Способ управления процессом дозирования шихты для окускования железорудных материалов

Способ управления процессом дозирования шихты для окускования железорудных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии ипредназначено для управления процессом дозирования шихты при окусковании железорудных материалов. Цель изобретения - повышение качества окускованного материала. Согласно изобретению вычисляют содержание окиси кальция и кремнезема возврата, поступающего на окускование в течение текущего двухчасового интервала, по весу и химсоставу шихты, окускованной в течение предыдущего двухчасового интервала, а также дополнительно вычисляют предполагаемую основность готового окускованного материала и в зависимости от вычисленных значений содержания окиси кальция и кремнезема возврата и вычисленной основности готового окускованного материала устанавливают текущий расход флюсующих добавок в шихту. 2 табл. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 22 В 1/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО :ПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

/02.Бюл,N4 ский горный институт им.В.В.Ваховков, И.М.Искаков, Ю.С.Петров рин ий горный институт им.В.В,Вахе свидетельство СССР . С 22 В 1/16, 1979.

Б УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

Д НИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ОКУСКОВАН Я ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57 Изобретение относится к черной металлу гии и- предназначено для управления

Изобретение относится к черной металлу гии и предназначено для управления прбцессом дозирования шихты при окусковании железорудных материалов.

Известен способ автоматического дозиро ания флюсующих добавок и топлива в заданном соотношении в зависимости от расхода железорудной части шихты и возврата.

Недостатком этого способа является то, чт при дозировании шихты не учитывается бо ьшая часть возмущений, которые внося ся компонентами возвратных продуктов, а э о приводит к значительному отклонению ме кду полученной и заданной основностью в готовом окускованном материале.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является споФ. Ы,» 1792438 АЗ процессом дозирования шихты при окусковании железорудных материалов, Цель изобретения — повышение качества окускованного материала, Согласно изобретению вычисляют содержание окиси кальция и кремнезема возврата, поступающего на окускование в течение текущего двухчасового интервала, по весу и химсоставу шихты, окускованной в течение предыдущего двухчасового интервала, а также дополнительно вычисляют предполагаемую основность готового окускованного материала и в зависимости от вычисленных значений содержания окиси кальция и кремнезема возврата и вычисленной основности готового окускованного материала устанавливают текущий расход флюсующих добавок в шихту. 2 табл, соб подготовки аглошихты, в котором с целью повышения качества аглошихты, путем стабилизации ее основности дополнительно измеряют вес и химический состав немагнитной части возврата и по ним корректируют расход флюсующих добавок.

Недостатком названного способа является то, что задача стабилизации качества аглошихты решается для текущего момента времени, т.е, без учета предыстории процесса, без учета влияния каждого из компонент возвратных продуктов, на качество шихты и, тем более, на качество готового окускованного материала.

Названные недостатки не позволяютсущественно повысить качество готового окускованного материала, так как отклонение между полученной и заданной основностью

1792438

И Сао

100 100 (— (100 ) +с1" (" ию)10+ (1oo)(1oo) + в заданном объеме готового окускованного материала продолжает оставаться неучитываемой и неуправляемой величиной.

Несмотря на то, что стабильность основности в заданном объеме готового окускованного материала определяет экономические показатели аглофабрик, фабрик окатышей, экономические показатели доменного производства как в описанных выше, так и в других способах подготовки аглошихты все-таки предлагается стабилизировать только основность шихты (т.е. исходного материала), а основная задача управления названными технологическими процессами — задача повышения качества готового окускованного материала (эа счет снижения величины отклонения между полученной и заданной основностью в заданном объеме готового окускованного материала) — не решается.

Цель изобретения состоит в повышении качества готового окускованного материала. где Gир — текущий (вычисленный) расход известняка, т/ч;

QK,QT,Qs — расходы концентрата (железорудной части шихты), топлива, возврата, соответственно, взятые в течение текущего двухчасового интервала времени, т/ч;

СаО .СаОт,СаОи.SI02K ЯО2т,3 02и содержания CaO,Si02 в шихте (в концентрате, золе топлива, известняке, соответст венно), взятые в течение текущего двухчасового интервала времени, по данным химанализов, ;

W4 — влажность концентрата, взятая за текущий двухчасовой интервал времени, %, Ет,WT,Ì4 - зольность топлива, влаж-. ность топлива, известняка, соответственно, Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем дозирование флюсующих добавок в зависимости от веса и химсостава железорудной части шихты, топлива и возврата, дополнительно вычисляют содержание окиси кальция и кремнезема в возврате, поступающего на окускование в течение текущего двухчасо- вого интервала, по весу и химсоставу шихты, окускованной в течение предыдущего двухчасового интервала, а также дополнительно вычисляют предполагаемую основность готового окускованного материала и, в зависимости от вычисленных значений содержания окиси кальция и кремнезема возврата и вычисленной основности готового окускованного материала, устанавливают текущий расход флюсующих добавок в шихту.

Внесение коррекции в текущий расход флюсующих добавок в предлагаемом способе рассмотрим на примере вычислений текущего расхода известняка, подаваемого в процесс шихтоподготовки; полученные на основе химанализов, взятых один раз в смену (например, 8 ч), ;

СаОв,5! 02 — вычисленные значения

П содержания окиси кальция и кремнезема в возврате на текущий двухчасовой интервал

40 времени, %;

M> — вычисленная (предполагаемая) с сП новность готового окускованного материала, отн.ед.

45 Вычисленные значения содержания окиси кальция (СаО ) и кремнезема (3!02в )

П П в возврате, поступающего на окускование в течение текущего двухчасового интервала времени, получены по весу и химсоставу

50 шихты, окускованный в течение предыдущего двухчасового интервала времени, определяются по формулам:

Г

W ) СОя +о(— 2)(Ит) CaOt z + (— 2), (— 2)

100 100 100 100 100

1792438 (г) Si

1ОО 1ОО 1ОО

2) sicko(„„, (— 2) (з)

20 — период формирования заданного обьема готового окускованного материала, ч; 1 = (2-6) ч;

Qо, Мо — объем (т/ч) и основность (отн,ед.) агломерата технологического, соот25 ветственно, при формировании заданного объема готового окускованного материала (агломерата паспортного) за фиксированный период времени l, ч.

В прототипе (2) при составлении агло30 шихты с учетом возврата основность шихты определяется выражением:

ГдЕ Q,(1),С2,(,(т),Q (т),00(т) — раСХОд КО((цЕНтрата, флюсующих добавок, топлива, вес возврата;

СаО,СаО,СаО,СаО,Si02",Si02, 40 Si02,SiOz — содержание окиси кальция и кремнезема в компонентах шихты.

При расчетах по формуле (5) ставится задача стабилизации основности шихты на входе процесса, а не стабилизация основно45 сти в готовой продукции — готового окускованного материала.

Проведенный нами анализ статйстических данных технологического процесса показывает, что имеются значительные колебания содер>ка50 ния СаО и SiOz в концентрате, известняке, топливе, которые вызывают существенные колебания основности агломерата технологического и основности готовой продукции.

С целью выявления степени влияния от55 дельных компонент шихты на величину основности в готовой продукции авторами заявки был проведен вычислительный эксперимент. При этом расчетная основность готового агломерата (Mp) вычислялась по формуле, полученной на основании.уравнения материального баланса (3); а (1 —, ) + а )(1 где Q„(2), От 2), Q11 2) — фактические расходы к нцентрата (железорудной части шихты), т плива, известняка в шихте, взятые за и едыдущие 2 часа т/ч;

СаОк1- ) Ca 0 ) Ca Oè - ) 5! Огк

S Огт(), Si02 () -содеРжаниЯ СаО и Si02 в ихте (в концентрате, золе топлива, известн ке, соответственно), взятые за предыдуие 2 часа, полученные на основе данных х 1манализов, %;

WK — влажность концентрата, взятая (-2) з (предыдущие 2 часа, %;

Z,W1,W11,ППП вЂ” зольность топлива, в!лажность топлива и известняка, потери п1ри прокаливании известняка, полученные на основе химанализов, взятых один раз в с ену,%

С4(— фактический расход возврата, в эятый за предыдущие 2 ч по данным конвейерных.весов возвратных продуктов, т/ч;

Са00, Si020 ) — содержания СаО, 902 о агломерате технологическом, взятые за предыдущие 2 ч, полученные.на основе даных химаналиэов, %.

Вычисленная (предполагаемая) основость готового окускованного материала (о ) определяется по формуле:

П) >:1>),(i) ЬЯ(>

О(+О. О>

u„u. ZQJ(l) ! е Мо — заданная основность готового окукованного материала, отн,ед.;

QK — фактический расход концентрата (-2) (келезорудной ча:ти шихты) за предыдущий ,двухчасовой интервал времени, T/u;

Ок — фактический расход концентрата а текущий двухчасовой интервал времени, /ч;

Мо — фактическая основность агломеата технологического в предыдущей двухасовой партии по данным химанализов, тн.ед„

Мол — основность готового окускованно(о материала по паспорту, отн.ед„

О„(1)оэО ++ОфЩСаО" + 0 1 СВО + Gå(/Can

P„(t)SiC3 + а,о(1)БО) + а!(1)ЯЯ + О.(t)SiC6 о " (100) 100 О (ТОО) 100 100 +О" (1ОО) 1Об

С1 (1 100) 100 + о (1 100) 1оо 100 + о" (! 100) igо

1792438

10 Ош = Оисх + Ов, (9) hM = 1,30 - Mp, (7) ОСаОисх + QCaos

0SiO2vcx + ОSI02o (10) где Мр — расчетная основность готового агломерата, отн.ед., 0К 0,,0, — часовые расходы концентрата (железорудной части шихты), топлива, известняка, соответственно, т/ч;

Wx, WT,Ии — влажность концентрата, топлива, известняка, соответственно, о ;

cacao, cacao, cacao — содержание СаО в концентрате, золе, известняке, соответственно, ;

/Ь102 pslo?,/Ъог — содержание Si02 в концентрате. золе, известняке, соответственно, /;

ZT — содержание золы в топливе, .

При моделировании учитывались те параметры компонент шихты, которые входят в формулу (6) и оказывают непосредственное воздействие на изменение основности готового агломерата.

Для анализа приняты средние значения параметров влияющих факторов, определенных на основании анализа статистических характеристик процесса шихтоподготовки, при которых значение основности в готовом продукте равнялось 1,30. Затем каждый из факторов изменялся на +/-10о от своего среднего значения, Для каждого случая расчитывалось абсолютное отклонение основности ЬМ, отн,ед.) от ее расчетной величины по формуле; а также относительное отклонение основности (ЬМ ) по формуле:

М = ЛМ/1,30.

Результаты расчетов сведены в табл.1, Наиболее влияющими факторами являются: содержание СаО в известняке, содержание Si02 в концентрате, расход известняка, расход концентрата. Выполненная ранжировка факторов по их влиянию на технологический процесс показывает, что при управлении процессом шихтоподготовки, в первую очередь, необходимо знать данные о содержании Si02 в концентрате и содержании Са0 в известняке, а также необходима стабилизация расходов известняка и концентрата.

Нестабильность содержания и расхода названных компонент шихты, вызывает изменение характеристик возвратных продуктов, а это, в свою очередь, отражается и на качестве конечного продукта.

Анализ транспортных запаздываний процесса агломерата дает возможность разбить технологический процесс на двухчасовые интервалы времени. соответствующие интервалам прохождения материала через технологический процесс, периодам опробования шихты, агломерата технологическоro и готовой продукции. В общем случае эта величина может быть охарактеризована ичасовым отрезком времени. Значение и приобретает свою числовую величину, ха5 рактерную для каждого конкретного случая.

Известно, что состав шихты при загрузке может быть определен на основании уравнения материального баланса (3): где Q> — расход общей шихты, подаваемой на агломашину, т/ч;

Оисх — расход свежей части шихты (кон15 центрат, топливо, известняк), т/ч;

Qa — расход возврата, соответствующий материалу, полученному из шихты, которая поступала в агломашиfiу в течение предыду, щего двухчасового интервала времени, т/ч.

20 Доля свежей шихты и возврата в загрузке конкретной агломашины на Качканарском ГОКе близка к 56 и 44/, соответственно. Это соотношение, поданным ОТК фабрики КачГОКа, а также на основе данных прототипа, может

25 существенно меняться по мере износа грохотов, выделяющих оборотные продукты, и, выбранного режима процесса окускования.

Основность агломерата технологического (Ма! ) в течение двухчасового интерва30 ла времени равна:

Раскрывая выражение (10) на основании уравнения (6). получим: м,=V4.)! .«р W, ñz. Фго W»i/Ó»î

О» (1 — - — -) — - — + 0i (1 — — — ) — — — — + О» (1 - — ) — + Осао

1оо) 1оо 1оо) 1оо 1оо i, 1oo 1оо

W, Pio, Щ Ъ, Р«, W» /бюг

0 О»(! — — -- — †. +Q> 1 — — ) — — — — - +0» 1 -- — — — +ОВОДА

4 OO iOO 1ООГ 1ОО 1ОО 100/ 1ОО где Qx,QT,Q — расходы концентрата, топлива, известняка, соответственно, т/ч;

Ма — заданная основность готового окускованного материала, отн.ед„

РС а О,РС а О,РС а О PS I О 2, PS!02

pSIO2и — СОдвржаНИя СаО И Si02 В ШИХтЕ (концентрате, золе топлива и известняке, соответственно), взятые в течение текущего двухчасового интервала времени по данным химанализов, ; сЫФх,Wr,М/и — зольность топлива, влажность концентрата. топлива, известняка, соответственно,. ;

ОСаОа, ОЗ102а — РаСХОДЫ СаО, Si02 ВОЗврата, в состав которых входят шихтуемые материалы, полученные за предыдущий двухчасовой интервал времени, .

Преобразуя (11), получим требуемый расход известняка:

1792438

С О у т1 ууч)фЯ

100 100 (12) (1 V4) Явр!

8 выражении (12) расход топлива О> o{1p деляется по формуле:

QCaOg а в (14) 0SIO28

15 S!O2s

Ов

От = 00т% (От/100) (13) (15) е QT% — относительный расход топлива, %.

Qt% принимается, как установка регутора, От% = (7-10)%.

Известно, что содержание окиси калья и кремнезема в возвратных продуктах речдел{{етс{1 выражениями (3):

,к „:;.

Принимая во внимание уравнения (11), (12), (14), (15) и учитывая, что возвратные продукты получены из шихты, которая по20 ступила в процесс за 2 часа до момента расчета, вычислим;

Ч о — 2) Wf / Саак д + (— 2) W Саа ) (— p Ф/т Саа{ ) Z + и а (100 ) 100 (1оо) 100 (100) 100 100

СО,—

) +O(— (1 — W ) +4 — ()(1 ", ) + (— 2) Caof

1оо (16) а(1 +а 2(2) ({ 2) — 2) Wg у Я02к (— 2) W„SIO2< (— 2) Лт Я!Огт у и O (100 ) 100 +а (100) 100 +а" (100) 100 100+ в

100 ) +а" (100) +а((1oo)(1оо) +

40 г е СаО, S!02 — вычисленные значения 45 каливании известняка, соответственно полП П с держания окиси кальция и кремнезема ученные на основе химаналиэов (произвов зврата на текущий двухчасовой интервал дятся 1 раз в смену — 8 часов), %; в емен{и, %; (-2)

0„), Q, i ), О,{ — фактические расходы Q J ) — фактический расход возврата, взяк нцентрата, топлива, известняка в шихте, 50 тый за предыдущие 2 ч, по данным конвейв ятые за рредыдщие 2 часа, т/ч ерных веров возвратных продуктов, т/ч, Са к", СаОт, CaOн". $ 0з "). Si02r CaO8 ), SiO2e 2) — содержания СаО, Si02

$) ги — содержания СаО и Я!02 в шихте в агломерате технологическом, взятые за (к нцентрате, топливе, известняке, соответ- предыдущие 2 ч, полученные на основе данс енно), взятые за предыдущие 2 часа, пол- 55 ных химанализов, %. уч нные на основе данных химаналиэов, %;

3 предыдущие 2 ч, %;

При стабильной работе оборудования

И4 — влажность концентрата, взятая основность материала на входе агломаши(-2) ны и на ее выходе должны быть одинаковы.

Z,WT,WL,,ÏÏÏ вЂ” зольность топлива, влаж- Исходя иэ этого, усредним значение основн{ сть топлива и известняка, потери при про- ности в двух последовательно проходящих

1T92438

МзО + М1О1

О + Qf (18) MzQ3 + M>Q;

Q3+ О, (19) ЛМ = Man-Ма, . (22) ц, ЩД M| I

zQL{l} (23) двухчасовых партиях технологического агломерата где Мз — заданная основность в заданном объеме готового окускованного материала, отн, ед.;

Mz — фактическая основность технологического агломерата в предыдущий двухчасовой интервал, отн.ед.;

M1 — расчетная основность технологического агломерата на текущий двухчасовой интервал, отн.ед., Qz — фактическая производительность по технологическому агломерату в предыдущий двухчасовой интервал, т/ч;

O1ф — заданная производительность по технологическому агломерату в текущем двухчасовом интервале, т/ч.

В заявке на изобретение формулу (18) можно представить в вйде где С к, Ок — производительность агломаФ 3 шины по фактическому и заданному концентрату, т/ч.

Замена переменных в(19) основана на допущении, что производительность по концентрату в агломерате технологическом равна производительности по концентрату в шихте при условии стабильной производительности технологического комплекса агломерации. А так как мы рассматриваем реальный технологический процесс, в котором эа каждые 2 ч имеются отклонения величин MzyМ1фМз и Окфр -Ок, а также, допуская, что М2 = Ма, иэ (18), (19), следует;

Я1{ — 2) + Оз Q (— 2) M1 = Мз — Мат, (20) Оз Оз где Ма — фактическая основность агломерата технологического в предыдущий двухчасовой интервал по данным химанализов, отн,ед.; ..

QK — фактическая производительность по концентрату эа предыдущий двухчасовой интервал времени, т/ч;

Окз — заданная производительность по концентрату на текущий двухчасовой интервал времени, т/ч.

Таким образом, для получения заданной основности, например, в 4-часовой партии материала необходимо задание на оставшиеся 2 ч поддерживать равным осНОВНОСтИ М1 ПО (20), т.Е, Мз = М1. ТОГда

I следует, что

О 2)+o, О(2) Мз = Мз а Маа (21) К К

I где M3 — расчетное значение основности агломерата технологического на текущий двухчасовой интервал времени для получения заданной основности в готовом окускованном материале, отн.ед., QK — фактический (суммарный) расход

-21 концентрата за предыдущий двухчасовой интервал времени, т/ч;

О, — фактический (суммарный) расход концентрата за текущий двухчасовой интервал времени, т/ч.

По технологической схеме за агломашиной расположен охладитель. Никаких специальных технологических операций с окускованным материалом на охладителе не производится. Однако имеются расхождения в величинах основностей, измеренных в пробах материала, до охладителя и после него.

Wa наш взгляд это объясняется потерей мелких фракций готового продукта, который после охладителя возвращается в процесс.

Расхождение в величинах основностей носит не только случайный, но и систематический характер. Расхождения при измерениях могут достигать +/-(0,02 — 0,04) относительных единиц.

Запишем невязку измерений основности как:

40 . где ЬМ вЂ” невязка измерений основности, отн,ед.;

Мал — основность готового окускованного материала по паспорту, отн.ед.;

Ма — основность соответствующего технологического аглсмерата, иэ которого был получен готовый агломерат соответствующего паспора, отн.ед, Основность соответствующего технологи, ческогоагломерата M> âû÷èñëÿåòñÿ поформуле

55 где! — период формирования заданного объема готового окускованного материала, ч, Обычно,!= (2 — 6) ч;

Оа, Ма — соответствующие объем (т/ч) и основность (отн,ед.) агломерата техноло1792438

14 (24)

0 1 М < СаОк + 0 /1 Ag СаОт + 0 СаОВ

100) 100 + (100)100 100 +О 100

V4 $! 02и (Тбо) 1оо

И /ф 3102к 1 — A Ет 5102т >(О в

-Ф

М (1 100) 100 +О (1 100)100 100 +О 100 )

И Сао (25)

100) 100 ического при формировании заданного бьема готового окускованного материала гломерата паспортного) за фиксированый период I, ч, Окончательно вычисленная (предполааемая) основность готового окускованного атериала (М, отн.ед.) определяется по

II ормуле:

Ms =. M3 — ЛМ.

Ii е Q — текущее (вычисленное) значение асхода известняка (флюсующих добавок) ля получения заданной основности в заанном объеме готового окускованного маериала, т/ч;

0к,QT,Ql — расходы концентрата (желеорудной части шихты), топлива, возвратых продуктов, соответственно, взятые в ечение текущего двухчасового интервале ремени, т/ч, СаОк,СаОт, CaOl,SI02,SIO2r,SIO2g — COержэния СаО, SI02 в шихте (e концентрате, one топлива, известняке, соответственно), зятые в течение текущего двухчасового инервала времени, по данным химанализов, %:

64 — влажность концентрата, взятая за екущий двухчасовой интервал времени, %;

Ет,Р/т,Wg ЗОЛЬНОСТЬ TOflnMBB, ВЛажНОСТЬ

1 оплива и известняка, соответственно, пол,ченные на основе данных химанализов, % (иманализ зольности топлива, влажности тороплива и известчяка производится 1 раз в смену.);

СаОв, SI02l — вычисленные значения

И И содержания окиси кальция и кремнезема озврата на текущий двухчасовой интервал ремени, %;

M> — вычисленная (предполагаемая).осИ овность готового окусковэнного материала, отн.ед.

Окончательный выбор уставки задания

Р

erynmopy, дозирующему известняк в проессе шихтоподготовки, осуществляется по ормуле: !

QLl = (0ир/Окф) 100, (26) г е Qll % — процентное соотношение изве. стняка (флюсую цей добавки) и железорудДалее, группируя уравнения (14),(15),(16),(17), а затем подставив их в (12), а также учитывая внесенную коррекцию на заданную основность готового окускованного материала на основе уравнений (18),(20),(21),(22),(23),(24), получим текущее (вычисленное) значение расхода известняка для управления процессом шихтоподготовки (0иР): ной части шихты в текущий момент време25

QK — фактический расход железорудной части шихты (концентрата) в текущий момент времени по показаниям конвейерных весов, т/ч.

Анализ патентной и научно-технической литературы, проведенный заявителем и авторами, показал, что неизвестны решео ния, которые содержат отличительные признаки заявляемого предложения. Это

35 позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "существенные отличия".

Устройство включает в себя регул ттор известняка; агломашину, ЭВМ, охладитель.

В качестве регулятора известняка ис40 пользуется регулятор марки Р-17, агломашина типа К-204, ЭВМ вЂ” это мукроЭВМ

Искра-1256 или ЭВМ CM-1210, В качестве охладителя используется воздушный охладитель агломерата диаметром 19 м.

45 Предложенный способ реализуется следующим образом, На вход агломашины поступают исходная шихта (в состав которой входят концентрат, топливо, известняк) и возврат, Здесь

50 же, через определенные интервалы времени, производится взятие проб концентрата, топлива и известняка и отправка их на химанализы, Резул ьтаты химанализов через 1,5—

2 ч (по мере их поступления) вводятся в

55 память ЭВМ. На вход ЭВМ поступаюттакже данные о расходе концентрата, топлива, известняка и возврата. После спекания шихты в агломашине получается агломерат технологический. данные о котором, в виде расхода и анализов взятых проб (опробование

1792438 производится 1 раз в час. а для производства химанализов требуется время еще не менее 1,5 ч), поступают на вход ЭВМ и запоминаются. Полученный горячий агломерат технологический затем поступает на 5 охладитель и подвергается охлаждению. Результатом этого процесса является готовый агломерат, готовый окускованный материafI, который грузится в вагоны, После охладителя агломерат подвергается грахочению, Подрешетный продукт поступает обратно в процесс агломерации (на вход агломашины) в виде возвратных продуктов (возврата), Данные о расходе и химанализах возврата и готовой продукции вводятся в память ЭВМ и там запоминаются, Момент (время) ввода данных в ЭВМ фиксируется в памяти компьютера, Через интервалы времени, определяемые длительностью интервалов поступления химанализов, ЭВМ выдает управляющее воздействие на регулятор известняка (флюсующих добавок), изменяя расход известняка в пределах, обеспечивающих заданную основность в заданном объеме готового окускованного материала. Расчет количества известняка выполняется на ЭВМ по формулам, а уставка задания регулятору иэвестняка, поддерживающего искомые соотношения

Од/Q<, определяется из выражения (26).

Рассмотрим подробнее реализацию предло>кенного способа.

На вход процесса в данный момент поступает шихта, состоящая из четырех компонент; железорудной части, топлива, флюса (известняка) и возврата. Возврат получается в виде отсевов от технологического процесса и состоит из компонент шихты, ранее поступивших в процесс.

Время нахождения компонент шихты в аглопроцессе (от момента их поступления в процесс до момента получения готового продукта) около двух часов. Если от этого готового продукта взят отсев (упрощенная схема объяснения) и подать их на вход, то этот отсев и будет представлять собою возврат. Вес его достигает 40;ь от веса исходной шихты, Состав этого возврата будет состоять из продуктов шихты, которая поступила в процесс за (-2) часа до данного момента. Этот возврат подается на вход процесса. Теперь уже в данный двухчасовой интервал времени этот возврат будет на входе процесса вместе с новой дозой шихтуемых материалов (концентрат, топливо, известняк), Химсостав возврата (авторов интересует СаО, Si02), поступающего в данный двухчасовой интервал времени на вход

55 процесса, пока неизвестен, Но проба этого возврата, как составная часть готового продукта (или агломерата технологического— между ними малое механическое транспортное запаздывание — поэтому при грубом допущении их можно объединить в один продукт) уже отправлена в химлабораторию для определения его основности. Результаты химанализов будут известны через 1,5-2 часа, За это время возврат, находящийся в процессе в данный двухчасовой отрезок времени (как составная часть шихты на текущий двухчасовой интервал времени) пройдет через весь тракт обработки шихтуемых материалов и окажется на выходе процесса в составе готового продукта. И только к этому моменту из химлаборатории поступят данные химанализов, соответствующие этому возврату, Но теперь уже коррекция основности шихтуемых материалов, в состав которых входил названный возврат, бессмысленна, и мы можем только констатировать те отклонения, которые внес рассматриваемый возврат в основность готовой продукции.

Поэтому наша задача состоит в определении химсостава возврата, поступающего на вход процесса s текущий двухчасовой интервал времени.

Обычными — традиционными методами (получение химанализов в химлаборатории) — сделать этого не удается, потому что транспортное запаздывание получения данных химанализов больше или равно времени переходного процесса получения готового продукта. Стройная теория решения подобных задач в теории авторегулирования на сегодня отсутствует.,:

Но для нормального ведения процесса шихтования материала нам нужно знать химсостав (в первую очередь данные по СаО и

Si02) возвратных продуктов. Сделать это можно на основе уже имеющихся данных о химанализе и весе компонент шихты, поступивших e процесс ранее, т.е, в предыдущие 2 ч.

Для этого в рассматриваемой заявке на изобретение анализируется состав шихтуемых материалов, взятых из процесса за предыдущие 2 часа, а не возврат. В формулах (2),(3) цифра (-2) означает, что анализируемая шихта, прошедшая через аглопроцесс за предыдущие 2 часа.

В конце формул (2).(3) участвует еще и добавка пв возврату предыдущих циклов

QlI, СаО з, Si02s . Эти составляющие—

-2) -2) (- ) содержание Са0, Si02 в агломерате технологическом, взятые за предыдущие 2 ч, получены на основе данных химанализов, А так как процесс получения данных химанализов

1792438

5i вр е щемив

25 зна н з то и т ван ньх (к н че и е ю вр и е вя хи не

PVI хи не

M за на см др ре та ин ан лы та пр

35

40 бо с по да то ма ны по да бы вр уж ци ли бу на ст по

50

55 тся от 1,5 до 2 часов, то данные о СаО (), 2 21 окажутся учитываемыми в текущие са времени, как материал отнесенный ко мени(-4) часа кданномумоменту, т.е. кэк ериал возвратных продуктов предыдуциклов агломерации.

Поэтому мы говорим, что определяем чения содержания окиси кальция и кремема (Са08 и SiOzв ) возвратных продук11 ° Н, поступающих в текущий двухчасовой ервал времени на вход процесса окускоия материала на основе имеющихся дано весе и химанализах компонент шихты центрат, топливо, флюс), прошедших еэ весь тракт окускования материала в дыдущие 2 часа, а также на основе имеихся данных о весе и химанализах возтных продуктов, поступивших в шихту в дшествующие 2 часа. (Кданному отрезку мени это уже будет (-4) часа), B защищаемом способе определяют состав возврата (только СаОв" и SiOz>") при помощи химанализов (химлаборато), а на основе уже имеющихся данных анализов и веса компонент шихты, рапрошедших через процесс эгломераци.

1 не пытаемся учитывать транспортное аздывание на получение данных химаизов возврата (операция была бы бесысленной — возврат, как составная часть хты, уже перешел в готовый продукт). Мы гим способом (не химическим путем) ORеляем химсостав(СаО и SiOz ) воэвраИ поступающего в текущий двухчасовой ервал времени на вход процесса. Мы не лизируем никакие временные интерваполучения данных химанализов возврапоступающего в текущий момент на вход цесса.

Если отправить пробу возврата в химлааторию и получить данные химанализов и, четом транспортного запаздывания на учение данных химэнализов, учесть эти ные в материальном балансе процесса, от такой последовательности было бы о проку. Внесенная коррекция по дэнхиманализа возврата с учетом транстного запаздывания на получение ных химанализа возврата не принесла желаемого результата, так как этот возт(в котором была взята проба на анализ), оказался в готовом продукте. А коррекосновности готового продукта какимо действиям на поддается, т.е„если мы ет учитывать время запаздывания химаиза возврата, мы не добьемся цели, повленной в рассматриваемом способе:

ышения качества готового окускованноматериала за счет снижения величины лонения между полученной и заданной основностью в заданном объеме готового окускованного материала. Мы не сможем существенно застабилизировать основность готового продукта заданного объема.

В расмматриваемой заявке стоит вопрос не учета времени задержки информации получения информации об основности возврата на основе данных компонент шихты, технологического и готового продуктов, а исключение из расчетов транспортного запаздывания, т.е; не принятие во внимание времени запаздывания на получение данных химанализов возврата, Время запаздывания на получение данных химанализов возврата мы вообще не учитываем, мы к этому времени вообще не аппелируем.

Поэтому в заявленном способе не учитывается транспортное запаздывание по данным химанализа возврата, с дальнейшей коррекцией технологического процесса по этим данным, а другим способом (не химическим путем) оп редел яется усредненное значение основности возврата. Эта вычисленная основность возврата, беэ каких-либо запаздываний соответствует тому возврату, который поступает на вход технологическго процесса, как один из компонент шихтуемых материалов.

Теперь нам стали известны вес и химсостав всех четырех составляющих компонент шихты: концентрат, топливо, известняк и возврат. Л далее, на основании уравнения материального баланса, надо обсчитать все интересующие компоненты процесса, Зафиксированное вычисленное значение окиси кальция и кремнезема возврата какое-то очень малое время (менее 10 мин.) продолжает оставаться неизменным (хотя; на самом деле, какие-то его изменения в процессе в сторону+ или - имеются) до момента поступления очередного значения химэнализов из химлаборатории (3 — 10 мин.) или данных веса (5 с,), В тексте заявки все приведено в одноразовой коррекции по данным химанализов (считаем, что все анализы поступили сразу). И работает далее с этой дозой материала, который должен пройти через весь процесс в течение 2 часов.

При производительности около 400 т/ч в течение двух часов фабрика вырабатывает около 800 т продукции. В этом как раз тот фиксированный обьем материала, который нужен для загрузки домны. Поэтому в указанном объеме и должна быть выдержана заданная основность конечного продукта, В рассмотренных аналогах и прототипе (2) вопросу стабилизации основности в Конечном продукте вообще не уделяется внимания;

1792438

Иэ практики известно, что не нужно абсолютно точно знать данные точечного опробования процесса, Нужно, чтобы среднее значение основности готового продукта было бы в пределах заданного значения за фиксированный отрезок времени, определяемый выработкой продукции заданного обьема (например, 800 т). В заявке показано, что это время будет определяться отрезком времени в 2 часа, Но если производительность фабрики окажется не 400, а 200 или 100 т/ч (такое бывает), то фиксированное время автоматически пропорционально увеличивается (уменьшается). Это время можно назвать и временем усреднения данных по конечному продукту, За это время (2 часа) текущие значения фактической основности как возврата, так и технологического и готового продукта, могут существенно колебаться, но не выше допустимого значения среднеквадратичного отклонения, причем среднее значение основности готового продукта за этот, фиксированный, например, двухчасовой интервал времени, должно иметь минимальное (допустимое разумеется) среднеквадратичное отклонение основности фактической от заданной в готовой продукции при его фиксированном объеме (800 т). Если это не выдерживается, то качество доменного производства может снизится.

Но данные химанализов из химлаборатории (полученные вручную или через автоматический измерительный прибор — CPM) поступают не одновременно (как мы предполагаем в заявке. т,е, раз в 1,5 или 2 часа), а они идут потоком. Всего за фиксированное время 2 часа каждый параметр опробуется не менее 3 раз. Таким образом, из химлаборатории сообщают результаты химанализов 6 — 20 раз за час (эта величина может быть увеличена, если будут дополнительные запросы на проведение химанализов: в начале.или конце смены, при переходе на другие бункера, конвейеры и т.д,).

Поэтому процесс поступления данных из химлаборатории идет непрерывно. Поэтому новое числовое значение химанализов через 5-10 минут обязательно поступает в цех. А это значит, что с интервалами от 3 до

10 минут в технологический процесс вводится коррекция на изменение расхода флюса по вновь поступившим данным химанализов, а так как на основе этих данных в процессе вычисляется и основность возврата (значения СаО, SIOgg как неотъемлемая II П, часть шихты, то опробование и уже его готовые результаты сводятся к точечному опробованию (с выдачей мгновенных результатов

30 ошибка при определении основности возврата (значения Са08, SI07g ), незначительна, П И так как процесс все время корректируется.

В заявляемом способе мы своим ориги35 нальным методом, Определяем химсостав (СаО, SION> ) возврата, причем нестандари тным(не химическим) путем, хотя наш метод и основан на данных химических исследований. Подчеркиваем, что транспортное за40

5

15 опробования через 2-3 с) возвратных продуктов с частотой от 3 до 10 минут.

За это время истинные параметры процесса меняются незначительно. Поэтому и удается существенно стабилизировать основность в готовом продукте.

При поступлении очередного значения химанализа (оно вводится в память ЭВМ), компьютер пересчитывает данные процесса по очередному значению химанализа конкретного компонента (время счета неболее

2 — 3 с) и через регулятор известняка устанавливается новое значение навески флюса, для измерения основности на входе процесса, с целью стабилизации технологического процесса за фиксированный двухчасовой отрезок времени.

Вес компонент шихты и конечного продукта непрерывно взвешиваются на конвейерных весах. Датчики веса автоматически опрашиваются через ЭВМ с частотой 2 Гц(2 раза за 1 ч), Данные по весу усредня1отся, Коррекция на изменение подачи известняка по весу компонент процесса происходит с частотою 0,2 Гц (1 раз за 5 с). Поэтому можно сказать, что коррекция процесса проходит непрерывно (т.к, постоянная времени переходного процесса по любому каналу не менее 600 с, т.е. много более 3 — 10 мин.).

Поэтому можно сделать вывод, что паздывание по данным химанализа. возврата мы не используем и не анализиру.ем. У нас вообще нет понятия "запаздывание" на получение данных химанализа возврата.