Способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений
ю
Союз Советскик
Социвлкстическик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1753914
Ф (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено01.03.77 (2! ) 2456716/22-02 э (51 }!VL. Кл.
С 22 В 1/00
G 01 F 23/00 с присоединением заявки ¹
Гкударстовнный комитет
СССР (23) Приоритет по доном изобретений н открытий
Опубликовано 07.08 80. Бюллетень ¹ 29 (53) Уд К669.1:
:622.785 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.80
О. A. Лабунович, А. El. Конюченко, P. И. Сигуа, К. Н. Сопов, М. Т. Гаприндашвили и 3. И. Члачидзе (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский (7) ) За институт автоматизации производственных процессов в в промышленности (54) СПОСОБ СОГЛАСОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЕЙ
ШИХТОВОГО И СПЕКАТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЙ
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к производству агломерата и предназначено для обеспечения непрерывного ведения технологических процессов подготовки агломерационной шихты и последуюшего ее спекания.
Известен способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений, заключакацийся в том, что корректировку производительности шихтового
10 отделения производят при отклонении уровня шихты от заданного среднего уровня в приемных бункерах спекательного отделения с учетом количества подаваемой и т5 расходуемой шихты, а также количества работакацих агломашин (1), Недостатком известного технического решения является то, что очень часто вносятся возмушения в шихтовое отделение, 20 так как практически не обеспечивается заданный уровень в приемных бункерах, что особенно усугубляется, если один тракт шихтоподготовки обеспечивает несколько .алгомерационных машин, т.е. загружает шихту в несколько бункеров.
Так как в известном способе допускается изменение среднего уровня шихты в небольших пределах для стабилизации заданного расхода из этих бункеров, что фактически приводит к следуюшему. При изменении потребления шихты агломашиной или изменении расхода возврата и шихту обязательно наступает момент отклонения уровня шихты от заданного среднего. Устранение этого отклонения по известному способу невозможно, так как объект характеризуется большим временем транспортного запаздывания, и система попадает в колебательный режим.
В известном способе также не используется полностью буферная споссбность бункеров. Если учесть, что объект характеризуется большим временем транспортного запаздывания, то согласование производительностей шихтового и спекательного отделений невозможно осушествить технически без дополнительных технологи3 7539 ческих установок, т.е. буферных емкостей, довольно больших размеров, способных сглаживать временное несоответствие между производительностями шихтового и спекательного отделений. Йля этой цели служат приемные бункера спекательного отделения.
Недостатком известного способа является также необоснованный выбор величины корректирующего воздействия шихтово- 10
ro отделения (например, ее изменение на
+ 50 ), так ка любое заранее жестко запрограммированное, корректирующее воздействие не может удовлетворить требованиям технологического процесса из-за того, что не учитываются переменные (особенно возмущающие) факторы технологического процесса.
Hemü изобретения — уменьшение часто ты корректирующего воздействия на производительность шихтового отделения пу- . тем максимального использования буферной емкости бункеров спекательного отделения, Поставленная цель достигается тем, 25 что измерение уровней шихты в приемных бункерах спекательного отделения производят непрерывно а изменение .производительности шихтового отделения производят в сторону увеличения при суммарной мас- З0 се шихты равной или меньше минимально-необходимой массы шихты приемных бункеров спекательного отделения, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки до величины, определяемой по ма- З5 тематическому выражению: и и
40 где 6..2А
Од;.—
4» макс (в,—
Минимально необходимую свободную емкость определяют с интервалом времени, прямо пропорциональным суммарному зна) чению свободной емкости бункеров, снаб э» мин новое заданное значение производительности шихто45 вого отделения; текущая потребность -й агломашины в шихте; максимально возможная производительность агломаши 50 ны по шихте в пределах ра- бочего диапазона; текущее значение поступления возврата в шихту с
4 -го бункера минимально возможное значение поступления возврата в шихту в пределах рабочечего диапазона;
14 4 — количество агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки;
К вЂ” переменный коэффициент, изменякицийся в пределах от
0,2 до 1;
К вЂ” переменный коэффициент, изменяющийся в пределах о т
0,5 до 1, и в сторону уменьшения при суммарной свободной емкости равной или меньше ми- нимально необходимой свободной емкости приемных бункеров спекательного отделения, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки, до величины, определяемой по математическому выражению: и и (g с Ц4 К - А» 4»вин
*»=4 где Q> — новое заданное значение производительности шихтового отделения;
Q4. — текущая потребность » -й
» агломашины в шихте;
Qp,. — минимально возможная прогмин изводи тельность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона;
Я . я. — текущее значение поступлеl
В ния возврата в шихту с» -го бункера;
И р — максимально возможное зна» мак0 чение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона; (1 — количество егломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки;
K — переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от
0,2 до 1;
К - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от
0,5 до 1.
Минимально необходимую массу шихты определяют с интервалом времени, прямо пропорциональным суммарному значению запаса шихты в бункерах, снабжаемых шихтой от одного тракта щихтоподготовки.
5 753 жаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки, Для нормального ведения технологического процесса спекания алгомерата необходима непрерывная подача шихты на аг5 лоленту в заданном количестве и заданного качества, Приготовленная в шихтовом отделении шихта содержит возврата в довольно большом количестве, При этом, ввиду изменения поступления возврата в шихту в широких пределах общее количество шихты является величиной переменной.
Переменной величиной является также потребление шихты агломерационными машинами. Если учесть, что объект (от бункеров шихтового отделения до спекательных машин) характеризуется большим временем чистого транспортного запаздывания (15-20 мин), то прямое согласование производительностей спекательного и. шихтового отделения невозможно осуществить технически без дополнительных технологических установок, т.е. буферных емкостей довольно больших размеров, способ- 25 ных сглаживать временное несоответствие между производительностями спекательного и шихтового отделения.. Для этих целей спекательное отделение снабжено бункерами (для каждой агломашины один бун- кер) большой емкости.
Предлагаемым способом достигается более полное использование буферной емкости спекательного отделения для обеспечения агломашин шихтой в требуемых ка35 честве и количестве при изменении расхода возврата в шихте и изменении потребности агломашин в шихте. Чем будет использована буферная способность емкостей, бункеров спекательного отделения, тем реже придется изменять производительность шихтового отделения.
Определяют минимально необходимое количество шихты в бункерах спекательного отделения, необходимое для непре- 45 рывного ведения технологического процесса спекания агломерата, равное разности максимальной производительности спекательного отделения и текущей производительности шихтового отделения, умноженной на коэффициент, учитываюший время транспортного запаздывания от первых бункеров.
Минимально необходимая суммарная свободная емкость определяется из условия исключения всех аварийных режимов, связанных с перегрузками бункеров при остановке спе .ательного отделения (как известно, при остановке спекательного от914 6 деления необходима также остановка шихтового отделения), при этом на наклонных конвейерах шихтового отделения кельзя оставлять шихту и ее необходимо загрузить в бункера спекального отделения и равняться емкости, необходимой для приема массы шихты, равной произведению того же коэффициента запаздывания на отношение текущей производительности шихтового отделения к коэффициенту насыпного веса шихты, Как видно иэ уравнения (2), минимально необходимая свободная емкость тоже является функцией текущей производительности шихтового отделения и является переменной величиной.
Учитывая вышеизложенное, предлагаемый нами способ осуществляет согласование производительностей шихтового и спекательного отделения следующим образом: через определенный интервал времени (например, 3-6 мин) производятся расчеты для определения наличия в бункерах суммарной массы шихты и .суммарной свободной емкости. При этом, если сумм ар на я масса шихты равна или меньше величины массы, полученной по уравнению (1), то необходимо произвести корректировку производительности шихтового отделения в сторону ее увеличения, а если свободная расчетная емкость равна или меньше величины емкости, полученной по уравнению (2), то необходимо произвести корректировку производительности шихтового отделения в сторону ее уменьшения, Важной задачей является правильное определение корректирующего воздействия для изменения производительности шихтового определения, удовлетворяющего требованиям технологического процесса даже при возникших максимально возможных возмущающих воздействиях.
С этой целью рассмотрим работу объ— екта управления при достижении массы шихты в приемных бункерах спекатепьного отделения минимально необходимого значения.
Допустим при этом. что производительность шихтового отделения равняется величине Q, a производительность спекаи тельного отделения < Q, где произ(:-1 Д j водительность 3 -й агJIQMBLUHHbl !3 ц -количес1во агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки. В этот момент на объекте могут возникнуть дополнительно следующие возмущающие воздействия, ухудшающие положение объекта управпения, например, уменьшение до минимума расхо7 .753914 8 да возврата в шихту или увеличение до А колебания, то меньше будет выбранное энамаксимума потребности агломерационных чение коэффициента К т.е К 0 2, 4/ ° ° 1 ) машин в шихте. При определении К> учитывается диаСледовательно, при определении величи- пазон изменения поступления возврата в ны корректирующего воздействия, необхо- шихту и частота возникновения таких
5 димо учитывать перечисленные выше воэ- ступлений. Например, чем выше математиможные возмущающие воэдейс:вияя. ческое ожидание возникновений таПри уменьшении количества шихты в ких колебаний чем выше ко ициент К
В о ициент бункерах до минимально необходимой ве- и наоборот, чем ниже математическое ожиличины новое заданное значение производи-10 дание возникновений таких колебаний, тем тельности шихтового отделения (с учетом меньше коэффициент К . поступления возврата) определяется следу- При уменьшении свободной емкости в ющим уравнением: бункерах до минимально необходимого значения новое значение производительности шихтового отделения определяется следующим уравнением:
20 где Я ы.эад новое заданное значение производительности шихтового отделения, т/ч;
25 текущая потребность агломашины в шихте; максимально возможная производительность агломашины по шихте в преде30 лах рабочего диапазона, т/ч; текущее значение поступления возврата в шихту с
i --ro бункера, т/ч;
35 минимально возможное мин значение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона, т/ч; количество агломашин, 40 снабжаемых одним трактом шихтоподготовки; переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 0,2 до 1; переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 05 до 1. к2
При определении к учитывается диапа50 зон и частота колебания потребности агломашин в шихте. Например, если данное агломерационное производство характеризуется одновременно как большим диапазоном колебания так и большой частотой возникновения таких колебаний, то необходимо коэфф щиент приравнивать к 1, т.е, К1 = 1, и наоборот, чем меньше диапазон колебаний и чем реже возникают такие и
2. В мс нс б 1 где Яд; „„- минимально возможная производительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона, т/ч;
g . — максимально возможное знаВА МаЦС чение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона, т/ч.
Значения коэффициента К и К2 определяются по вышеприведенным соображениям.
Определение суммарной свободной емкости или запаса шихты в бункерах производится через заданный дискрет времени (например, 3-6 мин), Однако для производств, снабженных небольшими буферными емкостями или характеризующимися довольно большими возмущающими воздействиями (большой диапазон изменения потребности агломерации в шихте и поступления возврата в шихту) необходимо снижать дискрет времени до величин 0,51,5 мин, чтобы не упустить момент достижения требуемых минимальных значений, суммарной свободной емкости и суммарного запаса шихты.
В предлагаемом изобретении предусматривается и работа с переменной дискретностью времени определения необходимых значений суммарной свободной емкости и суммарного значения запаса шихты. При этом интервал времени между расчетами, производимыми по уравнению (1), являет:я величиной прямо пропорциональной суммарному значению запаса шихты в бунке14 10 где Q — новое з ад а нное э нач ен ие
Ы. 5Q* производительности шихтового отделения;
Q — текущая потребность». -й
» агломашины в шихте;
Qp — максимально возможная про» моине иэводительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона;
0 — текущее значение поступле» ния возврата в шихту с
-го бункера;
Я . — минимально возможное зна » м»»н чение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона;
П вЂ” количество агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки
К, — переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от02 до 1; к — переменный коэффициент, 2 иэменякицийся в пределах от 0»5 до 1, и в сторону уменьшения при суммарной свободной емкости равной или меньше ми- . нимально необходимой свободной емкости приемных бункеров спекательного отделения, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки, до величины определяемой по математическому выражению:
Формула изобретения
1. Способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений путем изменения производительности шихтового отделения в зависимости от уровЗ5 ней в приемных бункерах спекательного отделения, потребности агломашин в шихте и текущей производительности шихтового отделения и количества работающих агломашин, отличающийся тем, что, с 40 целью уменьшения частоты корректирующего воздействия, определяют расход возврата в шихту и изменяют производительность шихтового отделения в сторону увеличения при суммарной массе шихты равной или меньшее минимально необходимой массы шихты приемных бункеров спекательного отделения, снабжаемых щи той от одного тракта шихтоподготовки до величины, определяемой по математическому выражению:
tl . ь гдето — новое заданное значение прои. эс»д иэводительности шихтового отделения; текущая потребность» -й агломашины в шихте; минимально возможная производительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона; текущее значение поступления возврата в шихту с ». -го бункера; максимально возможное эна А»
"» мин
Яв» б» макс
0у qg» =. 4 + 4 мдкс А )
Й 55 чение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона; количество агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготоЫки; к Е, О .-Я
9 7539 рах, а интервал между расчетами, производимыми по уравнению (2), является величиной, прямо пропорциональной суммарному значению свободной емкости в этих же бункерах.
Это значит, что, чем больше количество шихты в бункерах, тем реже производится его определение по уравнению (1) и, чем больше свободная емкость, тем реже производится ее определение по уравне-, 10 нию (2).
Предлагаемый способ согласования производительностей спекательного и шихтового отделений позволяет непрерывно вести технологический процесс даже при максимальных возмущающих воздействиях. При атом предлагаемый способ позволяет до минимума снизить частоту корректировки производительности шихтового отделения, что позволит сохранить без изменения качественные показатели подготовленной в шихтовом отделении шихты. Следовательно, предлагаемый способ позволяет улучшить качественные показатели технологического процесса снабжения агломерационных машин шихтой при сохранении качественных показателей подготовленной в шихтовом отделении шихты.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ж 339797, кл. G 01 F 23/00, 1 1.02,70 (прототип), 11 753914 12
К, — переменный коэффициент, из- 3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— менякацнйся в пределах от ш и и с я тем, что минимально необхо0,2 до 1; димую свободную емкость определяют с
К вЂ” переменный коэффициент, из- интервалом времени, прямо пропорцнональменякецийся в пределах от
5 ным суммарному значению свободной ем0 5 до 1 ° кости бункеров, снабжаемых шнхтой нз
2. Способпоп. 1,о тлич аю- одного тракта шнхтоподготовкн. ш и и с я тем, что миннмально необходимую массу шнхты определяют с интервалом времени, прямо пропорциональным сум- о марному значению запаса шнхты в бункерах снабжаемых шнхтой от одного тракта шнхтоподготовки.
Составитель А. Абросимов
Редактор С. Титова Техред А. Куликовская Корректор И, Муска
Заказ 4852/23 Тираж 694 Подпис ное
ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
