Спосіб управління розподілом шихтових матеріалів по колу на колошнику доменної печі

Спосіб управління розподілом шихтових матеріалів по колу на колошнику доменної печі, що обладнана безконусним завантажувальним пристроєм, який включає вимірювання швидкостей опускання шихти та рівня засипу по колу колошника, визначення кільцевої зони (сектора) зі змінюваною протягом 1 години швидкістю опускання на 0,5 м/год. або стабільним перекосом в 0,5 м профілю поверхні засипу, вивантаження порцій шихтових матеріалів з бункерів безконусного завантажувального пристрою на поверхню засипу в печі обертовим розподільником шихти по його кутових положеннях з початком відкривання шихтового затвора кожного бункера в заданих гаражних положеннях по колу колошника з урахуванням кута заносу матеріалу при його прямуванні від шихтового затвора по трактах завантажувального пристрою до поверхні засипу на колошнику, який відрізняється тим, що різницю у швидкостях опускання шихтових матеріалів або перекіс профілю поверхні засипу по колу печі компенсують масовою нерівномірністю розподілу шихтових матеріалів по колу колошника в першому по ходу завантаження порції кутовому положенні задаван 2 (19) 1 3 Винахід належить до галузі чорної металургії, зокрема, до доменного виробництва, і може бути використаним для управління газовим потоком спрямованою зміною розподілу шихтових матеріалів по колу колошника доменної печі, обладнаної безконусним завантажувальним пристроєм (БЗП) і оснащеної засобами вимірювання відстані до поверхні засипу. Рівномірний хід процесу плавки по колу печі забезпечує високі показники за ступенем використання відновної здатності газів і найменшої витрати енергоносіїв. У зв'язку із цим, найбільш прийнятним є шлях компенсації нерівномірності по колу шихти за допомогою прийомів, які забезпечують зниження наявної або утворення необхідної (компенсаційної) нерівномірності розподілу шихтових матеріалів по колу колошника. Відомий спосіб [1], який включає рівномірний розподіл рудного навантаження по колу колошника обертовим розподільним лотком зі змінним вильотом, розміщення шихтового матеріалу на колошнику незамкнутими кільцями рудних і коксових порцій шихти залежно від розташування й ступеня нерівномірності газового потоку по колу, причому незамкнуте кільце коксової порції розташовують на ділянках з підвищеними витратами газу, а незамкнуте кільце рудної порції - на ділянках зі зниженими витратами газу. Недоліком відомого способу є те, що в ньому відсутній механізм орієнтації незамкнутих кілець на ділянках кільцевих зон колошника, де є відхилення від нормального ходу печі, а також визначення розмірів цих ділянок і величин незамкнутих кілець матеріалу. За найближчий аналог узято відомий спосіб управління розподілом шихтових матеріалів по колу на колошнику доменної печі [2], обладнаної безконусним завантажувальним пристроєм, який включає вимірювання швидкостей опускання шихти й рівня засипу по колу колошника, визначення кільцевої зони (сектора) з відмінною на протязі 1 години швидкістю опускання на 0,5м/год. або стабільним перекосом в 0,5м профілю поверхні засипу, вивантаження порцій шихтових матеріалів з бункерів безконусного завантажувального пристрою на поверхню засипу в печі обертовим розподільником шихти по його кутових положеннях з початком відкривання шихтового затвору кожного бункера в заданих гаражних положеннях по колу колошника з урахуванням кута заносу матеріалу при його прямуванні від шихтового затвору по трактах завантажувального пристрою до поверхні засипу на колошнику. Недоліком відомого способу є відсутність у ньому механізму утворення заданої нерівномірності розподілу шихтових матеріалів, що забезпечує компенсацію відхилень у розподілі газового потоку або перекосі профілю поверхні засипу. Нерівномірність розподілу шихтових матеріалів у відомому способі є величиною випадковою, залежною від видаткових характеристик витікання матеріалу з 87237 4 бункера БЗП й погрішностей вимірювання вагодозувальною системою, а значить не завжди ефективно може бути використаною. Завдання, що вирішує винахід, полягає в розробці способу управління розподілом шихтових матеріалів по колу колошника доменної печі, що дозволяє оперативно виявляти й оцінювати відхилення рівнів засипу й швидкостей опускання шихти по колу колошника доменної печі, і створенні масової нерівномірності розподілу шихтових матеріалів по колу колошника для компенсації нерівномірності газового потоку й/або перекосу профілю поверхні засипу по колу печі. Технічний результат, що досягається при використанні винаходу, полягає в підвищенні оперативності управління розподілом газового потоку по колу змінних умовах виробництва при виплавці чавуну в доменних печах, обладнаних безконусними завантажувальними пристроями, а також можливості оптимізації режимів завантаження доменної печі й забезпеченні зменшення витрат коксу на виплавку чавуну. Розв'язання поставленого завдання досягається тим, що в способі управління розподілом шихтових матеріалів по колу на колошника доменної печі, обладнаної безконусним завантажувальним пристроєм, який включає вимірювання швидкості опускання шихти й рівня засипу по колу колошника, визначення кільцевої зони (сектора) зі змінною на протязі 1 години на 0,5м/год. швидкістю опускання й/або стабільним перекосом профілю поверхні засипу на 0,5м, вивантаження порцій шихтових матеріалів з бункерів безконусного завантажувального пристрою на поверхню засипу в печі обертовим розподільником шихти по його кутових положеннях, з початком відкривання шихтового затвора кожного бункера в заданих гаражних положеннях по колу колошника з урахуванням кута заносу матеріалу при його прямуванні від шихтового затвора по трактах завантажувального пристрою до поверхні засипу на колошнику, різницю у швидкостях опускання шихтових матеріалів і/або перекіс профілю поверхні засипу по колу печі компенсують масовою нерівномірністю розподілу шихтових матеріалів по колу колошника в першому по ходу завантаження порції кутовому положенні задаванням у програмі завантаження величини маси матеріалу не кратній розвантажуваній за один оберт розподільника, причому значення цієї величини встановлюють із залежності: æ g ö Q(1) = qШ.М. × tоб. × ç n ± ÷, т, ç 360 ÷ è ø де Q(1) - кількість матеріалу, необхідного для створення нерівномірності по колу в секторі з кутом - g; qШ.М. - витрати шихтових матеріалів залежно від кута розкриття шихтового затвора БЗП, т/с; tоб. - час одного повного оберту розподільника, с; 5 n - кількість повних обертів розподільника при вивантаженні першої по програмі частини порції в периферійну зону перетину колошника; g - величина сектора кола колошника, у якій виявлені відхилення в розподілі газового потоку (за даними електромеханічних зондів або радіолокаційної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти: через різну швидкість опускання шихти по колу колошника й/або/ перекосу профілю поверхні засипу, а також при розкиді температур газу на периферії, що перевищує припустиму технологічною інструкцією), град., і залежно від необхідності збільшення або зменшення рудного навантаження й/або обсягу матеріалу суміщають із урахуванням кута заносу, визначеного за результатами експериментальних досліджень для конкретної печі, початок цієї нерівномірності по колу колошника з найближчим по ходу обертання розподільника гаражним положенням або з витримкою часу від моменту проходження гаражного положення, поблизу якого на поверхню засипу починає завантажуватися матеріал, а саму нерівномірність орієнтують по колу колошника по ходу обертання розподільника (знак "+" у виразі), або сполучають кінець цієї нерівномірності з урахуванням кута заносу з тим же гаражним положенням, а саму нерівномірність орієнтують по колу колошника убік, протилежну обертанню розподільника (знак "-" у виразі). Порівняння із прототипом показує, що спосіб, який заявляється, відрізняється тим, що різницю у швидкостях опускання шихтових матеріалів і/або перекіс профілю поверхні засипу по колу печі компенсують масовою нерівномірністю розподілу шихтових матеріалів по колу колошника в першому по ходу завантаження порції кутовому положенні задаванням у програмі завантаження величини маси матеріалу не кратній розвантажуваній за один оберт розподільника, виходячи із залежності: æ g ö Q(1) = qШ.М. × tоб. × ç n ± ç ÷, т, 360 ÷ è ø де Q(1) - кількість матеріалу, необхідного для створення нерівномірності по колу в секторі з кутом - g; n - кількість повних обертів розподільника при вивантаженні першої по програмі частини порції в периферійну зону перетину колошника; tоб. - час одного повного оберту розподільника, с; qШ.М. - витрата шихтових матеріалів залежно від кута розкриття шихтового затвора БЗП, т/с; g - величина сектора окружності колошника, у якій виявлені відхилення в розподілі газового потоку (за даними радіолокаційної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти: через швидкість опускання шихти й/або перекосу профілю поверхні засипу, а також при нерівномірності температур газу на периферії), град., і залежно від необхідності збільшення або зменшення рудного навантаження й/або обсягу матеріалу суміщають із урахуванням кута заносу, 87237 6 визначеного за результатами експериментальних досліджень для конкретної печі, початок цієї нерівномірності по колу колошника з найближчим по ходу обертання розподільника гаражним положенням або з витримкою часу від моменту проходження гаражного положення, поблизу якого на поверхню засипу починає завантажуватися матеріал, а саму нерівномірність орієнтують по колу колошника по ходу обертання розподільника (знак "+" у виразі), або суміщають кінець цієї нерівномірності з урахуванням кута заносу з тим же гаражним положенням, а саму нерівномірність орієнтують по колу колошника убік, протилежний обертанню розподільника (знак "-" у виразі). Отже, заявлюване технічне рішення відповідає критерію «новизна». Порівняння способу, що заявляється, з іншими технічними рішеннями в даній галузі техніки не дозволило виявити в них ознаки, які відрізняють його від найближчого аналогу. Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію «винахідницький рівень». Винахід пояснюється кресленням, де на кресленні (Фіг.) представлена схема розташування електромеханічних зондів, радіолокаційних вимірників першої проміжної зони перетину колошника із зазначенням гаражних положень лоткового розподільника. Для управління використовуються так звані гаражні положення лотка по колу колошника (не менше 6 точок через 60°). Спосіб здійснюється таким чином. За показниками радіолокаційної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику або за допомогою електромеханічних зондів визначають середні рівні засипу по колу колошника і їхнього відхилення за показниками електромеханічних зондів ЕМЗ-1, 2, 3 і 4 (Н1...4...4)·Потім визначають середні швидкості опускання шихти за цикл завантаження і їхнього відхилення за показниками радіолокаційних вимірників РДВ-1, 7, 18, 6, 12 і 20 (Vш1, Vш7, Vш18, Vш6, Vш12, Уш20). Швидкість опускання шихти після вивантаження кожної порції в циклі завантаження визначається відношенням різниці рівнів і часу, що пройшов між реєстрацією зазначених рівнів. Виконується перевірка умови: (1) êНmах-Нminê³0,5 Якщо умова (1) виконується, визначаються відхилення кожного значення рівня від середнього значення (Δ). Після чого визначається знак цього відхилення й управління розподілом по колу здійснюється таким чином. При наявності перекосу в секторі печі збільшується (зменшується) обсяг матеріалу, що вивантажується з перших по ходу вивантаження позицій лоткового розподільника, для цього видається команда на початок відкриття шихтового затвора (ШЗ) для таких випадків: Таблиця 1 - Гаражні положення, при проходженні лотком яких починається відкриття ШЗ (з урахуванням кута заносу матеріалу 180°) 7 87237 8 Таблиця 1 Сектор з рівнем засипу нижче інших (Δ>0) 300°-0° (ЕМЗ-1) 0°-60° (ЕМЗ-2,) Гаражні положення лотка БЗП Напрямок обертання лотка За годинниковою стрілкою Проти годинникової стрілки 120° 180° 180° 240° æ ö 60°-120° ç ЕМЗСР ÷ 2,3 240° 300° 120°-180°(ЕМЗ-3) 180°-240°(ЕМЗ-4) 300° 0° 0° 60° æ ö 240°-300° ç ЕМЗСР ÷ 4,1 60° 120° Сектор з рівнем засипу вище інших (Δ0) у зазначених в таблиці секторах печі управління гаражними положеннями проводиться при вивантаженні залізовмісних порцій, що забезпечує збільшення маси залізовмісних у заданому секторі. Порції коксу при цьому вивантажуються в режимі «переступання», тобто кожна наступна порція вивантажується із кроком 60° по колу колошника. Збільшення рудного навантаження можна також забезпечити й зменшенням маси коксу в секторі. Для зменшення рудного навантаження (Δ