Способ управления механизмами транспортерной шихтоподачи доменных печей

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано в системах программного управления механизмами шихтоподачи доменных печей. Сущность изобретения: по заданному расположению, соотношению смешивания компонентов и суммарной объемной производительности сборного конвейера составляют расходные графики компонентов и по ним производят управление механизмами выгрузки весовых бункеров. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано в системах программного управления механизмами шихтоподачи доменных печей.

Известна бункерная эстакада доменной печи, содержащая установленные под бункерами грохоты, бункерные весы и конвейеры, поверхности элементов оборудования схода шихты установлены с уклонами в одном направлении, причем сборный конвейер соединен лотками с бункерными весами, затворы которых выполнены с возможностью регулирования сечений выпускных отверстий.

Недостатком данной бункерной эстакады является отсутствие способа управления механизмами для регулирования сечений выпускных отверстий (расхода материала) бункерных весов с целью формирования на сборном конвейере смешанной порции с заданным расположением, производительностью и соотношением смешивания компонентов.

Также известен способ управления механизмами транспортерной шихтоподачи, включающий грохочение, взвешивание и выдачу материала в порядке уменьшения транспортного времени бункеров, при этом выдачу материала из очередного весового бункера начинают по достижению в предыдущей нулевого веса дозы с выдержкой времени, определяемой по формуле T= (m_n-m_n+1)-(T^(Г_тр⁾-T^(х_тр^в)), где S - расстояние между весовыми воронками, V - скорость конвейера, m_n, m_n+1 - номера весовых воронок работающих следом, Т_тр^(г) - время движения переднего фронта головной части дозы до конвейера, Т_тр^(хв) - время движения переднего фронта хвостовой части дозы до конвейера.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности формирования на конвейере смешанной порции с наложением различных компонентов друг на друга.

В качестве прототипа выбран способ управления механизмами транспортерной шихтоподачи доменных печей, в котором определяют время опережения на транспортере начала дозы ведущего компонента шихты по отношению к началу дозы каждого ведомого компонента, по заданной массе опережения и скорости высыпания этого компонента из весового бункера, определяют время включения механизмов разгрузки для каждого весового бункера по формуле T_iвкл=t_выгр+ t_тр.+ t_пауз.+t _кi, где t_выгр. - время выгрузки находящейся в весовом бункере дозы шихтового материала последнего компонента текущей порции, t_тр. - время транспортного запаздывания, обусловленное расположением весовых бункеров на тракте шихтоподачи, t_пауз. - интервал между порциями шихтового материала на конвейере, t_кi - время опережения на транспортере начала - дозы ведущего компонента по отношению к началу дозы ведомого компонента, после чего сравнивают между собой определенные для каждого весового бункера значения T_вкл, устанавливают возрастающую последовательность этих значений и включают в этой последовательности механизмы разгрузки весовых бункеров по истечению времени каждого из интервалов установленной последовательности.

Недостатком этого способа является отсутствие возможности формирования на конвейере многокомпонентной смешанной порции с заданным расположением, пропорцией смешивания и расходом компонентов, равным, например, максимальной производительности конвейера, а, следовательно, минимальной длины порции.

Цель изобретения - увеличение производительности шихтоподачи и доменной печи.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления механизмами транспортерной шихтоподачи доменной печи для формирования на сборном конвейере многокомпонентной смешанной порции, содержащем определение времени включения механизмов разгрузки бункеров предусмотрено следующее отличие: по заданному расположению компонентов, суммарной объемной производительности, равной, например, максимальной производительности конвейера, и соотношению смешивания компонентов на конвейере, составляют расходные графики компонентов и по ним производят управление механизмами выгрузки весовых бункеров.

О соответствии предложенного технического решения критерию "существенные отличия" свидетельствуют сведения, приведенные в таблице.

Предложенное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", так как его отличительный признак не обнаружен в предшествующей технике.

Достижение положительного эффекта при осуществлении предложенного способа подтверждается далее.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. По заданной программе загрузки доменной печи задают многокомпонентную смешанную порцию в виде следующих друг за другом на сборном конвейере участков, в пределах которых количество и соотношение смешивания компонентов постоянно, задавая массы компонентов на участках
m_x/i, где m_x - масса компонента Х,
i - номер участка, на который выгружается масса m компонента х.

Участки нумеруют в порядке следования на сборном конвейере
1, 2, ..., i, ...

Определяют временную протяженность участков на сборном конвейере; как частное от деления суммарного объема компонентов, выгружаемых на данный участок, на объемную производительность сборного конвейера.

t_i= , где m_x/i - масса компонента Х выгружаемого на i-^й участок.

γ _х - насыпная масса компонента Х
П - объемная производительность сборного конвейера.

Определяют расход компонентов на участках, как частное от деления массы компонента, выгружаемого на данный участок, на временную протяженность участка.

Q_x/i= , где Q_x/i - расход компонента Х на i-м участке,
m_x/i - масса компонента Х выгружаемого на i^м участке,
t_i - временная протяженность участка на сборном конвейере.

Для каждого компонента составляют следующие последовательности:
1. Последовательность из выбранных для выгрузки бункеров, в порядке уменьшения их транспортного времени (времени транспортирования материала от бункера до сборного конвейера), обозначая их номером I с индексом, указывающим наименование компонента
(I_x)X_tтр.max., ...X_tтр.min.

2. Последовательность участков, в течение которых выгружается данный компонент в порядке следования участков на сборном конвейере (в порядке увеличения номера участка), обозначая их номером II с индексом, указывающим наименование компонента.

(II_x)i_xmin, ... i_xmax.

3. Последовательность временных протяженностей участков в соответствии с последовательностями участков, обозначая их номером III с индексом, указывающим наименование компонента
(III_x)ti_xmin, ... ti_xmax
4. Последовательность производительностей на участки, в соответствии с последовательностями участков.

(IV_x)Q_x/i_xmin., ...Q_x/i_xmax.

Определяют интервалы времени для включения ведущих бункеров компонентов (первых членов последовательностей (I)) на ведущие участки компонентов (первые члены последовательностей (II))
T_вклX_{t тр max}/i_{x min}=t_выгр+Σti_{x min}-1)+(t_тр.т-t_трX_max), где t_выгр. - время выгрузки находящейся в весовом бункере дозы шихтового материала последнего компонента текущей порции,
Σt(i_{x min}-1) - сумма временных протяженностей участков, предшествующих участку (включая t_o - временной интервал между порциями на конвейере),
t_тр.т. - транспортное время весового бункера последнего компонента текущей порции,
t_трХ_max. - транспортное время ведущего бункера компонента Х.

Составляют график выгрузки компонента Х, условно считая, что весь материал Х в порцию выгружается из ведущего бункера компонента первого члена последовательности (I_x) при этом, по сигналу "0" веса ведущего бункера с интервалом, равным разности транспортного времени первого и второго членов последовательности, программу выгрузки компонента продолжают выполнять механизмы разгрузки бункера, обозначенного вторым членом последовательности I_x и т.д. до выгрузки всех бункеров последовательности I_x. По прошествии времени T_вклХ_tтр.max/i_xmin. после начала выгрузки последней дозы текущей порции, включают механизмы выгрузки ведущего бункера компонента Х_tтр.max. на выгрузку в течение времени ti_xmin. (первый член последовательности IV_x). По прошествию времени ti_xmin. механизмы выгрузки компонента Х включают на выгрузку в течение времени t(i_xmin+1) (второй член последовательности III_x) с производительностью Q_x/i_xmin+1 (второй - член последовательности IV_x) и т. д.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами его осуществления. Задают порцию, в которой на первый участок выдается 25 т агломерата, на второй - 39 т агломерата и 28 т окатышей
m_А/1=25 т,
m_А/2=39 т, m_o/2=28 т.

Определяют временную протяженность на сборном конвейере 1^гоучастка
t₁= = =20 c, где m_a/1=25 т - масса агломерата, выгружаемого на 1 участок,
γ _А=1,6/м³ - насыпная масса агломерата,
П=0,8 м³/c - объемная производительность сборного конвейера.

Определяют временную протяженность на сборном конвейере 2-го участка
t₂= = = 47 c, где m_А/2=39 т - масса агломерата, выгружаемого на 2 участок,
m_o/2=28 т - масса окатышей, выгружаемых на 2 участок,
γ _о=2,1 т/м³ - насыпная масса окатышей.

Определяют расход агломерата на 1^-ом участке
Q_A/1= = =1.25 т/с, где t₁=20сек-временная протяженность 1^-го участка.

Определяют расход агломерата на 2^-ом участке
Q_A/2= = =0.83 т/с, где t₂=47 с - временная протяженность 2^-го участка.

Определяют расход окатышей на 2^-ом участке
Q_O/2= = =0.6 т/с,
Составляют последовательности из выбранных для разгрузки бункеров компонентов в порядке уменьшения их транспортного времени, обозначая: (I_А) - последовательность бункеров агломерата, (I_o) - последовательность бункеров окатышей
(I_А)А2_лев,А1_пр(I_o)O2_пр.

Составляют последовательности участков, в течение которых разгружается компонент в порядке из следования на конвейере, обозначая (II_A) - последовательность участков агломерата, (II_o) - последовательность участков окатышей
(II_А) 1, 2. (II_o) 2.

Составляют последовательности временных протяженностей участков компонентов в соответствие с последовательностями участков, обозначая (III_А) - последовательность временных протяженностей участков агломерата, (III₀) - последовательность временных протяженностей участков окатышей
(III_А) 20c, 47 c (III_o) 47 с.

Составляют последовательности производительностей выгрузки компонентов в соответствие с последовательностями участков, обозначая (IV_А) - последовательность производительностей агломерата, (IV_o) - последовательность производительностей окатышей
(IV_А)-1,25 т/c, 0,83 т/с (IV_o)-0,6 т/с.

Определяют интервал времени для включения ведущего бункера агломерата А2_лев. (первого члена последовательности I_А на участок 1 первый член последовательности II_А).

T_вклA2_лев/1=t_выгрK2_пр+Σt_1-1+(t_трK2_пр-t_трA2_лев)=85+50+(5-23)=72 c
Составляют график выгрузки агломерата, условно считая, что весь агломерат в порцию выгружается из бункера А2_лев., при этом по сигналу "0" веса А2_лев с интервалом времени (t_трА2_лев.-t_трА1_пр.), программу выгрузки агломерата продолжает бункер А1_пр. По прошествии 72 с после начала разгрузки бункера К2_пр. (последней дозы текущей порции) включают программу выгрузки агломерата, по которой включают бункер А2_лев. на разгрузку с производительностью 1,25 т/с на время 20 с. По истечении 20 с бункер агломерата переводят на разгрузку с производительностью 0,83 т/с на время 47 с.

Определяют интервал времени для включения бункера 02_пр на участок 2.

_c
Составляют график выгрузки окатышей. По прошествии 85с после начала разгрузки бункера К2_пр. включается программа выгрузки окатышей, по которой включают бункер 02_пр на разгрузку с производительностью 0,6 т/с.

Предложенный способ управления механизмами транспортерной шихтоподачи доменной печи обладает перед прототипом следующими преимуществами:
позволяет формировать на конвейере многокомпонентную смешанную порцию с заданным расположением и пропорцией смешивания компонентов, что позволяет более эффективно управлять печью "сверху";
позволяет формировать на сборном конвейере порции минимальной длины, позволяющие увеличить производительность загрузки печи на величину порядка 10% , что особенно важно при работе загрузки в режиме "догонки", так как уменьшает время работы печи с неполным уровнем.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ ТРАНСПОРТЕРНОЙ ШИХТОПОДАЧИ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ, включающий определение времени включения механизмов выгрузки весовых бункеров, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности шихтоподачи и печей путем формирования на конвейере заданной многокомпонентной смешанной порции, по заданному расположению компонентов, суммарной объемной производительности и соотношения смешивания компонентов на конвейере составляют расходные графики компонентов и по ним производят управление механизмами выгрузки весовых бункеров.

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ ТРАНСПОРТЕРНОЙ ШИХТОПОДАЧИ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ, включающий определение времени включения механизмов выгрузки весовых бункеров, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности шихтоподачи и печей путем формирования на конвейере заданной многокомпонентной смешанной порции, по заданному расположению компонентов, суммарной объемной производительности и соотношения смешивания компонентов на конвейере составляют расходные графики компонентов и по ним производят управление механизмами выгрузки весовых бункеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1