Способ автоматического управления процессом окомкования и устройство для его осуществления

 

1. Способ автоматического управления процессом окомкования, включающий стабилизацию подачи шихты в окомкователь, измерение и регулирование размера окатышей путем изменения скорости вращения окомкователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности окомкователя по кондиционным окатышам путем повьш1ения качества переходного процесса окомкования , дополнительно воздействуют на материал в окомкователе бегущим электромагнитным полем в направлении, соответствующим движению материала, измеряют скорость вращений окомкователя , сравнивают ее с заданной скоростью и определяют величину отклонения скорости вращения окомкователя от заданной, вычисляют интегральное значение величины отклонения за фиксированный промежуток времени и изменяют скорость вращения окомкопателя пропорционально произведению коэффициента пропорциональности на сумму величины отклонения и интегрального значения величины отклонения , взятого с весовым коэффициентом , измеряют значение первой производной отклонения скорости вращения окомкователя от заданной, измеряют промежуток времени, за который первая производная величина отклонения скорости вращения окомкователя от заданной достигнет своего максимального с начала переходного процесса значения, и обратно пропоргуюнально этой величине корректируют значение весового коэффициента, а заданное значение скорости вращения окомкователя корректируют прямо пропорционапь)1О величине отклонения содержания окатьшюй заданного размера от максимального знчения, при этом круговую частоту бегущего электромагнитного поля изменяют пропорционально скорости вращения окомкователя. 2. Устройство для автоматического управления процессом окомкования, содержащее электропривод окомкователя с преобразователем мощности, последовательно соединенные датчик расхода материала, подаваемого в окомкователь , установленный на питателе, первый сумматор, регулятор расхода материала, подаваемого в окомкователь , преобразователь мощности, соединенный с электроприводом питателя , причем второй вход первого сумматора соединен с задатчиком расхода, датчик грансостава, соединенный с экстремальным регулятором, о т л и§ (Л кэ ел о ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (5() 4 С 22 В 1/14

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629887/22-02 (22) 22.07.83 (46) 15.08.86. Бюл. 30 (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (72) В.С. Моркун, Т.Ю. Трач и и В.П. Хорольский (53) 622.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(365383, кл. С 21 В 1/1О, 1973.

Ксендзовский B.P. Автоматизация процессов производства окатышей..

М.: Металлургия, 1971, с. 167, 168. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКОМКОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) l. Способ автоматического управления процессом окомкования, включающий стабилизацию подачи шихты в окомкователь, измерение и регулирование размера окатышей путем изменения скорости вращения окомкователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности окомкователя по кондиционным окатышам путем повышения качества переходного процесса окомкования, дополнительно воздействуют. на материал в окомкователе бегущим электромагнитным полем в направлении, соответствующим движению материала, измеряют скорость вращения окомкователя, сравнивают ее с заданной скоростью и определяют величину отклонения скорости вращения окомкователя от заданной, вычисляют интегральное значение величины отклонения за фиксированный промежуток времени и изменяют скорость вращения окомкопателя пропорционально произведению коэффициента пропорциональности на сумму величины отклонения и интегрального значения величины отклонения, взятого с весовым коэффициентом, измеряют значение первой производной отклонения скорости вращения окомкователя от заданной, измеряют промежуток времени, за который первая производная величина отклонения скорости вращения окомкователя от заданной достигнет своего максимального с начала переходного процесса значения, и обратно пропорционально этой величине корректируют значение весового коэффициента, а заданное значение скорости вращения окомкователя корректируют прямо пропорционально величине отклонения содержания окатыш ей заданного размера от максимального знчения, при этом круговую частоту бегущего электромагнитного поля изменяют пропорционально скорости вращения окомкователя.

2. Устройство дпя автоматического управления процессом окомкования, соцержащее электропривод окомкователя с преобразователем мощности, последовательно соединенные датчик расхода материала, подаваемого в окомкователь, установленный на питателе, первый сумматор, регулятор расхода материала, подаваемого в окомкователь, преобразователь мощности, соединенный с электроприводом питателя, причем второй вход первого сумматора соединен с задатчиком расхода, датчик грансостава, соединенный с экстремальным регулятором, о т л и1250590 ч ающе е с я тем, что, с целью увеличения производительности окомкователя по кондиционным окатышам путем повьппения качества процесса окомкования, оно снабжено датчиком скорости вращения окомкователя, уп. равляемым мультивибратороь1, коммутатором, установкой бегущего электромагнитного поля, блоком коррекции, эадатчиком скорости вращения окомкователя, вторым сумматором, регулятором скорости вращения окомкователя, дифференциатором, блоком определения модуля, триггером Шмитта, электронным ключом, амплитудным детектором, одновибратором, таймером и масштабным блоком, источником тока, подсоединенным к первому входу коммутатора, причем выход блока определения модуля соединен с первым входом электронного ключа, выход триггера Шмитта соединен с первым входом таймера, Изобретение относится к автоматическому управлению процессами окомкования тонкоизмельченных желеэорудных материалов и может быть использовано при подготовке сырья к металлургическому переделу.

Целью изобретения является увели чение производительности окомкователя по кондиционным окатыш|ам путем повьппения качества переходного процесса окомкования.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа управления; на фиг. 2 — изменение траектории движения комкуемого материала при воздействии на него бегущим электромагнитным полем; на фиг. 3 — зависимость производительности окомкователя по годным окатышам от скорости вращения окомкователя.

Объектом управления (фиг. 1) является окомкователь 1, в который шихта подается питателем 2, приводимым в движение электроприводом 3. Устройство для управления состоит иэ датчика 4 расхода материала в окомко5

25 выход датчика скорости вращения окомкователя подсоединен к первому входу второго сумматора и к входу управля" емого мультивибратора, выход которого подсоединен к второму входу коммутатора, выход которогo соединен с входом установки бегущего электромагнитного поля, выход экстремального регулятора через блок коррекции и задатчик скорости вращения окомкователя соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через дифференциатор, блок определения модуля, триггер Шмитта, электронный ключ, амплитудный детектор и одновибратор подсоединен к второму входу таймера, выход которого через масштабный блок подсоединен к второму входу регулятора скорости вращения окомкователя, первый вход которого подсоединен к входувторого сумматора, авыход-кпреобразователю мощности электропривода окомкователя, 1 ватель 1, установленного на питателе 2, регулятора 5 расхода материала в окомкователь 1, вьмод которого через преобразователь 6 мощности связан с электроприводом 3, а вход соединен с выходом первого сумматора 7, к первому и второму входам которого подключены датчик 4 расхода материала и задатчик 8 расхода материала в окомкователь 1,датчик 9 грансостава сырых окатьппей, выход которого связан с входом экстремальногD регулятора 10, выход которого соединен с входом блока 11 коррекции, который связан с задатчиком 12, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 13, второй вход которого подсоединен к датчику 14 скорости, а вьмод второго сумматора 13 соединен с первым входом регулятора 15 скорости вращения окомкователя и входом дифференциатора 16, выход которого подключен к входу блока 17 определения модуля, выход которого соединен с входом триггера 18 Шмитта, выход которого связан с первым входом электронного клю125059О поля.

Средний диаметр и качество окатышей зависят от скорости вращения окомкователя (фиг. 3). Однако при увеличении скорости выше критической движение материала в окомкователе переходит в водопадггьй, а затем в циклический режим, что ведет к резкому снижению среднего диаметра и качества окатышей вследствие того, что большая часть материала прижимается к стенкам окомкователя. С целью управления траекторией движения материала в окомкователе в третьем ква фанте (фиг. 2) размещают уста- З5 нонку бегущего электромагнитного посостоящую из магнитопровода и обмоток. Это даст возможность зародьппам комков, образовавшихся в результате 40 перемещения по дуге АБ, придать дополнительный момент количества движения, направленный по гарниссажу.

Кроме этого, комки получат враща- тельное движение вокруг своей оси.

Это способствует увеличению вероятности их столкновения с частицами

Момкуемойг шихты, к увеличению прочности комков вследствие увеличения числа соударений. Характер воздейст- 0 вия бегущего электромагнитного поля выбирают таким, чтобы движение шихты из водопадного переходило в режим переката, наиболее благоприятный с точки зрения окомкования. л

Устройство для реализации способа управления процессом окомкования работает следующим образом.

30 ча 19, второй вход которого подсоединен к выходу блока 17, а выход подключен к последонате IhHQ соединенным амплитудному детектору 2О, одновибратору 21, таймеру 22, второй вход которого связан с ныходом триггера 18, а выход — с входом масштабного блока 23, выход которого соединен с вторым входом регулятора 15 скорости, выход которого свя- 10 эан с входом второго преобраэонателя 24 мощности, к выходу которого подключен электропривод 25 окомконателя 1, управляемого мультивибратора 26, вход которого соединен с датчиком )4 скорости, а выход с перным нходом коммутатора 27, второй вход которого связан с выходом источника 28 тока, а выходы с обмотками электромагнитной системы установки 29 бегущего электромагнитного

Стабилизируется количество шихты, подаваемой в окомкователь, путем изменения скорости питателя 2. При возникновении рассогласования между заданным значением материала, задавазмьгм эадатчиком 8 и текущим значением контролируемой величины, измеряемой гатчиком 4 расхода материала, регулятор 5 через преобразователь 6 мощности изменяет скорость питателя 2, та-. ким образом, чтобы парировать возникшее рассогласование. Содержание окатьппей контролируемого размера определяется датчиком 9 грансостана сырьгх окатышей, например, ультразвукового типа. Экстремальный регулятор 10 посредством блока 1) коррекции изменяет величину задания скорости вращения окомкователя таким образом, чтобы максимизировать содержание окатьппей контрольного размера. Датчик 14 скорости измеряет скорость вращения окомкователя !. Измеренная Величина сравнивается с заданной на сумматоре 13. При отклонении текущего значения скорости и от заданного и устанавливаемого задатчиком J 2, регулятор 15 формирует управляющий сигнал, который зависит от величины рассогласования с и уставок регулятора 15. Для оценки характеристик переходного процесса объекта управления сигнал рассогласования с поступает на дифференциатор 16, где определяется первая производная с а затем в блок )7 определения модуля, где осуществляется вычисление )С1

Оценку характеристик объектов упранления следует (с точки зрения точности получаемых результатов) проводить в том случае, если параметры переходного процесса превьппают заданный уровень. С этой целью пороговое устройство, выполненное в виде триггера 18 )))митта, фиксирует момент преньппения IEI заданного уровня IE,I, т.е. выполнение условия

IEI IE / ) О. В этом случае триг3 гер 18 включает электронный ключ 19 и таймер 22. В амплитудном детекторе 20 определяется максимальное значение )Е ) величины отклонения. х х

При достижении первой производной сноего первого с начала переходного процесса максимального значения срабатывает одновибратор 21, который выключает таймер 22. Таким образом таймер 22 фиксирует промежуток времени дС, за который величина) ) 1250590 достигает своего максимального значения. Изменение величины at свидетельствует об изменении постоянной времени объекта регулирования. С увеличением постоянной времени объекта управления увеличивается gt.

Уменьшение же инерционности объекта у; равления приводит к пропорциональному уменьшению At С выхода тайме- 1р ра 22 сигнал поступает в масштабный блок 23, где умножается на коэффициент пропорциональности 1 для согласования с входными цепями регулятора 15 скорости вращения окомкователя.

Регулятор 15 формирует закон управления. t ц() - К.F(t) + к.l (t), где К, К вЂ” коэффициенты пропорцио- эо нальной и интегральной части, причем K„ ) /дС. Сформированный таким образом сигнал U(t) поступает на преобразователь 24 мощности и на электропривод ?5 окомкователя 1. Сле-25 довательно, при отклонении скорости вращения окомкователя от заданной регулятор 15 формирует управляющее воздействие таким образом, чтобы скомпенсировать возмущение, вызванное флуктуациями динамических характеристик объекта. Сигнал от датчика 14 скорости поступает на управляемый мультивибратор 26, который задает частоты переключения коммутатором обмоток электромагнитной системы установки 29 бегущего электромагнитного поля. Таким образом, круговая частота бегущего электромагнитного поля определяется частотой переключения обмоток коммутатором 27 и изменяется пропорционально напряжению на датчике 14 скорости для согласования воздействий регулирования скорости окомкователя 1 и формируемого бегущего электромагнитного поля на траекторию движения материала в окомкователе 1, Таким образом, система обеспечивает поддержание максимально возможной производительности окомкователя по окатышам контрольного размера.

Управление технологическими процессами окомкования по предлагаемому способу обеспечивает повышение производительности окомкователя по кондиV ционным окатышам и снижение расхода электроэнергии.

П1 Л

Составитель А. Абросимов

Редактор Л. Авраменко Техред О.ГОртвай Корректор Г. Решетннк

Заказ 4378/21 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфически предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4