Устройство контроля распределения гранулометрического состава шихтового материала Советский патент 1989 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к доменному производству, и может быть использовано на доменных печах с конвейерной подачей шихтовых материалов на колошник.

Целью изобретения является повышение производительности доменной печи и экономия кокса за счет оперативного контроля гранулометрического состава шихтового материала, загружаемого в доменную печь.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока определения начала взвешивания мелочи; на фиг.З- схема блока вычисления содержания мелочи в материале; на фиг. 4 - схема блока вычисления временных характеристик распределения мелочи.

Устройство контроля распределения гранулометрического состава шихтового материала содержит весовой бункер 1, датчик 2 положения затвора весового бункера, систему 3 управления дозированием, систему 4 измерения массы мелких фракций шихтового материала, доменный конвейер 5, конвейер 6 уборки мелочи, блок 7 определения начала взвешивания мелочи, блок 8 вычисления содержания мелочи в ма- -. териале, блок 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи и элемент 10 отобра;кения информации.

Блок 7 определения начала взвешивания мелочи содержит счетч1П 1 1 врею vi

sэ

4

мени, задатчик 12, элемент 13 сравнения, причем выход счетчика 11 времени соединен с первым входом элемента 13 сравнения, выход которого является выходом блока 7 определения начала взвешивания мелочи и связан с третьим входом блока 8 вычисления содержания мелочи в материале и обнуляющим входом счетчика 11 времени, к управляющему входу которого подключен выход системы 3 управления дозированием, а выход задатчика 12 соединен с вторым входом элемента 13 сравнения.

Блок 8 вычисления содержания мелочи в материале содержит счетчик 14 времени, первый элемент 15 сравнения первьп задатчик 16, второй элемент 17 сравнения, второй задатчик 18, третий элемент 19 сравнения, третий задатчик 20, первьй элемент 21 запоминания, первый элемент 22 вычитания второй элемент 23 запоминания, второй элемент 24 вычитания, Tjierim эле мент 25 запоминания, элемент 26 временной задержки, первый 27, второй 28 и третий 29 элементы подключения, элемент НЕ 30, первый элемент 31 умножения, четвертый задатчик 32, второй 3 и третий 34 элементы умножения, четвертый 35, пятьй 36 и шестой 37 элементы зaпo a- нaния, причем выхо счетчика 14 времени соединен с первыми входами первого элемента 15 сравнения, к второму входу которого подключен выход первого задатчика 15 второго элемента 17 сравнения, к второму входу которого под1спючен выход второго 18 задатчика, третьего элемента 19 сравнения, к второму входу которого подключен выход третьего задатчика 20, выход первого элемента 15 сравнения соединен с управляющим входом первого элемента 21 запоминания, выход которого связан с информационным входом третьего элемента 29 подключения и с вторым входом первого элемента 22 вычитания, выход ко-; торого соединен с первым входом второго элемента 24 вЬ1читания и с информационным входом второго элемента 23 запоминания, к управляющему входу которого подключен выход второго элемента 17 сравнения, выход третьего элемента 19 сравнения соединен с входом элемента 26 временной задержк обнуляющим входом счетчика 14 времен и с управляющими входами третьего

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

элемента 25 запоминания, выход которого соединен с информационным входом первого элемента 27 подключения, второго элемента 28 подключения, выход которого соединен с первым входом второго элемента 33 умножения, третьего элемента 29 подключения, выход которого соеди} ен с первым входом третьего элемента 34 умножения, к второму входу которого подключен выход четвертого задатчика 32, свя- занньш также с вторыми входами первого элемента 31 умножения, выход которого соединен с информационным входом четвертого элемента 35 запоминания, и второго элемента 33 умножения, выход которого соединен с информационным входом пятого элемента 36 запоминания, к управляющему входу которого подключен выход элемента НЕ 30, связанный также с управляющими входами четвертого элемента 35 запоминания и шестого элемента 37 запоминания, к информационному входу которого подключен выход третьего элемента 34 умножения, выход системы 4 измерения массы мелких фракций шихтового материала соединен с информационным входом первого элемента 21 запоьжнания и с первым входом первого элемента 22 вычитания, выход второго элемента 24 вычитания связан с . информационным входом третьего элемента 25 запом}1нания, выход второго элемента 23 запоминания соединен с нторым входом второго элемента 24 вычитания и с информационным входом второго элемента 28 подключения, выход элемента 26 временной задержки соединен с управляющим входом первого элемента 27 подключения, выход которого связан с первым входом первого элемента 31 умножения, выход датчика 2 положения затвора весового бункера соединен с входом элемента НЕ 30, управляющий вход счетчика 14 времени подключен к выходу блока 7 определения начала взвешивания мелочи, а выходы четвертого 35, пятого 36 и шестого 37 элементов запоминания являются выходами блока 8 вычисления содержания мелочи в материале и соединены с входами элемента 10 отображения информации.

Блок 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи содержит элемент НЕ 38, первый 39 и второй 40 элементы временной задерж5

ки, счетчик 41 времени, элемент Д2 подключения, первый задатчик 43, элемент 44 вычитания, первый элемент 45 деления, второй тадатчик 46, второй элемент 47 деления и первый 48 н второй 49 элементы запоминания, причем выход элемента НЕ 38 соединен с входами первого элемента 39 временной задержки, выход которого соединен с обнуляющим входом счетчика 41 времени, второго элемента 40 временной задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого элемента 48 запоминания, и с управляющими входами элемента 42 подключения и элемента 49 запоминания, к информационному входу которого подключен пыхол первого элемента 45 деления, к которому входу которого подклк)чен вь(ход второго задатчика 46, выход которого связан также с вторым входом второго элемента 47 делен-,я, выход которого соединен с информационным входом первого элемента 48 запомннани 1, выход первого задатчика 43 соединен с первым входом первого элемента 45 деления и вторым входом элемента 44 вычитания, выход которого связан с nepBhiM входом второго элемента 47 деления, вход элемента НЕ 38 подключен к выходу датчика 2 положения затвора весового бункера, выход которого соединен также с управляющим входом счетчика 41 времени, выход которого связан с информационным входо) элемента 42 подключения, а выходы первого 48 и второго 49 элементов запоминания являются выходами блока 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи и соединены с входами устройства 10 отображения информации.

Устройство работает следующим образом.

Как только в весовой бункер 1 начинает загружаться шихтовой материал, то с выхода системы 3 управления дозированием на управляющий вход счетчика 11 времени блока 7 определения начала взвешивания мелочи проходит сигнал F, свидетельствующий о начале набора дозы в весовой бункер 1. При поступлении сигнала F включается счетчик 11 времени, и в нем начинает вестись отсчет времени.

С выхода счетчика I1 времени на первый вход элемента 13 сравнения поступает сигнал F,g, соответствующий

272746

значению времени, которое отсчитывается в счетчике, iia второй вход элемента 13 сравнения с выхода задатчика 1 2 постоянно по ступает сигнал F, который характеризует значение, задаваемое в задатчике 12. В задат- чике 12 задается значение, которое соответствует интервалу времени от Q момента начала набора дозы в весовой бункер 1 до момента начала взве1пи- ванпя отсеваемт гх при наборе дозы мелких фракций шихтового материала.

После отсева мелкие фракции шихто15 во го материала поступс.от по конвейеру 6 уборки мелочи до места установки весо) мелочи, где и производится юс взвешивагщр. Зная, какое расстояние проходят OTcenaeMi.ie мелкие фракции 20 шихтового материала до места установки весов мелочи, и учитьшая, что скорость движения ленты конвейера 6 уборки мелочи известна ji постоянна, можпо вычислить временной интервал.

25

значение которого затем задается в

задатчике 12.

Как только в элементе 13 сравнения значения, которым соответствуют ciii налы F,p и F , совпадут с выхода

этого элемента на трстрп вход блока 8 вычисления содержа 15Я мелочи в материале и на обнуляющий вход счетчика 11 блоко 7 определения начала взвещивания мелочи проходит сигнал

Р. Этот сигнал св1у етельствует о начале взвешивания отсеваемых при наборе дозы мелких Фракций шихтового материала. При поступлении на обну- ляющи вход счетчика 1 1 сигнала

счетчик выключается, а значение хранящееся в нем, обнуляется.

В блоке 8 вычисления содержания мелочи в материале сигнал поступает на управляющий вход счетчика

14 времени, после чего в счетчике начинается отсчет времени, в течение которого взвещиваются отсеваемые при наборе дозы в весовсэй бункер 1 мелкие фракции шихтового материал а.

С выхода счетчика 14 времени на первые входы первого 15, второго 17 и третьего 19 элементов сравнения поступает сигнал F,, который соответствует значению времени, отсчитываемому в счетчике 14 времени. На второй вход первого элемента 15 сравнения с выхода первого задатчика 16 постоянно поступает сигнал F,j, который характеризует значение, заданное в первом задатчике 16. В этом задатчике задается значение некоторого интервала времени Т, причем

,

где среднее время набора дозы в весовой бункер 1.

Шихтовой материал, который набирается в весовой бункер 1 за время Т, располагается сразу над выпускным отверстием весового бункера 1. Этот материал можно условно отнести к зоне А.

На второй вход второго элемента 17 сравнения с выхода второго задат- чика 18 постоянно пойтупает сигнал F,,, который соответствует значению (), задаваемому во втором задатчике 18. Шихтовой материал, который набирается в весовой бункер I за время Т после окончания загрузки материала зоны А, можно условно отнести к зоне Б.

Гранулометрический состав шихтово го материала каждой зоны может быть отличным. В зависимости от целей исследования может быть рассмотрено различное число таких зон. В качеств примера выбирается число зон, равное 3. Поэтому на второй вход третьего элемента 19 с выхода третьего задат- чика 20 постоянно поступает сигнал f, характеризующий значение З (причем (-р), которое задается в этом задатчике. Шихтовой материал, который набирается в весовой бункер 1 за время Т после окончания загрузки материала зоны Б, относится к зоне В.

Величина Т может быть найдена из следующего соотношения:

/К,

(1)

где К - количество рассматриваемых зон.

Как только в первом элементе 15 сравнения значения, которым соответствуют сигналы F,o и , совпадают, с выхода этого элемента сравнения на управляющий вход первого элемента 21 запоминания проходит сигнал F,g . Сигнал F,g характеризует момент окончания взвешивания мелочи, которая быпа отсеяна при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала зоны А.

На информацнонньй вход первого элемента 21 запоминания с выхода системы 4 измерения массы мелких фрак

О 0

5

п ,

ций шихтового материала поступает сигнал F, характеризующий текущее значение массы мелочи, отсеянной при наборе дозы в весовой бункер 1. Как только сигнал поступает на управляющий вход первого элемента 21 запоминания, значение, которому соответствует сигнал Fj, записывается в этом элементе запоминания. Таким образом, в первом элементе 21 запоминания - масса М, которая была отсеяна при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала зоны А.

С выхода первого элемента 21 запоминания на второй вход первого элемента 22 вычитания и на информационный вход третьего элемента 29 подключения поступает сигнал F,. , характеризующий значение, которое хранится в первом элементе 21 запоминания.

На первый вход первого элемента 22 вычитания поступает сигнал F,, и в этом элементе находится разность между значениями, которые характеризуются соответствеино сигналами Fj и f . Сигнал FjQ , соответствующий значению этой разности, поступает с выхода первого элемента 22 вычитания на информационный вход второго элемента 23 запоминания и на первый вход второго элемента 24 вычитания. Эта разность представляет собой массу мелочи, которая отсеяна после окончания загрузки в весовой бункер 1 шихтового материала зоны А.

Как только во втором элементе 17 сравнения значения, которым соответствуют сигналы F и F, , совпадают, с выхода второго элемента 17 сравнения на управляющий вход второго элемента 23 запоминания проходит сигнал F, , характеризующий момент окончания взвешивания мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала з,оны Б. При поступлении сигнала F,-j на управляющий вход второго элемента 23 запоминания значение, которому соответствует сигнал Fjjj , записывается в этом элементе. Таким образом, во втором элементе 21 запоминания фиксируется значение массы М мелочи, отсеченной в период набора в весовой бункер 1 шихтового материала зоны Б.

С выхода второго элемента 23 запоминания на второй вход второго элемента 24 вычитания и на информацнонный вход второго элемента 28 подключения поступает сигнал F, , характеризующий значение, которое хранится во втором элементе 23 запоминания Во втором элементе 24 вычитания определяется разность между значениями, которые характеризуются соответственно сигналами и F . Эта разность представляет собой массу мелочи, которая отсеяна после окончания набора в весовой бункер 1 шихтового материала зоны Б.

Как только в третьем элементе 19 сравнения значения, соответствующие сигналам F, и F,g совпадут, с выхода этого элемента сравнения на управляющие входы третьего элемента 25 запоминания, второго 28 и третьего 29 элементов подключения, на вход элемента 26 време пюй задержки и на обнуляющий вход счетчика 14 времени проходит сигнал , . Сигнал F,g свидетельствует об окончании взвешивания мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала зоны В. При поступлении сигнала на соответствующие входы указанных элементов происходит следующее.

Счетчик 4 выключается, и хранящееся в нем значение обнуляется. В третий элемент 25 запоминание записывается значение, соответствующее сигнсшу F. Таким образом, в данном элементе зaпo ;инaни фиксируется значение массы М от мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала зоны В. Сигнал гь который поступает с выхода третьего элемента 25 запоминания на ин- формационньш вход первого элемента 27 подключения, соответствует значению, хранящемуся в третьем элементе 25 запоминания.

После поступления сигнала на вход элемента 26 временной задержки с выхода этого элемента на управляющий вход первого элемента 27 подключения с некоторым временным запаздыванием поступает сигнал F, .

Величина временного запаздывания должна быть достаточна для того, чтобы сигнал , который характеризует новое значение, записанное в третьем элементе 25 запоминания, поступил на информационный вход первого элемента 27 подключения не позже, чем на управляющий вход этого же элемента поступит сигнал F5.4 Поэтому

при поступлении сигнала управ- ., ляющий вход первого элемента 27 подключения с выхода этого элемента на первый вход первого элемента 31 умножения проходит сигнал , соответствующий новому значению, которое записано в третьем элементе 25 запоминания и характеризуется сигна ° аз

При поступлении сигнала F,g на управляющие входы второго 28 и третьего 29 элементов подключения с выходов этих элементов проходят соответ- г CTfifeHHo сигналы и

Сигнал Fjg характеризует значение, которое хранится во втором элементе 23 запоминания и которому соответствует сигнал F-. . Поступает сигнал

первый вход второго элемента 33 умножения. Сигнал F,

11

соответствующий значению хранящемуся в первом элементе 21 запомшания и характери5

0

зуемому сигналом F,

19

поступает на

первый вход третьего элемента 34 умножения.

На вторые входы первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения с выхода четвертого задатчи- ка 32 постоянно поступает сигнал FJQ, характеризующий значение величины Е, которое задается в задатчике. Величина Е вычисляется по следующей формуле:

Е(1-Э)х100%/(Э X м);

М

Vcp -T,

(2)

где v pсредняя скорость набора шихтового материала в ведовой бункер 1;

М - средняя масса шихтового материала, которьй содержится в одной зоне; Э - эффективность грохочения

(в долях единицы). Эффективность грохочения периодически определяется машинистом игахто- подачи с учетом гранулометрического состава шихтового материала и состояния грохотов канала дозирования. Расчет эффективности грохочения может производиться следующим образом:

5

,

-/(

),

(3)

где М

от VOT

масса мелких фракций, отсеянных при наборе в весовой бункер 1 данного количества шихтового материала;

MC.масса мелких фракций, поступивших в весовой бункер I при наборе данного количества шихтового материала. После вычисления Э по формуле (2) находится значение величины Е, которое задается в четвертом задатчи- ке 32.

В первом элементе 31 умножения перемножаются значения, которым соответствуют сигналы Fjg и . Согласно (3)

м.

М Х(1-Э)/Э

(4)

ск от

Тогда с учетом (2) и (4) в первом элементе 3J умножения определяется содержание (в процентах) мелких фракций шихтового материала в зоне В:

(5)

При поступлении сигнала F на входы элементов НЕ 30 и 38 с выход этих элементов сигналы отсутствую Как только эатворг весового бункер закрывается, с выхода датчика 2 п жения затвора весового -бункера пе стает поступать сигнал F, а с вых дов элементов НЕ 30 и 38 начинают

идти соответственно сигналы и F

Во втором элементе 33 умножения перемножаются значения, характеризу- кициеся сигналами F.27 90

Согласно (2) и (4) в этом элементе 25 Сигналы F jсв1Здетельствуют о определяется содержание (в процентах) мелких (Ьракций шихтового материала в зоне Б:

том, что на доменный конвейер 5 и весового бункера 1 выгружена порция шихтового материала.

.

(6)

В третьем элементе 34 умножения перемножаются значения, которым соответствуют сигналы . Согласно (2) и (4) в этом элементе.определяется содержание С (в процентах) мелких Лракций шихтового материала в зоне А:

(м 1М

с .

(7)

С выходов первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения поступают соответственно сигналы Fja, и F., которые соответствуют значениям, вычисленным в указанных элементах, причем сигнал F поступает на информационньй вход четвертого элемента 35 запоминания, сигнал F,, - на информационный вход пятого элемента 36 запоминания, сигнал на информационный вход шестого элемента 37 запоминания.

В момент открытия затвора весового бункера с выхода датчика 2 положения затвора весового бункера на вход элемента НЕ 30 блока 8 вычисления содержания мелочи в материале, на вход элемента НЕ 38 и на управляющий вход счетчика 41 времени блока

5

0

9 вычисления временных характеристик распределения мелочи начинает поступать сигнал F, свидетельствующий о факте начала истечения шихтового материала из весового бункера 1. При этом включается счетчик 41 времени и в нем начинает отсчитываться продолжительность выгрузки дозы шихтового материала из весового бункера 1.

Сигнал Fgg , соответствующий значению времени, которое отсчитывается в счетчике 41 времени, поступает с выхода этого счетчика на информационный вход элемента 42 подключения.

При поступлении сигнала F на входы элементов НЕ 30 и 38 с выходов этих элементов сигналы отсутствуют. Как только эатворг весового бункера 1 закрывается, с выхода датчика 2 положения затвора весового -бункера перестает поступать сигнал F, а с выходов элементов НЕ 30 и 38 начинают

идти соответственно сигналы и

Сигналы F jсв1Здетельствуют о

Сигналы F jсв1Здетельствуют о

том, что на доменный конвейер 5 из весового бункера 1 выгружена порция шихтового материала.

При поступлении сигнала управляющий вход четвертого элемента 35 запоминания в этом элементе записывается значение, которому соответствует сигнал F

29

поступающий на

5

0

5

информационный вход четвертого элемента 35 запоминания. Таким образом, в этом элементе запоминания фиксируется вычисленное согласно (5) значение С.

При поступлении сигнала управляющий вход пятого элемента 36 запоминания в этом элементе записывается значение, характеризующееся сигналом F( , т.е. фиксируется вычисленное согласно (6) значение С .

При поступлении сигнала FjgHa управляющий вход шестого элемента 37 запоминания в этом элементе записывается значение, которому соответст

вует сигнал F.j , т.е. фиксируется вычисленное по (7) значение

С выходов четвертого 35, пятого 36 и щестого 37 элементов запоминания поступают соответственно сигналы F , F и F-J , характеризующие значения, хранящиеся в данных элементах. Сигналы FJ, Fg и FY поступают на соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором производится отображение значений.

13

характеризурощихся указанными сигналами.

Сигнал Г„. в блоке 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи поступает на входы первого 39 и второго 40 элементов временной задержки, на управлягоидае входы элемента 2 подключения и второго элемента 49 запоминания. При этом происхол1,ит следующее. С выхода элемента 42 подключения на первьм вход элемента 44 вычитания поступает сигнал Fj7 который соответствует значению времени, отсчитываег-ю -гу в счетчике 4 1 времени и характеризующем -- ся сигналом F jg,.

Е данном случае в счетчике 41 времени отсчитр.на г;poдoлжитeлfJl ocть Tj выгрузки дозы из весового бункера 1 и сигнал FJ-J х;1рактеризует значение соответствугощее этому временному интервалу .

После поступления сигнала на вход первого элемг1 Т 39 времен}юй задержки с выхода этого элемента с некоторьпч временным зaпaздывaниe на обнуля Г Щий вход счетчика 4 времени поступает сигнал Г,, после чего счетчик выключается и хранящееся в нем зиачепче времени обнуляется. Временное запаздывание поступления сигнала выбирается таким, чтобы сигнал ,, характеризующий значение отсчитанного времени выгрузки дозы из весового бункера 1, поступил с выхода счетчика 41 времени на информационный вход элемента 42 подключения не позже, чем сигнал Fj, поступит на обнуляющий вход этого счетчика.

После поступления сигна)а вход второго элемента 40 временной задержки с некоторым временным запаздыванием с выхода этого элемента на управляющий вход первого элемента 48 запоминания проходит сиг}1ал Г , Это временное запаздывание должно соответствовать интервалу времени от момента поступления сигнала F-jj на управляющий вход элемента 42 подключения до того момента, когда на информационньй вход первого элемента 48 запоминания поступит сигнал 4йУ характеризующий новое значение, вычисленное по втором элементе 47 деления .

На второй вход элемента 44 вычитания и на первьй вход первого элемента 45 деления с выхода первого задат,

2727414

чика 43 постоянно поступает сигнал , соответствующий значению, кото10

15

20

25

30

35

40

45

рое задается в задатчике. Б первом эадатчике 43 задается значение времени Тф истечения из весового бункера 1 шихтового материала, которьп содержится в фигуре выпуска после набора дозы. Необходимость задания этой величины объясняется следующими физическими предпосылками, на которых базируется матер-1атическое описание процессов истечения.

При истечении фигура выпуска имеет ВИД прямоугольной призмы, расположенной вертикально над вьгпускным отверстием весового бункера 1,

Выходной поток шихтового материала представляет собой смесь частиц, попавших с поверхности воронки истечения, которая образуется при вьтуске материала из весового бункера 1 и расположена над фигурой выпуска. Материал вне фигуры выпуска неподвижен.

Согласно этим предпосьЬткам при выгрузке дозы из весового бункера 1 в начале истекает шихтовой материал, который содержится в фигуре выпуска после окончания набора дозы, причем в первую очередь истекает материал фигуры выпуска зоны А, затем - материал фигуры выпуска зоны Б и, наконец, материалы фигуры выпуска зоны Б. После этого из весового бункера 1 истекает оставшийся шихтовой материал каждой зоны, который находился после набора дозы вне фигуры выпуска, причем из весового бункера,в начале идет остаток иихтового матери- ггла зоны В, затем остаток материала зоны Б и, наконец, остаток материала зоны А. I

Время Тф истечения шихтового материала, который содержится в фигуре выпуска после набора дозы в весовой бункер I , можно найти из след тощего соотношения:

50

T( р/г.

(8)

где - объем Фигуры выпуска; r S p-v - расход шихтового материала из весового бункера 1 в единицу времени; S - площадь выпускного отверстия весового бункера 1 (площадь основания фигуры выпуска);

Н - высота шихтового материала в весовом буккере 1 (высота фигуры вьтуска);

р - насыпная масса шихтового материала;

V - средняя скорость истечения шихтового материала из весового бункора J. Соотношение (8) можно переписать ледующим образом:

.

(9)

Для нахождения высоты Н могут быть использованы соотношения, связывающие время загрузки весового бункера 1 с высотой Н материала в бункере. Известна также методика расчета средней скорости v истечения шихтового материала из весового бункера 1, Б которой определена зависимость V от конструкции бункера и вида шихтового материала.

Таким образом, в элементе 44 вычитания находится разность значениями, которые характеризуются соответственно сигналами , и , а именно: определяется общее время 1 истечения остатков шихтового материала всех зон

То Ти-Тср.

(10)

в связи с тем, что время Т загрузки шихтового материала одной зоны одинаково /шя любой из этих зон, то можно принять, что время истечения из весового бункера шихтового материала одной зоны также одинаково для каждой из joH. Поэтому время 1 истечения материала любой из зон можно рассчитать с использованием следующих формул:

(И) (12) (13)

.

T,VK

,

где Т - время истечения из весового бункера 1 шихтового материала фигуры выпуска зоны; Т,, - время истечения из весового бункера 1 остатка пшхтового материала зоны.

Вычисление значения Т происходит следующим образом.

С выхода элемента 44 вычитания на первый вход второго элемента 47 деления поступает сигнал , соответствующий значению разности, которая определена в элементе 44 вычитания.

т.е. значению TQ. На вторые входы первого элемента 45 деления и второго элемента 47 деления с выхода второго задатчика 46 постоянно поступает сигнал F. , который характеризует значение, заданное в задатчике. Во втором за;1атчике 46 задается значение количества К зон шихтового материала

в весовом бункере 1 (в данном случае количество К зон выбрано равным 3). Во втором элементе 47 деления находится отношение значений, которые характеризуются соответственно сигналами F и F,. Сигнал , соответствуюпдгй значе- аию отношения, найденного во втором элементе 47 деления, т.е. согласно (13) значению Т,,. поступает с выхода

0

этого элемента деления на информационный вход первого элег-(ента 48 запомшгаиия. Одновременно на управ- ляиций вход первого элемента 48 за- ломинаншт поступает сигнал F(требу5 емое )феменное запаздывание, заданное во втором элементе 40 временной задержки, определяет своевременность поступления сигнгша F) и в нервом элементе 48 запош1нания запиQ сывается значение Т, которому соответствует сигнал.

В первом элементе ч5 деления находится отношение значений, которые характеризуются соответственно сигналами Fjg и F4, . Сигнал , соответствующий значению отношения, най- - денного в первом элементе 45 деления, т.е. согласно (12) значению Т, поступает с выхода этого элеQ мента на информационньй вход второго элемента 49 запоминания. Как только на управляющий вход второго элемента 45 запоминания поступает сигнал F, то в этом элементе запоминания

5 записывается значение, которое характеризуется сигналом .

С выходов первого 48 и второго 49 элементов запоминания поступают соответственно сигналы Fg и FQ, ха0

5

рактеризуюш.ие значения, которые хранятся в этих элементах. Сигналы Fо

:1 FQ поступают на соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором отобралсаются значения, характеризующиеся указанными cигнaлaмIi.

Таким образом, в начале по доменному конвейеру 5 в течение времени Тц проходит шихтовой материал фигу17

ры выпуска зоны А, затем в течение времени Тц - шихтовой материал фигуры выпуска зоны Б, после этого в течение времени Тц - шихтовой MaTepHajs фигуры зоны В, затем в ечение времени Т - остаток шихтового материала зоны Б и, наконец, в течение времени Т, - остаток шихтового материала зоны А, т.е. при помощи предлагаемого устройства контролируется распределение гранулометрического состава шихтового материала, поступающего в доменную печь, что в конечном итоге обеспечивает повьпдение производительности доменной печи и экономию кокса.

Пример. В весовой бункер 1 начинает загружаться доза агломерата и с выхода системы 3 управления дозированием на управляющий вход счетчика 11 времени блока 7 определения начала взвешивания мелочи идет сигнал F . При этом счетчик 11 времени включается и в нем начинается отсчет времени. С выхода счетчика 11 време15

о

соо ветстни поступает сигнал F вующий отсчитываемому времени. С выхода задатчика поступает сигнал F, характеризующий значение, которое задается в задатчике. Е задатчкке задана величина интервала времени, по истечении которого отсеваемые на конвейер 6 уборки мелочи мелкие фрации агломерата начинают взвешиваться. Пусть этот временной интервал составляет 10 с.

Тогда по истечении 10 с с выхода элемента 13 сравнения проходит сигнал РФ, свидетельствующий о начале взвешивания отсеваемой мелочи агломерата. При поступлении сигнала F, на обнуляющий вход счетчика 11 времени этот счетчик выключается и хранящееся в нем значение обнуляется.

В блоке 8 вычисления содержания мелочи в материале сигнал F4 поступает на управляющий вход счетчика 14 времени, в котором сразу начинает вестись отсчет времени. Сигнал , характеризующий значение отсчитываемого времени, поступает с выхода счетчика 14 времени на первые входы первого 15, второго 17 и третьего 19 элементов сравнения.

Пусть рассматривается количество К зон, равное 3, а среднее время TJP набора дозы агломерата в весовой бункер 1 составляет 186 с. Тогда соto

15

52727418

гласно (1) время Т загрузки агломерата одной зоны равняется 62 с.

В связи с этим в первом задатчике 16 задается значение Т, равное 62 с, во втором задатчике 18 - значение

2Т, равное 124 в третьем задатчике 20 - значение , равное 186 с.

Сигнал F, , соответствующий значению, которое задано в первом задатчике 16, поступает на второй вход первого элемента 15 сравнения. По истечении 62 с с выхода этого элемента сравнения на управляющий вход первого элемента 21 запоминания проходит сигнал , свидетельствующий об окончании взвешивания мелочи, которая была отсеяна при наборе в весовой бункер 1 агломерата зоны А. Пусть при наборе агломерата зоны А отсеяна масса М мелочи, равная 1 т.

3данном случае сигнал -,., характеризующий это значение, поступает с выхода системы 4 измерения массы мелких фракций шихтового материала на ин- формационньй вход первого элемента

21 запоминания, и значение, равное 1 т, записывается в указанном элементе запоминания.

С выхода первого элемента 21 запоминания на второй вход первого элемента 22 вычитания и на информацион- ньй вход третьего элемента 29 подклюсоответ-которое

хранится в первом элементе 21 запоминания.

На первьй вход первого элемента 22 вычитания поступает сиг}1ал F, и в этом элементе определяется разность между значениями, которые характеризуются соответственно сигналами Fj

20

25

30

35

чения проходит сигнал F,j , ствующий значению 1Т,

40

и F

IT

Сигнал F,

4Q , соответствую5

0

5

щий значению этой разности, поступает с выхода первого элемента 22 вычитания на информационньш вход второго элемента 23 запоминания и на первьй вход второго элемента 24 вычитания .

По истечении 124 с с выхода второго элемента 17 сравнения на управляющий вход второго элемента 23 запоминания идет сигнал F47 Пусть в этот момент текущее значение массы отсеваемой мелочи составляет 3,6 т и сигнал F соответствует этому значению. Поэтому в первом элементе 22 вычитания находится значение массы М мелочи, отсеянной при наборе в весовой

бункер 1 агломерата зоны Б. Значение

.(6) ..,.. .

20

равняется 2,6 т. Сигнал F, , соответствующий значению 2,6 т, записывается во в г ором элементе 23 запоминания.

С вь хода второго элемента 23 запоминания на BTopoii вход второго элемента 24 вьгштания и на ннформп- ционный вход второго элемента 28 подключения поступает сигнал F,, характеризующий значение, которое хранится во втором элементе 23 запоминания, т.е. значение , равное 2,6 т,

Во втором элементе 24 вычитания находится разность между значениям, которые характеризу1лтся соответСТВС1ГКО CHi Hajiai-sH и

F,. Сигнал

;22. - Соответству1ощий значению этой разности, поступает с выхода второг элемента 24 вычитания на информационый вход третьего элемента 25 зано- ггллании.

По истечении 186 с с выхода тре- т йего элементг 19 сравнения на уп- paBJiHiouuie входы третьего элемента 2 запоминания, второго 28 и третьего элемептоЕ подключения, на вход первого 26 временной задержки на обнуля1Рпии: вход счетчика 14 времени идет сигнал .. При посч упле- пии э-гого сигнала г;ропг/,одит следующее ,

Счетчик 14 врпмент выключается и хранящееся в нем значение обнуляется .

Пус гь в момент тюступления сигнала F gзначение, которому соответствует сигнал . составляет 4,15 Тогда во втором элементе 24 вычитания находится значение разности, представляющее собой массу К. мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 агломерага зоны В. Значение М составляет 1,53 т.

Это значение, характериз ующееся

сигналом Г, записывается в третьем элементе 25 запоминания, а сигнал Fj-j, соответствующш этому зафиксированному в третьем элементе 25 за- поминания значеншо, поступает на HH- формационны вход первого элемента 27 подключения. Сигнал Р поступает не позже, чем с выхода элемента 26 временной за,цержки на управляющий вход первого элемента 27 подключения поступит сигнал. При этом с выходя этого элемента подк::1очения на пер

0

5

С

5

вый вход первого элемента 31 утюжения проходит сигнал F

.&

15

соответствующий значению М,,55 т, которое хранится в третьем элементе 25 запоминания .

При поступлении сигнала F,g на управляющие входы второго 28 и третьего 29 элементов подключения с выходов этих элементов проходят соответственно сигналы F;26 и 27 . Сигнал F gсоответствует значению ,6 т.

хранящемуся во втором элементе 23 запоминаН1гя, и поступает на первый вход второго элемента 33 умножения, Сигнал F соответствует значению

„.«,

т, хранящемуся в первом элементе 2 запо шнания, и поступает на первьй вход третьего элемента 34 умножения.

На вторые входы первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения с выхода четвертого задатчи- ка 32 постоянно поступает сигнал, который соответствует значеншо величи- jjbi Е, заданному в задатчике. Пусть эффективность Э грохочения составляет 0,8, а средняя скорость v набора агломерата в весовой бункер 0,35 т/с. Тогда согласно (2) Е ,|5%/т.

U первом элементе 31 умножения находится согласно (Ь) содержание С мелких фракций агломерата в зоне Ц. Значения ,55 г и ,15%/т, которые характеризуются соответст- иенну сигналами , перемножаются в этом элементе и сигнал F,

9

со

ответствующий вычисленному значению С 1,8%, поступаете выхода первого элемента 31 y ffloжeния на информационный вход четиертого элемента 35 за- по и1нания.

Во втором элементе 33 утюжения находится согласно (6) содержание С мелких фракций агломерата в зоне Б, Б этом элементе производится перемножение значение ,6 т и Е 1,15%/т, которые характеризуются соответственно сигналами F-.jp, после чего с выхода второго элемента 33 умножения на информационный вход пятого элемента 36 запоминания поступает сигнал соответствующий вычисленному значению С 3%.

В третьем элементе 34 умножения находится согласно (7) содержание С мелких фракций агломерата в зоне

21

А. В этом элементе перемножаются значения т и ,15%/т, характеризующиеся соответственно сигналами и F.,p, После этого с выход третьего элемента 34 умз ожения поступает сигнал F-, соответствующий вычисленному эначению С 1,15%.

В момент открытия затвора весового бункера с выхода датчика 2 положения затвора весового бункера на вход элемента НЕ 30 блока 8 вычисления содержания мелочи в материале, вход элемента НЕ 38 и на управляющи вход счетчика 41 времени блока 9 вычисления временных характеристик рапределения мелочи поступает сигнал ЕЛ, свидетельствующий о факте начала выгрузки агломерата из весового бункера 1 на доменный конвейер 5. При этом включается счетчик 4 времени, с выходов элементов НЕ 30 и 38 сигналы отсутствуют, и с выхода счетчика 41 времени на информационный вход элемента 42 подключения на

30

35

чинает поступать сигнал F , соответ- сигнал F , и значения с, кото- ствующий значению отсчитываетюго в этом счетчике времени.

При закрытии затвора весового бункера с выхода задатчика 2 положения затвора весового бункера сигнал Y отсутствует. В этом случае с выходов элементов НЕ 30 и 38 начинают поступать соответственно сигналы Г„д и Рдз свидетельствующие о том, что на доменный конвейер 5 выгружена порция агломерата. Сигнал Fj, поступает на входы первого 38 и второго 40 элементов временной задержки и на управляющие входы элемента 42 подключения и второго элемента 49 запоминания блока 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи. Сигнал F.g поступает на управляющие входы четвертого 35, пятого 36 и щестого 37 элементов запоминания блока 8 вычисления содержания мелочи в материале. При этом происходит следующее. С выхода элемента 42 подключения на первый вход элемента 44 вычитания

40

45

57 рому соответствует сигнал Faa, т.е.

Т, 73 с.

С выхода элемента 44 вычитания на первый вход второго элемента 47 деления поступает сигнал F- соответствующий вычисленному значению с. На вторые выходы первого 45 и второго 47 элементов деления с выхода второго задатчика 46 постоянно поступает сигнал F, , характеризующий значение количества К рассматриваемых зон агломерата в весовом бункере 1. Значение К, как указывалось, принято равным 3.

Значение времени Т.. истечения из

iV

весового бункера 1 остатка агломерата зоны вычисляется согласно (13) во втором элементе 47 деления, где производится деление значения с.

которому соответствует сигнал F

3-)

50

на значение , которому соответствует сигнал , т.е. с.

Сигнал F, , характеризующий вьгчис- лен«ое значение Т, поступает с выхода второго элемента 47 деления на ин- фармационный вход первого элемента 48 эаиоминания. Сигнал поступает не позже, чем с выхода второго элемента АО временной задержки на управля- кщий вход первого элемента 48 запоминания поступает сигнал F-jj , после чего значение времени с записывается в этот элемент запоминания.

идет сигнал , характеризующий значение времени Т, выгрузки дозы из весового бункера, которому соответствует сигнал F.

Пусть значение Т составляет 80 с. Сигнал F поступает с выхода первого элемента 39 временной задержки на обнуляющий вход счетчика 41 времени не раньгае, чем сигнал Р,

4

22

соответствую1Ц1ш значению времени / поступает с выхода этого счетчика на информационный вход элемента 42 подключения. Когда сигнал F поступает на обнуляющий вход счетчика 41 времени, этот счетчик выключается и хранящееся в нем значение времени обнуляется.

На второй вход элемента 44 вычитания и на первый вход первого элемента 45 деления с вьсхода первого задатчика 43 постоянно поступает сиг- наЛ F,g, характеризующий значение

Тф времени истечения из весового бункера 1 агломерата, который содержался в фигуре выпуска после набора дозы. Пусть в первом задатчике 43 задано значение Tq, равное 15с. Тогда в элементе 44 вичитания находится значение времени Тд истечения остатков агломерата всех зон. Значение Ту представляет собой разность значения с, которому соответствует

0

35

сигнал F , и значения с, кото-

0

45

57 рому соответствует сигнал Faa, т.е.

Т, 73 с.

С выхода элемента 44 вычитания на первый вход второго элемента 47 деления поступает сигнал F- соответствующий вычисленному значению с. На вторые выходы первого 45 и второго 47 элементов деления с выхода второго задатчика 46 постоянно поступает сигнал F, , характеризующий значение количества К рассматриваемых зон агломерата в весовом бункере 1. Значение К, как указывалось, принято равным 3.

Значение времени Т.. истечения из

iV

весового бункера 1 остатка агломерата зоны вычисляется согласно (13) во втором элементе 47 деления, где производится деление значения с.

которому соответствует сигнал F

3-)

0

5

на значение , которому соответствует сигнал , т.е. с.

Сигнал F, , характеризующий вьгчис- лен«ое значение Т, поступает с выхода второго элемента 47 деления на ин- фармационный вход первого элемента 48 эаиоминания. Сигнал поступает не позже, чем с выхода второго элемента АО временной задержки на управля- кщий вход первого элемента 48 запоминания поступает сигнал F-jj , после чего значение времени с записывается в этот элемент запоминания.

Значение нремени Т.. истечения из

и

весового бункера I агломерата фигуры выпуска зоны вычисляется согласно (12) в первом элементе 45 деления, где производится деление значения с, которому соответствует сигнал , на значение ,

которому т.е. Т„соответствует сигнал F,, 5 с. Сигнал , характеризующий вычисленное значение Т|, поступает с выхода первого элемента 45 деления на информационный вход второго элемента 49 запоминания. Как только на управляющий вход второго элемента

49 запоминания поступает сигнал , в этот элемент записывается значение времени с.

С выходов первого 48 и второг о 49 элег-.5ентов запоминания поступают соответственно сигналы Fg и Гл, характеризующие значения, которые хранятся в этих элементах. Сигналы Fg и „ поступают на соответствующие входы элемента 10 отображения информации, } котором производится отображение значе1 ий времени с и Т) 25 с, характеризующихся указанными сигналами.

При поступлении сигнала , на управляющие входы четвертого 35, пятого 36 и шестого 37 э ле1-1ентов запоминания блока 8 вычисления содержания мелочи в материале в эти элементы производится запись следуюпик значеН1Ш. В четвертьш элемент 35 запоми- нани5 записывается значение С 1,8%, которому соответствует сигнал Гед, в пятый элемент 36 запоминания значение С -3%, которое характеризуется сигналом F, , в шестой элеIЬI

мент 37 запоминания - значение С 1,15%, которому соответствует сигнал F .

С выходов четвертого 35, пятого 36 и шестого 37 элементов запоминания поступают соответственно сигналы

5. НИН,

так.

соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором производится отображение значений 1,8%, и С 1,15%, характеризующихся указанными сигналами.

Распределение гранулометрического состава порции агломерата. В начале в течение 5 с проходит агломерат с

45 системы измерения массы мелких фракций шихтового материала соединен с первым входом блока вычисления временных характеристик распределения мелочи, причем выход системы измереFg и F-J, характеризующие значекоторые хранятся в этих элеменСигналы FS, Fg и F поступают на 50 ния массы мелких фракций шихтового

материала соединен с первым входом блока вычисления содержания мелочи в материале, третий вход которого подсоединен к выходу блока определе- 55 ния начала взвешивания мелочи, вход которого подсоединен к выходу системы управления дозированием, выход датчика положения затвора весового

содержанием мелких фракций 1,15%, затем в течение 5 с - агломерат с содержанием мелочи 3%, после этого в течение 5 с - агломерат с содержанием мелочи 1,8%, далее в течение 25 с - агломерат с содержанием мелочи опять 1,8%, потом в течение 25 с - агломерат с содержанием мелочи 3% и, наконец, в течение 25 с - агломерат с содержанием мелких фракций 1,15%.

Таким образом, применение устройства позволит достичь повьпцения производительности доменной печи и экономии кокса за счет оперативного контроля гранулометрического состава шихтового материала, загружаемого в печь.

Формула изобретения

Устройство контроля распределе 1ия гранулометрического состава шихтового материала, содержащее весовой бункер, датчик положения затвора весового бункера, систему управления дозированием, систему измерения мас-- сы мелких фракций шихтового материала, домепньш конвейер, конвейер уборки мелочи, элемент отображения информации, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности доменкой печи и эконо- 1-ыи кокса за счет оперативного контроля гранулометрического состава шихтового материала, загружаемого в доменную печь, оно дополнительно содержит блок определения начала взвешивания мелочи, блок вычисления содержания мелочи в материале, блок вычисления временных характеристик распределения мелочи, причем выход

системы измерения массы мелких фракций шихтового материала соединен с первым входом блока вычисления временных характеристик распределения мелочи, причем выход системы измеребункера соединен с вторьм входом блока вычисления содержания мелочи в. материале и входом блока вычисления временных характеристик распределени мелочи, а выходы блока вычисления

содержания мелочи в материале и блока вычисления временных характеристик распределения мелочи сое;1инены с входами элемента отображения информации.

Устройство контроля распределения гранулометрического состава шихтового материала относится к доменному производству и может быть использовано на доменных печах с конвейерной подачей шихты. Целью изобретения является повышение производительности доменной печи и экономия кокса. Устройство содержит системы управления дозированием, измерения массы мелких фракций, элемент отображения. Контроль гранулометрического состава, поступающего в печь, осуществляют путем определения эффективности грохочения шихты, слежения за временем взвешивания отгрохоченного материала и моделирования его подачи на тракт шихтоподачи и в печь. 4 ил.

фиг.1

фиг. г

Фиг.