінювання у електричну, працює у фотогальванічному режимі. У цьому випадку тепловий струм відсутній, на відміну від діодного режиму. Напруга холостого ходу на фотодіоді у цьому режимі, залежно від світлового потоку, визначається виразом K A T æ cФ ö ÷ U= Inç ç I + 1÷ . q è s ø де cФ - первинний фотострум, c-інтегральна чутливість фотодіода, Ф - світловий потік, Is - струм насичення, Т- температура, А - коефіцієнт фотодіода, q - заряд електрона, К- постійна Больцмана. В способі використовується залежність освітленості у вакуум-камерах від розташування зони спікання шихти відносно колосникової решітки. Для цього використані германієві фотодіоди з великою чутливістю до світлового потоку та безінерційністю, спектральна характеристика яких відповідає спектру випромінювання розкалених часток агломерату та сам зони спікання, окрім цього враховуються інфрачервоні випромінювання нагрітих сталевих стінок вакуум-камери. Сигнали, що надходять з датчиків освітленості, перетворюються та посилюються у електронному блоці. Пристрій для визначення закінчення процесу спікання шихти на (19) Винахід відноситься до області чорної металургії, зокрема до агломераційної підготовки залізорудної сировини до плавлення. Переважаюча область його використання - автоматизація процесу спікання агломерату. В агломерації відомий спосіб контролю процесу спікання шихти, який заснований на вимірюванні температури потоку відходящих газів у вакуум-камерах. Вимірювання здійснюються встановленими у вакуум-камерах промисловими термопарами типу ХК та ХА, що визначають сумарну температуру потоку відходящих газів та температуру нагрівання чохла термопари, енергією, які створюються променистою енергією нагрітого кожуха вакуум-камери. Окрім того, показання термопар, прикріплених до стінки вакуум-камери, спотворюються у зв'язку з відводом тепла від цієї стінки по арматурі чутливого елемента. Значні помилки у показаннях термопар вносить холодне повітря, проникаюче через тріщини агломерату та через бортові з'єднання палет. Таким чином, значення температури потоку відходящих газів, виміряної промисловою термопарою, відрізняється від дійсного. Крім того зміна температури газів реєструється з запізненням від двох до п'яти хвилин, так як металеві стінки кожуха вакуум-камери володіють великою тепловою інерційністю (спосіб для автоматичного контролю та регулювання закінчення процесу спікання. Збірник наукових статей інституту автоматики, під редакцією д. т. н. Н. В. Федоровського. Київ, 1971). Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб диференційного вимірювання освітленості у вакуум-камерах для визначення закінчення про А ____________________ 40726 ності над аглострічкою дозволяє мати конкретне уявлення про шар спеченої шихти. Запропонована вище теорія була підтверджена при випробуваннях в умовах аглофабрик південного гірничо-збагачувального комбінату м. Кривий Ріг. Виходячи з вищевикладеного, пропонується спосіб автоматичного контролю процесу спікання агломерату, заснований на вимірюванні фонового електромагнітного поля (ФЕП), яке відповідає критерію винаходу "новизна". Для вимірювання ФЕП був застосований модернізований селективний вимірювач електромагнітного поля. Показання датчика фіксуються самопишучим приладом КСП-4. Технічне рішення прототипу використовує залежність оптичної освітленості у вакуум-камері від розташування зони спікання шихти відносно колосникової решітки. На відміну від нього у способі контролю процесу спікання агломерату, що заявляється, використовуються вимірювання фонового електромагнітного поля датчиком на довгих хвилях спектру частот. Датчик установлюється над аглострічкою, чим досягається точність автоматичного вимірювання шару спікання. Крім того спосіб усуває переказані нестатки відомого прототипу. Це дозволяє зробити висновок про відповідність критерію "істотні відрізнення". На креслені усереднений графік зміни часу інтегрування фонового електромагнітного поля від шару спеченої шихти. Окремі експерименти на аглофабриках по заявленому способу були згруповані у серії для повної апостеріорної інформації про електромагнітну світність над аглострічкою при різних параметрах технологічного процесу. Датчик налаштовувався на фіксовану частоту приймання електромагнітного випромінювання 7 кГц. В якості вихідного параметра приладу використовується інтегральна оцінка амплітуди та частоти випромінювання, що контролюється на частоті приймання, величина якого адаптована на основі додаткових прецизійних ділителів на операційних підсилювачах, до вхідного сигналу, що фіксує самопишучий прилад, з чутливістю 10 mV, типу КСП-4. Для аналізу результатів використовувався час інтегрування випромінювання по діаграмному запису. На основі даної інформації укладені криві змінення ФЕП у функції шару спікання агломерату. На основі експериментальної інформації шляхом аналізу впливу різних факторів на параметр оптимізації (час інтегрування електромагнітної світності) методом дрібно-факторного експерименту була виявлена явна залежність змінення часу інтегрування електромагнітного поля від шару спеченої шихти. Аналіз одержаних залежностей дав повну адекватність експериментальної інформації з теоретичною сутністю процесу електромагнітного свічення спеченої шихти. Запропонований спосіб контролю дозволяє створити адаптовану систему автоматичного регулювання агломераційного виробництва, яка буде відрізнятись високою точністю та надійністю управління процесом агломерації. А це в свою чергу дозволить підвищити продуктивність агломашини та якість агломерату при скороченні видатку палива. аглострічці (УКС-3) реалізує диференційний метод вимірювання освітленості у вакуум-камерах, який базується на тому, що після реєстрації освітленості у двох вакуум-камерах (11-й та 13-й, на короткій машині) враховується різність між ними. Освітленість від зони спікання до оптичної системи визначається експериментально, відповідно настроюється прилад реєстрації типу ЭПП-09. Таким чином, освітленість у вакуум-камері є інтегральним критерієм процесу спікання шихти, а у самому пристрої УКС реалізується диференційний метод вимірювання освітленості у вакуум-камері по всій її площі (спосіб для автоматичного контролю та регулювання закінчення процесу спікання Збірник наукових статей інституту автоматики, під редакцією д. т. н. Н. В. Федоровського. Київ, 1971). Проте відомий спосіб має такі вади. Непостійність прозорості середовища, розташованого на шляху випромінюючого елемента до приймальної системи. Для розрахунків необхідно знати просторові співвідношення між випромінювачем та приймальною оптичною системою (кут нахилу до оптичної осі). Необхідність точного визначення оптичних та фотоелектричних параметрів германієвих фотодіодів. Необхідність використання правильно підібраних лінз оптичної систем для захисту фотодіода від нагрівання тепловим випромінюванням та нагріванням самого пилонепроникливого корпусу УКС. Робітничі лінзи слабо захищені від усідання на них пилу. Неможливість вимірювання на початку процесу спікання. Задача винаходу - створення способу безперервного вимірювання шару спікання шихти, дозволяючого без змінення технологічного процесу та достатньою точністю контролювати шар спікання шихти, над початковими вакуум-камерами. Поставлена задача досягається тим, що запропонований спосіб контролю заснований на вимірюванні інтенсивності енергетичної світності спеченого агломерату на довгих хвилях спектру частот. Інтенсивність теплового випромінювання спеченого шару шихти характеризується величиною потужності випромінювання, що вимірюється у ватах. Потік енергії від спікання шихти (енергетична світність агломерату) при температурі Т розраховується по закону Планка для сірих тіл dPl =e 2hc 2 A d l. 5 hc / klT l e -1 де dPl - потужність випромінювання в інтервалі довжин хвиль від l до l+dl, h = 663-10-34 Дж*спостійна Планка; с =3-108 м/с - швидкість світу у вакуумі; l -довжина хвилі випромінювання; dl- ширина спектрального інтервалу; k =1.38-10-23 Дж/К– постійна Больцмана; e=0,76 коефіцієнт випромінювання для агломерату; А – об'єм випромінюючого тіла; Т » 1273K – температура шару спікання шихти. Світність над аглострічкою під час спікання шихти характеризується енергетичною потужністю об'єму спеченої шихти, яка залежить від температури та не залежить від фізико-хімічних властивостей спеченого матеріалу, що важливо для реалізації способу. Контроль електромагнітної світ 2 40726 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 40726 4