Способ контроля противотока шихты и газа в доменной печи Советский патент 1990 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для управления процессом в доменных печахо

Цель изобретения - повьшение точности контроля.

На чертеже предст авлека блок- схема устройства для осуществления предлагаемого способа

Устройство содержит несколько (не менее двух) параллельных измерительных каналов, каждьй из которых связан с процессором 1, информационный выход которого связан с блоком

2 отображения информации. Каждый измерительный канал содержит последовательно соединенные пьезоэлектрический датчик 3 ускорения, предварительный усилитель 4, полосовой фильтр, 5 с переменной центральной частотой, управляющий вход которого связан с одним из выходов процессора 1, детектор 6 и усилитель 7.

Сигнал напряжения с выхода пьезоэлектрического датчика 3 ускорения с частотой не менее 0,2 поступает на вход предварительного усилителя 4 и затем - на вход полосового

СО

. 3

фильтра 5 с переменной средней час-тотой. Регулированке центральной частоты полосы пропускания фильтра осуществляется с помощью процессора jlo Корректирующий сигнал, величина которого запоьданается в ОЗУ працес сора 1, периодически, например один раз в 2 мин, изменяет- резонансную часТиту-фильтра 5. В процессоре 1 при этом фиксируется направление (знак) изменения величины поступаю щего информационнЬго сигнала напря жения. Еслийи 0, то величина ре- Эонансной частоты остается без из- менения до следующей коррекциио Еслий., то резонансная частота фильтра 5 устанавливается исходной, а следукщая коррекция изменяет ее в противоположном направлении о Эти изменения резонансной частоты фильтра позволяют из спектра частот 0,5 10,5 кГц выделять полосу пропускания, в которой сигнал имеет .максимальное значение, т.е наиболее до- стовереНо

Сигнал информативной частоты, напримерр в диапазоне 6-8 кГц, поступает на вход детектора 6с В результате детектирования- выделяются огибающая с постоянной времени с 2 с, характеризующая средний уровень шума. После детектора сигнал поступает на вход усилителя 7, где он преобразуется в унифицированный сигнал напряжения Ос.,о5 В, и затем поступает в процессор К

В процессоре 1 детектированные сигналы по каждой точке измерения интегрируют за мин, усредняют и рассчитывают вариацию уровня шум

|-.100%,

Xi

X

X;

п

- среднее значение уровня шума;

(-ii-j);

n

- среднее квадратичное .отклонение;

j - индекс выборки; i - индекс элемента в j-й выборке;

п - число элементов в j-й выборке

При этом, с целью исключения влияия, шума при выгрузке шихты, в рас

5

0

5

50

55

четах учитываются только те .сигналы, которые поступают в процессор в период между выгрузками порций шихты спустя 3-5 с после выгрузки очередной порции шихты, конец которой фиксируется по сигналу о выполнении команды на опускание зондов для измерения уровня засыпи шихты. Выдержка свыше 5 с не целесообразна, так как теряется часть информации.

В процессор 1 заранее вводят координаты точек измерения (установленных датчиков на печи) и даннь е о геометрии контролируемой области шахты В блоке 2 отображения информации результаты расчетов представляются в виде развертки, наложенной на развертку шахты печио

Постоянная времени интегрирования мин определена, исходя из времени загрузки одной - двух подач шихты на большинстве доменные ; печей Информация, полученная за время менее 5 мин (загрузка одной подачи), не представительна, а накопление информации за время более 15 мин неэффективно и может привести к запаздыванию принимаемых мер по ликвидации нарушений ,

П р и м е р По периферии кожуха 8 шахты печи объемом 1719 м на двух горизонтах на отметках 20,4 и 33,5 через 90° установлены восе.мь пьезо- . электрических датчиков ускорения типа КД29. По числу датчиков установлены восемь измерительных каналов, каждый из которых включает предварительный усилитель, полосовой фильтр, детектор и усилитель.

Предварительный усилитель выполнен на базе микросхемы типа К284 УЭ1, а в фильтре, детекторе и усилителе применены микросхемы типа К553 УД2 Все восемь измерительных каналов работают параллельно о

Электрические сигналы от датчиков усиливаются, фильтруются, детектируются, преобразуются в унифицированный сигнал 0-5 В и поступают в процессор Частота опроса датчиков О 2 с- Постоянная интегрирования мин При этом интегрируются и дальнейшей обработке подлежат только сигналы, которые поступают в период между выгрузками порций шихты спустя 3-5 с после поступления сигнала об опускании зондов для измерения урон5160

ня засыпи шихты, Сигналы, полученные за мин, усредняют и рассчитывают вариацию уровня шума для каждой точки измеренияо Указанная процедура повторяется для каждого датчика на двух горизонтах. При этом получают, например, значения вариации уровня шума, которые представляются в блоке отображения информации (на экране дисппея) приведенные в таблице.

Эти данные сравниваются с ным значением вариации уровня шума 0,,7,. соответствуюпщм ровному, устойчивому ходу печио

Значения 0,92 и 0,88 более чем на 20% превышают заданное значение вариации и свидетельствуют о наруше НИИ противотока, в данном случае об образовании канала. Значения 0,45 и 0,47 более чем на 20% ниже заданного что также свидетельствует о нарушении противотока, в данном случае о подвисании шихты.

В процессор ранее введена информация о геометрии шахты печи и координаты установленных датчиков (точек измерения). Наложение координат точек измерения на развертку шахты позво- ляет определить зону нарушений проти- вотока В данном случае: третий сектор - канал, четвертый сектор под- висание

При внедрении предлагаемого спосо- ба ожидается экономия кокса 1,0% и

0

5

306

повышение производительности доменной печи на 1% за счет обеспечения ровного хода печио

Формулаизобретения

Способ контроля противотока шихты и газа в доменной печи, включающий измерение параметров шума в заданием по технологии частотном диапазоне в нескольких точках по периферии кожуха шахты печи на двух или нескольких горизонтах, измерение заданного частотного диапазона, сравнение текущих параметров шума с заданными по технологии параметрами и определение зоны расстройств противотока шихты и газа по отклонению измеренных параметров шума от задангшх, о т ли - чающийся тем, что, с целью повышершя точности контроля, измерение параметров шума производят с частотой не менее 0,2 между выгрузками порций шихты, производят экстремальное регулирование частотного диапазона по максмапьному выходному сигналу в каждой точке измерения, а зону расстройств противотока шихты и газа определяют положением на развертку поверхности контролируемой области шахты печи координат точек, в которых вариация уровня шума более чем на 20% в относительных величинах отличается от заданной по технологии,

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для управления процессом в доменных печах. Целью изобретения является повышение точности контроля параметров хода доменной печи. В способе контроля противотока шихты и газа в доменной печи, включающем измерение параметров шума в нескольких точках по периферии кожуха шихты на двух или нескольких горизонтах, регулирования передаточной характеристики измерительной цепи, сравнение с заданными параметрами шума и определение зоны расстройств противотока шихты и газа по отклонению измеренных параметров шума от заданных, измерение параметров шума производят с частотой не менее 0,2 с^-1 периодически между выгрузками порций шихты, регулирование передаточной характеристики измерительной цепи осуществляют по максимальному выходному сигналу в каждой точке измерения, а зону расстойств противотока шихты и газа определяют наложением на развертку поверхности контролируемой области шахты координат точек, в которых вариация уровня шума более чем на 20 отн.% отличается от заданной. 1 ил.