Спосіб управління розподілом газового потоку по колу доменної печі і система його реалізації

Изобретение относится к черной металлургии и может быть применено для управления газовым потоком на доменных печах, оснащенных конусными загрузочными устройствами. Известен способ управления распределением газового потока по окружности доменной печи, при реализации которого нарушение равномерности распределения оценивают по показаниям периферийных термопар и при превышении их показаний в секторе на 50°С от средней температуры колошникового газа одновременно с регулированием программной загрузкой увеличивают расход природного газа на фурмах данного сектора в 1,5-2 раза без изменения его общего расхода [Авт. св. СССР №265062, кл. 2 С 21 В 7/20, 18.07.75]. В способе контролируют распределение газов только в колошниковой части печи и не учитывают их распределение в шахте, вследствие чего применяемое управляющее воздействие может оказаться неточным. Не регламентировано количество секторов и условия, при которых они должны подвергаться воздействию, что может привести к ненадежности управления. Например, при оснащении доменной печи 12-ю периферийными термопарами при равенстве числа секторов числу термопар угловая протяженность сектора управления составляет 30°, а угловая протяженность рудных гребней и гребней кокса, с помощью которых осуществляется управление программной загрузкой - 90-120 (здесь и в дальнейшем под термином "рудный гребень" подразумевается место нахождения в воронке малого конуса и соответственно в печи максимума мелких фракций и веса железорудной части шихты, которому соответствует минимум газопроницаемости, под "рудной впадиной" место сосредоточения крупных фракций и максимум их газопроницаемости. Под "гребнем кокса" подразумевается место нахождения максимального слоя кокса и максимума газопроницаемости, под "впадиной кокса" - место нахождения минимального слоя кокса и минимума газопроницаемости. При этом гребни и впадины одной порции материала в воронке малого конуса и в печи располагаются, как правило, диаметрально противоположно). При таком соотношении размеров секторов и гребней, и впадин материалов загрузка рудных гребней в сектор с максимальной температурой окажет отрицательное воздействие на распределение газового потока, если соседняя термопара фиксирует пониженную температуру. Более совершенным является способ, включающий условное деление горизонтального сечения печи на 4 сектора и загрузку в секторы с повышенной температурой рудных гребней и впадин кокса, а в секторы с пониженной температурой гребней кокса и впадин рудных материалов [Шумилов К.А. и др. Металлургическая и горнорудная промышленность, 1976, №1, с. 7-9]. В способе не регламентируют варьирование управляющих воздействий в зависимости от количества и взаимного расположения секторов с нарушенным газовым потоком и не учитывают распределение газа в шахте печи, что снижает точность и надежность способа. Известна система для реализации данного способа, содержащая объект управления, датчики информации, преобразователи и регистрирующие приборы, вычислительно-командное и исполнительное устройства, мнемосхему, действующую систему управления загрузкой печи и привод вращающегося распределителя шихты ВРШ [Шумилов К.А. и др., Сталь, 1985, №3, с. 5-8]. Система не выдает управлений при наличии отклонений одинаковых знаков в противолежащих секторах, что снижает ее надежность. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, включающий условное деление горизонтального сечения печи на 8 секторов, определение в секторах знаков отклонений температуры периферии, газоотводов и расходов дутья по фурмам от их средних по окружности значений, измерение давления периферийного газа в шахте печи в одном из секторов, учет радиального распределения газового потока при назначении управлений и использование приемов управления радиальным распределением шихты для ликвидации нарушений окружного газораспределения, а также учет отдельных комбинаций нарушений газового потока в секторах для корректировки управляющих воздействий [Тарасов В.П. Загр узочные устройства шахтных печей. - М.: Металлургия, 1974, с. 148-158]. Недостатками способа, снижающими его надежность, являются слабое управляющее воздействие, так как управление ведут только гребнями и впадинами кокса, и отсутствие регламентации действий при наличии нарушений в нескольких секторах одновременно. В способе не учитывают часто встречающееся на практике отсутствие реакции объекта на длительное приложение управляющего воздействия при устойчивой неравномерности окружного распределения газов, что может привести к расстройству хода печи вследствие длительного приложения управляющего воздействия на один сектор. Надежность способа снижает также использование температуры в газоотводах, так как неоднократными исследованиями установлено, что этот параметр слабо и неоднозначно характеризует окружное распределение газового потока. Используемое в способе измерение расходов дутья по фурмам дает представление о распределении газов только в нижней части печи, которое может существенно отличаться от их распределения в шахте. Давление периферийного газа используют в способе в качестве контрольного параметра и по его значению не устанавливают ни сам факт нарушения равномерности распределения, ни конкретный сектор, в котором произошло нарушение, что снижает точность способа и определяет его невысокую оперативность, обусловленную инерционностью показаний периферийных термопар. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому решению является система, содержащая датчики технологической информации, в качестве которых используются термопары, измеряющие температуру по окружности колошника печи и в газоотводах, специализированное вычислительное устройство, определяющее сектор с нарушенным газовым потоком по величине и знаку отклонения температуры в секторах от средней (устройство определения отклонений), логическую схему управления, программно-информационное устройство, устройство выходных блокировок (исполнительное устройство), устройство автоматики загрузочной системы (действующая типовая система загрузки доменной печи, включающая схему управления ВРШ), электропривод и датчик угловых перемещений ВРШ [Белов В.И. и др., Сталь, 1984, №12, с. 5-8]. Система не учитывает распределение газового потока в шахте печи и отсутствие реакции объекта при устойчивом нарушении равномерности окружного распределения газов. Не учитывается также текущее количество рудных и коксовых гребней в каждом секторе по всей высоте столба ши хты, что при неправильной работе ВРШ (например, при нечетком торможении) может привести к неконтролируемому устойчивому неравномерному распределению материалов даже при постоянной работе ВРШ в режиме равномерного распределения (по основной программе). Эти недостатки снижают точность, оперативность и надежность работы системы. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа управления окружным газовым потоком и системы для его реализации на доменных печах, оснащенных конусными загрузочными устройствами, в котором улучшение распределения газового потока по окружности печи обеспечивается ведением управления по 4-м секторам в зависимости от соотношения знаков отклонений в секторах температуры периферии колошника и давления газов в шахте печи, от количества секторов, в которых имеются нарушения и от устойчивости нарушений и за счет этого уменьшается расход кокса и повышается производительность печи (здесь и в дальнейшем под термином "отклонение" подразумевается отклонение, превышающее заданное пороговое значение). Поставленная задача решается тем, что в способе управления распределением газового потока по окружности доменной печи с конусным загрузочным устройством, включающем контроль температуры периферийного газа в колошниковой части печи и его давления в середине шахты, текущее определение знаков отклонений средней температуры периферии секторов от средней температуры всей периферии и при их наличии управление программной загрузкой шихты, согласно изобретению горизонтальное сечение печи условно разделяют на 4 сектора и одновременно с определением знаков отклонений температуры периферии в секторах определяют текущие знаки отклонений давления в тех же секторах, а управление ведут в зависимости от соотношения знаков отклонений в секторах, от количества секторов, в которых имеются нарушения и от устойчивости нарушений, а именно: если отклонение одного или обоих параметров имеется только в одном секторе и знак отклонения положительный, то в этот сектор загружают рудные гребни и впадины кокса, если знак отклонения одного или обоих параметров отрицательный, то в этот сектор загружают гребни кокса и рудные впадины, а если же знак отклонения температуры положительный, а давления отрицательный, то в этот сектор загружают гребни кокса и рудные впадины и одновременно на протяжении загрузки 20-30 подач изменяют систему загрузки или массу подачи или уровень засыпи в направлении, обеспечивающем повышение рудной нагрузки в узком периферийном кольце при общем ее снижении в секторе, а если знак отклонения температуры отрицательный, а давления положительный, то в этот сектор загружают рудные гребни и впадины кокса и одновременно на протяжении загрузки 20-30 подач изменяют систему загрузки или массу подачи или уровень засыпи в направлении, обеспечивающем понижение рудной нагрузки в узком периферийном кольце при общем ее повышении в секторе, а если отклонения давления или обоих параметров имеются более чем в одном секторе, то в секторы с положительными знаками отклонений давления загружают поочередно рудные гребни, а в секторы с отрицательными знаками отклонений давления загружают поочередно гребни кокса, а если в секторах имеются только отклонения температуры, то в секторы с положительными знаками отклонений температуры загружают поочередно рудные гребни, а в секторы с отрицательными знаками отклонений температуры загружают поочередно гребни кокса, при этом одновременно контролируют количество скипов, загруженных при неизменной программе работы вращающегося распределителя шихты и при равенстве суммарного объема загруженных порций шихты и полезного объема печи перераспределяют расход топливных добавок по фурмам без изменения их общего расхода в направлении уменьшения периферийной неравномерности газового потока и одновременно непрерывно контролируют количество рудных гребней и гребней кокса, находящихся в каждом секторе по всей высоте столба шихты и при нахождении в каком-либо секторе только рудных гребней в количестве, равном количеству скипов рудных материалов, находящихся в объеме печи, снижают расход топливных добавок, вдуваемых в фурмы данного сектора без изменения их общего расхода и за счет этого уменьшается расход кокса и повышается производительность доменной печи. Поставленная задача по системе решается тем, что в систему управления распределением газового потока по окружности доменной печи, содержащую датчики температуры периферии в колошниковой части печи, устройство определения отклонений, программно-информационное устройство, логическую схему управления, исполнительное устройство, электропривод вращающегося распределителя, устройство автоматики загрузочной системы, датчик углов поворота распределителя, соединенные между собой, согласно изобретению введены датчики давления газа в секторах в шахте печи, устройство анализа комбинаций отклонений в секторах, устройство определения устойчивости нарушений, устройство счета рудных гребней и гребней кокса в секторах и устройство сигнализации, при этом датчики температуры и давления присоединены к входам устройства определения отклонений, выход которого соединен со входом устройства анализа комбинаций отклонений, первый выход которого соединен с первым входом устройства сигнализации, а второй выход - с первым входом устройства определения устойчивости нарушений и со входом программно-информационного устройства, вы ход которого соединен с первым входом логической схеми управления, второй вход которой соединен с датчиком угла поворота распределителя, а третий вход с первым выходом устройства автоматики загрузочной системы, а первый выход логической схемы управления соединен со вторым входом устройства определения устойчивости нарушений, выход которого соединен со вторым входом устройства сигнализации, второй выход логической схемы управления - со входом устройства счета рудны х гребней и гребней кокса в секторах, вы ход которого соединен с третьим входом устройства сигнализации, а третий выход логической схемы управления - со входом исполнительного устройства, вы ход которого соединен с первым входом устройства автоматики загрузочной системы, второй вход которого соединен с датчиком угла поворота распределителя, а второй выход устройства автоматики загрузочной системы - с электроприводом распределителя, к выходу которого присоединен датчик угла поворота распределителя. Выбор числа секторов контроля и управления, на которое условно разделяют горизонтальное сечение печи, достаточно свободен, однако деление на 4 сектора является наиболее рациональным для печей с конусными загрузочными устройствами, так как в этом случае угловая протяженность сектора управления соответствует угловой протяженности гребней и впадин шихтовы х материалов. При этом также учитывают оснащение доменной печи типовыми средствами контроля и ее конструктивные элементы, относительно которых удобно и корректно ориентировать сектора, например наличие 4-х зондов контроля радиального газораспределения или 4-х газоотводов. Давление периферийного газа существенно менее инерционно, чем его температура, так как она измеряется термопарами в массивных защитных че хла х, поэтому использование в способе информации о распределении давления по периферии шахты в качестве характеристики окружного распределения газового потока значительно повышает оперативность способа. При совместном использовании температуры и давления повышается точность и надежность определения сектора с нарушенным газовым потоком, так как в этом случае контроль производится по высоте столба шихты, а не в одном его сечении. Соответственно возрастают точность и надежность управления. При наличии отклонений только в одном секторе прилагаемое управляющее воздействие максимальное, что обеспечивает наиболее благоприятные условия для восстановления равномерного распределения газового потока по окружности в самом начале его расстройства. При этом, если знаки отклонений параметров в секторе противоположны, ведущим параметром является давление как параметр менее инерционный и характеризующий интенсивность газового потока не только в узкопериферийном кольце, а и в более отдаленных от кладки печи зонах. Положительный знак отклонения давления и отрицательный знак отклонения температуры в секторе свидетельствует об интенсивном развитии газового потока в секторе и его отклонении к центру печи в верхних слоях шихты, поэтому наряду с общим повышением рудной нагрузки в данном секторе с помощью ВРШ необходимо уменьшить ее в узком периферийном кольце дополнительным воздействием, т.е. в этом случае принятые меры будут способствовать некоторому увеличению узкопериферийного потока газов при общем его уменьшении в управляемом секторе, что будет приводить к общему выравниванию газового потока по окружности печи, Отрицательный знак отклонения давления и положительный знак отклонения температуры в секторе свидетельствуе т об общем слабом развитии газового потока в секторе при некотором его отклонении к стенкам печи в верхних слоях ши хты, поэтому применяемое управляющее воздействие в этом случае направлено на общее усиление газового потока в данном секторе и некоторое его уменьшение в узком периферийном кольце. Значение времени приложения дополнительных воздействий (на протяжении загрузки 20-30 подач) соответствует изменению структуры столба ши хты примерно на 1/3-1/2 его высоты и равно времени, по истечении которого чаще всего проявляется реакция газового потока на управляющее воздействие "сверху". Дополнительное воздействие осуществляется одним из известных способов с помощью известных имеющихся на доменной печи механизмов и устройств. Выбор конкретного воздействия (изменение уровня засыпи, системы загрузки или величины подачи) осуществляет мастер-технолог, исходя из конструктивных особенностей и сырьевых условий работы конкретной доменной печи и текущей те хнологической ситуации. Дополнительное воздействие применяется, если отклонения имеются только в одном секторе. При наличии нарушений одновременно в нескольких секторах воздействовать на каждый сектор рудными гребнями и впадинами кокса или рудными впадинами и гребнями кокса нерационально, а в ряде случаев некорректно. Например, когда нарушения имеются во всех секторах, воздействовать таким способом на секторы можно только последовательно: сначала, на протяжении загрузки минимум одной подачи загружать, например, в один сектор рудные гребни и впадины кокса, затем воздействовать на следующий сектор и т.д., то есть воздействие на все секторы, кроме первого, будет запаздывать. В другой ситуации, например при наличии положительных отклонений в противолежащих секторах, при загрузке рудных гребней и впадин кокса в один сектор, в противолежащий сектор окажутся загруженными гребни кокса и рудные впадины, то есть воздействие на этот сектор будет негативное, противоположное требуемому. Поэтому при наличии отклонений температуры или давления одновременно в нескольких секторах необходимо в секторы с положительными знаками отклонений последовательно загружать гребни рудных материалов, а в секторы с отрицательными знаками отклонений гребни кокса, что обеспечит максимально возможную оперативность, точность и надежность воздействия, так как текущее распределение рудной нагрузки будет в максимально возможной мере соответствовать текущему распределению газового потока. Если в нескольких секторах имеются отклонения обоих параметров, то управление ведется только по давлению как приоритетному параметру, без учета знаков отклонений температуры. При этом дополнительное воздействие, например, изменением системы загрузки, не применяется, так как оно не может быть корректным по отношению ко всем секторам. Известно, что неравномерность распределения газового потока в доменной печи бывает весьма устойчивой, поэтому реакция на воздействие ВРШ может проявляться с большим запаздыванием. В то же время, предлагаемое в известном способе увеличение расхода природного газа на группе фурм, одновременно с началом воздействия ВРШ, может привести к неустойчивой работе фурменных зон вследствие частого изменения их температурного и газодинамического режима работы. Поэтому воздействие изменением расхода топливных добавок через фурмы должно применяться как дополнительное достаточно редко и кратковременно, и только в случае установления факта длительного отсутствия реакции объекта на воздействие с помощью ВРШ. Например, в доменной печи полезным объемом 1386 м помещается, с учетом уминки, 112 скипов кокса и 112 скипов рудных материалов при системе загрузки ААКК, массе кокса в подаче 6,6 т и рудных материалов 22,7 т. Если нарушение устойчивое и распределение газового потока не изменяется при работе ВРШ по неизменной программе на протяжении загрузки 224 скипов, известным способом перераспределяют расход топливных добавок через фурмы. В другом случае, например, при устойчивом положительном отклонении температуры в секторе 1 и отрицательных отклонениях в др уги х секторах, по истечении некоторого времени, в сектор 1 оказались загруженными 112 рудных гребней и 0 гребней кокса. Это может вызвать приход в горн недостаточно восстановленных материалов и заливку фурм шлаком, поэтому в этом секторе необходимо повысить температуру горновых газов путем снижения подачи топливных добавок в фурмы данного сектора без изменения их общего расхода. Таким образом, применение дополнительных воздействий повышает надежность способа. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вариант расположения на малом конусе и в печи гребней и впадин шихты; на фиг. 2 - структурная схема заявляемой системы. На фиг. 1 представлены секторы 1, 2, 3, 4 контроля и управления, рудные гребни и гребни кокса 5 и впадины 6, образующиеся при высыпании шихты из правого скипа 7, гребни 8 и впадины 9, образующиеся при высыпании шихты из левого скипа 10 (места нахождения рудных и коксовых гребней совпадают). В каждом секторе установлено по три термопары и по одному отбору давления. Структурная схема системы (см. фиг. 2) содержит датчики 11 температуры периферии и 12 давления по середине шахты, устройство 13 определения отклонений, устройство 14 анализа комбинаций отклонений в секторах, программноинформационное устройство 15, логическую схему управления 16, исполнительное устройство 17, электропривод ВРШ 18, датчик 19 угловых перемещений ВРШ, устройство 20 автоматики загрузочной системы, устройство 21 определения устойчивости нарушений, устройство 22 счета рудных гребней и гребней кокса в секторах и устройство 23 сигнализации, соединенные между собой. Пример реализации способа. В результате обработки текущи х показаний периферийных термопар и датчиков давления в середине шахты в секторах определены знаки отклонений температуры DT и давления DР с учетом установленных пороговых значений: сектор 1 "0" DT и "0" DР, сектор 2 "-" DТ и"+" DР, сектор 3 "0" AT и "0" DР, сектор 4 "0" DT и "0" DР, то есть отклонения имеются только в секторе 2. Для ликвидации обнаруженного нарушения устанавливают углы вращения ВРШ, обеспечивающие загрузку в сектор 2 рудных гребней и впадин кокса для уменьшения газопроницаемости в нем путем повышения рудной нагрузки: для левого рудного скипа 270°, для правого рудного 90°, для левого коксового скипа "-" 90°, для правого коксового 0°. Одновременно, на протяжении загрузки 20-30 подач, снижают уровень засыпи на 0,25 м с целью уменьшения загрузки узкопериферийного кольца. При этом непрерывно учитывают количество рудных гребней и гребней кокса, загруженных в секторы. Если нарушение в секторе 2 устойчивое, через некоторое время в нем окажутся загружены только рудные гребни, а в других секторах рудные гребни будут отсутствовать. В этом случае в секторе 2 снижают расход топливных добавок до приемлемого уровня. При наличии отклонений в нескольких секторах, например в секторе 1 определено "-" DT, "+" DР, в секторе 2 "0" DT, "+" DР, всекторе 3 "0" DT, "+" DР, в секторе 4 "+" DT, "-" DР, в секторы 1, 2, 3 загружают рудные гребни, в сектор 4 - гребни кокса и соответствующая программа работы ВРШ выглядит следующим образом: первый левый рудный скип 0°, второй левый рудный 180°, первый правый рудный 180°, второй правый рудный 180°, первый левый коксовый 90°, второй левый коксовый 90°, первый правый коксовый 0°, второй правый коксовый 0°. Если данное нарушение устойчивое и ВРШ на протяжении загрузки 224 скипов работает только по этой программе, известным способом с помощью известных устройств перераспределяют расход топливных добавок через фурмы. В другом случае, например, если в секторе 1 определено "-" DT и "+" DР, в секторе 2 "+" DT и "0" DР, в секторе 3 "+" DT и "0" DР, в секторе 4 "0" DT и "0" DР, то в сектор 1 загружают рудные гребни и впадины кокса. Если же, например, в секторе 1 определено "+" DT и "0" DР, в секторе 2 "-" DT и "0" DР, в секторе 3 "-" DT и "0" DР, в секторе 4 "+" DT и "0" DР, то в секторы 1 и 4 поочередно загружают рудные гребни, а в секторы 2 и 3 - гребни кокса. Система работает следующим образом. Устройство 13 периодически опрашивает датчики 11 и 12, определяет отклонения температуры и давления от их средних по окружности значений и передает в устройство 14 знаки отклонений параметров по тем секторам, где отклонения превышают установленные пороговые значения. Устройство 14 анализирует поступившую комбинацию знаков отклонений и передает в устройства 15 и 21 код нарушения, соответствующий данной комбинации отклонений, а если отклонения температуры и давления имеются только в одном секторе и их знаки противоположны, то и команду в устройство 23 о выдаче технологическому персоналу сигнала о необходимости корректировки радиального распределения материалов. Устройство 15 анализирует поступивший код и передает в устройство 16 соответствующую управляющую программу, содержащую углы поворота ВРШ для загружаемых порций шихты. Устройство 16 после приема любой управляющей программы выдает в устройство 17 команду на переключение цепей управления ВРШ с работы по командам от действующей типовой схемы управления ВРШ на работу по командам устройства 16. При движении порции материала на колошник в устройство 16 из устройства 20 поступает информация о виде материала (рудный материал или кокс) и стороне загрузки (левый или правый скип), на основании которой из управляющей программы выбирается требуемый угол поворота ВРШ (например, для первого левого рудного скипа - 120 град). После прихода скипа на колошник и включения ВРШ сигналы угла его поворота поступают от датчика 19 в устройство 16 и при совпадении текущего угла поворота с заданным устройство 16 выдает в устройство 17 команду на останов ВРШ. Каждый загруженный скип фиксируется в счетчике устройства 21. Содержимое счетчика сравнивается с заданным числом, равным количеству порций шихты, суммарный объем которых равен полезному объему печи, и при их равенстве устройство 23 выдает технологическому персоналу сигнал о необходимости перераспределения расхода топливных добавок через фурмы. При любом изменении кода нарушения, поступающего из устройства 14, счетчик порций в устройстве 21 обнуляется и счет начинается сначала. При выравнивании газового потока по окружности в устройство 15 будут переданы нулевые значения знаков отклонений, соответственно устройство 16 выдаст команду на переключение цепей управления приводом ВРШ на работу по основной программе. В этом режиме работой ВРШ управляет действующая типовая схема управления ВРШ, входящая в состав устройства 20. В любом режиме работы ВРШ (по основной программе или по любой из управляющих программ) из устройства 16 в устройство 22 поступают сигналы о виде загружаемой порции материала, стороне загрузки и фактическом угле поворота ВРШ. Эти данные определяют конкретный сектор, в который загружается гребень данной порции шихты. Устройство 22 на отдельных счетчиках подсчитывает количество рудных гребней и гребней кокса, находящихся в каждом секторе, и при нахождении в каком-либо секторе только рудных гребней в количестве, равном числу порций рудных материалов, находящихся в объеме печи, устройство 23 выдает сигнал о необходимости уменьшения расхода топливных добавок в данном секторе. Описание отдельных устройств системы. Датчики 11 - стандартные термопары типа ТХА, установленные ниже цилиндрической части колошника печи примерно на 1 м. Датчики 12 - стандартные дифференциальные манометры, например типа "САПФИР", измеряющие перепады давления Pl,k попарно между соседними отборами І и k в соотве тствии с выражениями: где Р1-Р4 - статические давления по окружности середины шахты в секторах 1-4. Отборы установлены в одном горизонтальном сечении середины шахты печи, по одному в каждом секторе. Устройство 13 преобразует аналоговые сигналы датчиков 11 и 12 в комбинацию дискретных вы ходных сигналов типа "ДА-НЕТ", характеризующи х наличие отклонений и их распределение по секторам, следующим образом. Опрос датчиков производится с частотой не менее 1 опрос в секунду. По данным каждого опроса вычисляются среднеарифметические температуры периферии каждого сектора Tncj и всей периферии Тn и посекторные отклонения температуры DTncj в соответствии с выражением DTncj=Tncj-Tn. Посекторные отклонения давления Рj вычисляются по выражениям: Ввиду малой инерционности и значительной колеблемости давления полученные отклонения усредняются на скользящем интервале времени заданной длительности и формируются в виде математического ожидания М (DPj). Определяются знаки полученных отклонений параметров, а их абсолютные значения lDTncjl IM(DPj)l сравниваются с установленными пороговыми значениями Ет и Ер и при IDTncjl Eт или IМ(DPj)l DEp считается, что в данном секторе имеется отклонение газового потока от нормы. Результаты операций формируются в виде комбинации сигналов "ДА" (1) и "НЕТ" (0), которые устанавливаются на элементах памяти (на выходах устройства 13), по 4 в каждом секторе, и идентифицируются как Тін, Рін для положительных отклонений температуры и давления и Тін и Рін - для отрицательных отклонений температуры и давления. В таблице представлен пример комбинации выходных сигналов устройства 13, поступающих на вход устройства 14 для случая, когда в секторе 1 зафиксированы положительные отклонения температуры и давления, в секторе 2 - положительное отклонение температуры и отсутствие отклонения давления, в секторе 3 - положительное отклонение давления и отсутствие отклонения температуры, в секторе 4 - отрицательные отклонения давления и температуры. Нулевые значения всех отклонений свидетельствуют об отсутствии нарушений равномерного распределения периферийного газового потока. Устройство 14 анализирует поступающую по 16 каналам комбинацию сигналов отклонений "0" и "1" и формирует на своих выхода х коды нарушений и команду для устройства сигнализации следующим образом. Вначале проверяется наличие отклонений обоих параметров только в одном секторе, противоположность их знаков и отсутствие отклонений в остальных секторах. В этом случае в устройство 23 выдается сигнал о необходимости корректировки радиального распределения материалов, а значение знака отклонения температуры (Tіп или Тін) приравнивается нулю и на выходе устройства 14 устанавливается значение знака отклонения давления в данном секторе (Ріп или Рін). Если отклонения параметров имеются более чем в одном секторе, сигнал в устройство 23 не выдается, значения знаков отклонений Tіп и Тін приравниваются нулю, а на выходе устройства устанавливаются только значения знаков Ріп и Рін. Если отклонения давления о всех секторах отсутствуют, на выходе устройства устанавливаются значения знаков отклонений температуры Tіп и Tін. Вы ход устройства 14 состоит из 16 каналов, на которых устанавливается комбинация сигналов "0" и "1", являющаяся кодом нарушения, который поступает в устройства 15 и 21. При нулевы х значениях знаков отклонений во всех секторах устройство 15 выдает сигнал основной программы, который устанавливает в "0" счетчик скипов, имеющийся в устройстве 21, и запрещает их дальнейший счет. Сигнал также передается через логическую схему управления 16 в исполнительное устройство 17, которое переключает цепи управления ВРШ, находящиеся в устройстве 20, на работу ВРШ по основной программе. Устройство 15 состоит из дешифратора, имеющего 16 входов и 58 выходов, и блока памяти, в котором устанавливаются 58 управляющих программ. Число выходов и управляющих программ равно числу корректных кодов нарушений, которые могут поступать в устройство 15 и о тражают возможные сочетания нарушений газового потока в секторах (например, сочетание Р1п=1, Р2п=0, Р3п=0, Р4п=1, Pі н=0, Тіп=0, Тін=0 является некорректным, так как технологически невозможно усиленное развитие газового потока в двух секторах без наличия ослабленного потока газов хотя бы в одном секторе). Появление некорректных кодов нарушений свидетельствует о неисправности устройства 15. Управляющие программы содержат значения углов поворота ВРШ для отдельных порций материала. Отдельные управляющие программы приведены в примере реализации способа. Устройство 21 состоит из блока запоминания кода нарушения и счетчика скипов. Появление на входе устройства любого корректного кода нарушения разрешает счет скипов, а любое изменение кода нарушения устанавливает счетчик в "0" и инициирует начало нового счета. После загрузки заданного числа скипов при неизменном коде нарушения, то есть при неизменной управляющей программе работы ВРШ, устройство 21 выдает в устройство 23 сигнал о необходимости перераспределения топливных добавок, вдуваемых через фурмы печи. Сигнал погрузки очередного скипа поступает в устройство 21 от устройства 20 автоматики загрузочной системы через логическую схему управления 16. Логическая схема управления 16 осуществляет управление электроприводом ВРШ по управляющим программам, поступающим из устройства 15, передает сигнал погрузки очередного скипа в устройство 21 и сигналы стороны загрузки, вида материала и угла поворота ВРШ в устройство 22, осуществляющее счет рудных гребней и гребней кокса в секторах. При появлении на входе устройства 16 сигнала кода любой управляющей программы в исполнительное устройство 17 выдается сигнал включения контактора автоматики, который переключает цепи управления электроприводом ВРШ на работу по командам устройства 16. При подъеме очередного скипа на колошник из устройства 20 в устройство 16 поступает информация о виде материала (руда или кокс) и стороне загрузки (левый или правый скип), на основании которой из управляющей программы выбирается требуемый угол поворота ВРШ. Значение угла поворота определяет направление вращения двигателя: до 180° - по часовой стрелке ("вперед"), больше 180° - против часовой стрелки ("назад"). Команды "вперед" и "назад" подаются на соответствующие контакторы устройства 20 автоматики загрузочной системы, которые непосредственно включают электропривод 18. После его включения сигналы угла поворота распределителя поступают от датчика 19 в устройства 16 и 20. В устройстве 16 текущий угол поворота сравнивается с назначенным управляющей программой и при их равенстве в устройство 17 подается сигнал останова распределителя, который поступает на соответствующий элемент устройства 20, непосредственно осуществляющий останов электродвигателя. Исполнительное устройство 17 содержит контактор автоматики и релейные элементы, включающие контакторы "вперед", "назад" и реле останова типовой схемы управления ВРШ. Электропривод ВРШ 18, датчик угла поворота 19 и устройство 20 автоматики загрузочной системы - типовые, которыми обычно оснащаются доменные печи с конусными загрузочными устройствами. Устройство 22 состоит из 8 реверсивных счетчиков (по 2 на каждый сектор), на которых подсчитывается количество рудных гребней и гребней кокса, находящихся в каждом секторе в любой момент времени по всей высоте столба шихты, схемы управления их работой и схемы выдачи выходных сигналов. В работе устройства использован принцип скользящего интегрирования. Алгоритм работы устройства основан на том, что количество порций (скипов) шихты, находящи хся в печи в любой момент времени, можно рассчитать поданным о полезном объеме печи с учетом принятого уровня засыпи, системе загрузки, насыпном весе рудных материалов и кокса и их массе в подаче, а сектор, в который попадает гребень очередной порции шихты, определяется поданным о начальном расположении гребней шихты на малом конусе и в печи, стороне загрузки и угле поворота ВРШ. Например, по данным рис. 1, при загрузке кокса правым скипом и угле поворота ВРШ на 30° (ВРШ=30°), гребень кокса будет загружен в сектор 3. Процесс подсчета гребней шихты в секторах, начиная с произвольного момента времени, происходит, исходя из рис. 3, следующим образом: 1-й скип левый рудный, ВРШ - 300°, гребень загружен в сектор 3; 2-й скип правый коксовый, ВРШ = 300°, гребень загружен в сектор 4; 3-й скип левый коксовый, ВРШ 90, гребень загружен в сектор 4; 4-й скип правый рудный, ВРШ=180°, гребень загружен в сектор 2 и т.д. На счетчиках подсчитывается количество рудных гребней и гребней кокса в каждом секторе, а в схеме управления счетчиками запоминается порядковый номер скипа и сектор, в который загружается гребень конкретной порции шихты. Пусть на момент загрузки 224 скипов, заполняющих весь объем печи, в секторе 1 находится 30 рудных гребней и 20 гребней кокса, в секторе 2 - 28 рудных гребней и 30 гребней кокса, в секторе 3 - 32 рудных гребня и 21 гребень кокса, в секторе 4 - 22 рудных гребня и 41 гребень кокса. При загрузке очередного, 225-го скипа, например, с коксом и поворота ВРШ его гребень будет загружен, например, в сектор 2. В соответствии с принципом скользящего интегрирования необходимо из общей суммы скипов материала, заполняющих объем печи, вычесть один скип, загруженный первым в последовательности из 224 скипов, и добавить один, 225-й скип. В рассматриваемом случае необходимо показания счетчика рудных гребней в секторе 3 уменьшить на 1, так как первым в последовательности из 224 скипов был рудный скип и его гребень был загружен в сектор 3, а показания счетчика гребней кокса в секторе 2 необходимо увеличить на 1. При загрузке 226-го скипа, например, с агломератом, его гребень оказался загруженным, например, в сектор 3. В этом случае показания счетчика рудных гребней в секторе 3 должны увеличиться на 1, а показания счетчика гребней кокса в 4 должны быть уменьшены на 1, так как вторым в последовательности из 224 скипов был скип с коксом и гребень его был загружен в сектор 4. Аналогичные логические и вычислительные операции необходимо выполнять при загрузке каждого очередного скипа. Устройство 22 выдает в устройство 23 сигналы количества рудных гребней и гребней кокса в секторах и команды о необходимости уменьшить расход топливных добавок через фурмы в том секторе, где показания счетчика гребней кокса равны нулю, а показания счетчика рудных гребней равны расчетному числу (в рассматриваемом примере 112). Устройство 23 сигнализации содержит цифровые индикаторы, на которые выводятся количества рудных гребней и гребней кокса в секторах и информационное табло, на которые выводятся текстовые сообщения: "разгрузить периферию", "подгрузить периферию" (по командам устройства 14); "перераспределить расход топливных добавок через фурмы" (по команде устройства 21) и "уменьшить расход топливных добавок в секторе 1 (2, 3, 4) - по командам устройства 22. Реализация предлагаемого способа и системы обеспечивает текущее, в темпе с процессом, распределение рудной нагрузки по окружности печи в соответствии с текущим распределением периферийного газового потока на большей части столба шихты при любых комбинациях нарушений равномерности окружного газораспределения в секторах, благодаря чему улучшается использование физикохимической энергии газов, приводящее к экономии кокса и повышению производительности печи, уменьшает несимметричность износа кладки и вероятность образования настылей вследствие выравнивания работы печи по окружности, продлевая кампанию печи.