Способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений Советский патент 1980 года по МПК C22B1/00 G01F23/00 

(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 аг ломерационной шихты и последуюшего ее спекания. Известен способ согласования произво дительностей шихтового и спекатепьного отделений, заключающийся в том, что кор ректировку производительности шихтового отделения производят при отклонении уро ня шихты от заданного среднего уровня в приемных бункерах спекательного отдел ния с учетом количества подаваемой и расходуемой шихты, а также количества работающих агломашин Ij Недостатком известного технического решения является то, что очень часто вно сятся возмущения в шихтовое отделение, так как практически не обеспечивается заданный уровень в приемных бункерах, что особенно усугубляется, если один тракт шихтоподготовки обеспечивает не- сколько .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 следующему. При изменении потребления шихты агломаши- ной или изменении расхода возврата в 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 способность бункеров. Если учесть, что объект характеризуется большим временем транспортного запаздывания, то согласование производительностей шихтового и спекательного отделений невозможно осуществить технически без дополнительных технологи375ческих установок, т.е. буферных емкостей, довольно ббльших размеров, способных сглаживать временное несоответствие меж ду производительностями шихтового и спекательного отделений. Для этой цели служат приемные бункера спекательного отделения. Недостатком известного способа является также необоснованный выбор величины корректирующего воздействия щихтового отделения (например, ее изменение на i 50%), так ка любое заранее жестко запрограммированное, корректирующее воз действие не может удовлетворить требованиям технологического процесса из-за то- го, что не учитываются переменные (особенно возмущающие) факторы технологического процесса. Цель изобретения - уменьшение частоп ты корректирующего воздействия на производительность шихтового отделения путем максимального использования буферной емкости бункеров спекатепьного отделения. Поставленная цель достигается тем, что измерение уровней шихты в приемных бункерах спекательного отделения производят непрерывно, а изменение .производительности шихтового отделения производят в сторону увеличения при суммарной маесе шихты равной или меньше минимально-необходимой массы шихты приемных . бункеров спекательного отделения, снабжа емых шихтой от одного тракта шихтоподготовки до величины, определяемой по ма тематическому выражению: ы.гаА,аА/.,10А.макс-®А. ). (1) к,5:ДОв.-Ов4мии новое заданное значение производительности шихтового отделения; текущая потребность -и агломашины в шихте} - максимально возможная пр изводительность агломаши- ны по шихте в пределах ра бочего диапазона; - текущее значение поступле ния возврата в шихту с -го бункера} - минимально возможное зна чение поступления возврат в шихту в пределах рабоче чего диапазона; - количество агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки;К - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 0,2 до 1; Kg - переменный коэффициент, изменякяцийся в пределах от 0,5 до 1, ну уменьшения при суммарной й емкости равной Или меньше минеобходимой свободной емкости бункеров спекательного отдележаемых шихтой от одного тракподготовки, до величины, опредео математическому выражению: A-f,,M.HV-ОБ) (2) ю BlMOlkC новое заданное значение производительности шихтового отделения; д- - текущая потребность 4 -и агломашины в шихте; минимально возможная производительность Ьгломашины по шихте а пределах рабочего диапазона; g - текущее значение поступления возврата в шихту с t -го бункера; .- максимально возможное знаиксчение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона; Г - количество агломашин, снабжаемых одним трактом ших- топодготовки; К| - переменный коэффициент, изменякшийся в пределах от 0,2 до 1; л - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от О,5 до 1. ально необходимую массу шихты ют с интервалом времени, прямо ональным суммарному значению ихты в бункерах, снабжаемых шихдного тракте щихтоподготовки. ально необходимую свободную емределяют с интервялом времени, опорциональным суммарному знаободной емкости бункеров, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки. Для нормального ведения технологичес кого процесса спекания алгомёрата необходима непрерывная подача шихты на аглоленту в заданном количестве и заданно го качества. Приготовленная в шихтовом отделении шихта содержит возврата в довольно боль шом количестве. При этом, ввиду изменения поступления возврата в шихту в широ ких пределах общее количество шихты является величиной переменной. Переменной величиной является также потребление шихты агломерационными машинами. Если учесть, что объект (от бункеров шихтового отделения до спекатель- ных машин) характеризуется большим вре менем чистого транспортного запаздывания (15-20 мин), то прямое согласование производитель нос тей спекательного и. шихтового отделения невозможно осуществить технически без дополнительных технологических установок, т.е. буферных ем костей довольно больших размеров,способ ных сглаживать временное несоответствие между производительностями спекатеЛьноГо и шихтового отдепения. Для этих целей спекательнре отделение снабжено бункерами (для каждой агломашины один бун кер) большой емкости. Предлагаемым способом достигается более полное использование буферной емкости спекательного отделения для обеспе чения агломашин шихтой в требуемых качестве и количестве при изменении расхода возврата в шихте и изменении потребности агломашин в шихте. Чем будет использована буферная способность ёмкрстей, бункеров спекательного отделения, тем реже придется изменять производительность шихтового отделения. Определяют минимально необходимое количество шихты в бункерах спекательного отделения, необходимое, для непрерывного 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 спекательного отделения (как известно, при остановке спекагельного отделения необходима также остановка шихтового отделения), при этом на наклонных конвейерах шихтового отделения нельзя 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 из 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 При этом, если суммарная емкости. масса шихты равна или меньше величины массы, полученной по уравнению (1), то необходимо произвести корректировку производительности шихтового отде лет{я 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 ш исто- вого определент1Я, удовлетворяющего требованиям технологического процесса даже при возникших максимально возможных возмущающих воздействиях. С этой целью рассмотрим работу объекта управления при достижении массы шихты в приемных бункерах спекательного отделения минимально необходимого значения. Допустим при этом, что производительность шихтового отделения равняется величине Q ц| , а производительность спека- п V тельного отделения где произ- i i г i -и агломашины. водительность -и агломашины, а п -коичество агломашин, снабжаемых одниМ рактом шихтопоаготовки. В этот момент на объекте могут возникнуть дополнительно следующие возмущающие воздействия, худшающие положение объекта управления, апример, уменьшение до минимума расхоаа возврата в шихту или увеличение до максимума потребности агломерационных машин в шихте.

Следовательно, при определении величины корректирующего воздействия, необходимо учитывать перечисленные выше возможные возмущающие воздействия.

При уменьшении количества шихты в бункерах до минимально необходимой величины новое заданное зна 1ение производительности шихтового отделения (с учетом поступления возврата) определяется следующим уравнением:

Ы.,,,,,,-ОдО

Q

гТ- ( где Q ц,- новое заданное значение производительности шихтового отделения, т/ч} Од - текущая потребность агломашины в шихте} - максимально возможная производительность агломашины по шихте в преде лах рабочего диапазона, т/ч; Qg-- текущее значение поступления возврата в шихту с t -го бункера, т/ч; OR. - минимально возможное значение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона, т/ч; П - количество агломашин, снабжаемых одним тракто шихтсподготовки; к I - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 0,2 до 1; К - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 0,5 до 1. При определении к учитывается диап 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 необхо димо коэфф1щиент приравнивать к 1, т.е. К| 1, и наоборот, чем меньше диапазо колебаний и чем реже возникают такие

колебания, то меньше будет выбранное значение коэффициента К j т.е. К 0,2.

При определении Kj учитывается диапазон изменения поступления возврата в шихту и частота возникновения таких поступлений. Например, чем выше математическое ожидание возникновений таких колебаний, чем выше коэффициент Kg и наоборот, чем ниже математическое ожидание возникновений таких колебаний, тем меньше коэффициент К.

При уменьшении свободной емкости в бункерах до минимально необходимого значения новое значение производительности шихтового отделения определяется следующим уравнением:

-,..

:-0

АН мин . где Од: . .. - минимально возможная про- изводительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона, т/ч; - максимально возможное знав маис чение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона, т/ч. Значения коэффициента К и Kg 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 О,5i,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), является величиной прямо пропорциональной суммарному значению запаса шихты в бункеpax, a интервал между расчетами, производимыми по уравнению (2), является величиной, прямо пропорциональной суммар ному значению свободной емкости в этих же бункерах. Это значит, что, чем больше количество шихты в бункерах, тем реже произЕюдит ся его определение по уравнению (1) и, чем больше свободная емкость, тем реже производится ее определение по уравне- . нию (2). Предлагаемый способ согласования про иаводительностей спекательного и шихтового отделений позволяет непрерывно вести технологический процесс даже при максимальных возмущакщих воздействиях. При этом 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. Формула изобретения 1. Способ согласования производительностей шихтового и спекательного отделений путем изменения производительности шихтового отделения в зависимости от уро ней в приемных бункерах спекательного отделения, потребности агломашин в шихте и текущей производительности шихтового отделения и количества работающих аг- ломашин, отличают и йся тем, что, с целью уменьшения частоты корректирующег воздействия, определяют расход возврата в шихту и изменяют производительность шихтового отделения в сторону увеличения при суммарной массе шихты равной или меньшее минимально необходимой массы щихты приемных бункеров спека тельного отделения, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки до величины, определяемой по математическому выражению:

K,5:iQA MO(kc®A,) ,

-Q

ъ:

,

|МИН

Q

- максимально возможное знаBi

IMOKC

чение поступления возврата в шихту в пределахрабочего диапазона;

- количество агломашин, снабжаемых одним трактом игах- топодготойки; -новое заданное значение производительности шихтового отделения; -текущая потребность h -и агломашины в шихте; -максимально возможная просизводительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона; текущее значение поступления возврата в шихту с -го бункера; минимально возможное значение поступления возврата в шихту в пределах рабочего диапазона; -количество агломашин, снабжаемых одним трактом шихтоподготовки;- переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от 0,2 до 1; - переменный коэффициент, изменяющийся в пределах от О,5 до 1, уменьшения при суммарной кости равной или меньше ми- обходимой свободной емкости нкеров спекательного отделемых шихтой от одного тракготовки, до величины опредеатематическому выражению: ,QAi-«| iQArQA,M.HVj«, Biwaxc , новое заданное значение производительности шихтового отделения; текущая потребность i -и агломашины в шихте; минимально возможная производительность агломашины по шихте в пределах рабочего диапазона; текущее значение поступления возврата в шихту с -го бункера;117539 К, - переме 1ный коэффициент, изменяющийся в пределах от О,2 до 1; kn - переменный коэффициент, изменякшийся в пределах от 0,5 до 1. 2. Способ по п. 1, отличаюш и и с я тем, что минимально необходимую массу шихты определяют с интервалом времени, прямо пропорциональным сум-ю мерному значению запаса шихты в бункерах, снабжаемых шихтой от одного тракта шихтоподготовки.. 412 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что минимально необходимую свободную емкость определяют с интервалом времени, прямо пропорциональным суммарному значению свободной емкости бункеров, снабжаемых шихтой из одного тракта шихтоподготовки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 339797, кл. G 01 F 23/00, 11.02.7О (прототип).