Устройство контроля распределения гранулометрического состава шихтового материала

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 21 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4329840/23-02 (22) 17.11.87 (46) 07.12.89. Бюл. Р 45 (71) Днепропетровский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного институт.- систем автоматизации и управления и Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Е.Я.Клоцман, В.И,Гиршевич, Ю.Э.Камень, А.К.Икконен и А.П.Васильев (53) 669.-162.263.2(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР !! 1036749, кл. С 21 В 7/20, 1981. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ШИХТОВОГО 141АТБРИАЛА

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 эа счет оперативного контроля гранулометрического состава шихтовоro материала, загружаемого в доменную печь.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока определения начала взвешивания мелочи; на фиг.3схема блока вычисления содержания мелочи в материале", на фиг. 4 — cxe2 (57) Устройство контроля распределения гранулометрического состава шихтового материала относится к домен— ному производству и может быть использовано на доменных печах с конвейерной подачей шихты. Целью изобретения является позыв ение производительности доменной печи и экономия кокса. Устройство содержит системы управления дозированием, измерения массы мелких фракций, элемент отображения. Контроль гранулометрическоro состава, поступаюше-о в печь, ocymeствляют путем определения эффективности грохочения шихты, слежения за временем взвешивания отгрохоченного материала и моделирования его подачи на тракт шихтоподачи и в печь.

4 ил. ма 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 отображения информации.

Блок 7 определения начала взвешивания мелочи содержит счетчик 11 вре1527274

20 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. 15

Блок 8 вычисления содержания мелочи в материале содержит счетчик 14 времени, первый элемент 15 сравнения, первый задатчик 16, второй элемент

17 сравнения, второй задатчик 18, третий элемент 19 сравнения, третий задатчик 20, первый элемент 21 sanoминания, первый элемент 22 вычитания, второй элемент 23 запоминания, второй элемент 24 вычитания, третий эле- 25 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 33 и третий 34 элементы умножения, четвертый 35, пятый 36 и шестой

37 элементы запоминания, причем выход счетчика 14 времени соединен с первыми входами первого элемента 15

35 сравнения, к второму входу которого подключен Bblxop первого задатчика 15, второго элемента 17 сравнения, к второму входу которого подключен 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 эапомина- 45 ния, выход которого связан с информационным входом третьего элемента 29 подключения и с вторым входом первого элемента 22 вычитания, выход которого соединен с первым входом второго элемента 24 вычитания и с информационным входом второго элемента

23 запоминания, к управляющему входу которого подключен выход второго элемента 17 сравнения, выход третье55 го элемента 19 сравнения соединен с входом элемента 26 временной задержки, обнуляющим входом счетчика 14 времени и с управляющими входами третьего 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 соединен с первым входом третьего элемента 34 умножения, к второму входу которого подключен выход четвертого задатчика 32, связанный также с вторыми входами первого элемента 31 умножения, выход которого соединен с информационным входом четвертого элемента 35 sanoминания, 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 запою»нания и с первым входом первого элемента 22 вычитания, выход второго элемента 24 вычитания связан с информационным входом третьего элемен„a 25 запоминания, выход второго элемента 23 запоминания соединен с вторым входом второго элемента 24 вычитания и с информационным входом второго элемента 28 подключения, выход элемента 26 временной задержки соединен с управляющим входом первого элемен а 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 ха рактеристик распределения мелочи содержит элемент НЕ 38, первый 39 и второй 40 элементы временной задерж5 1 г ки, счетчик 41 времени, элемент 42 подключения, первый задатчнк 43, элемент 44 вычитания, первый элемент 45 деления, второй задатчик 46, второй элемент 47 деления и первый 48 и второй 49 элементы запоминания, причем выход элемента HF. 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 иыхо,, нервого элемента 45 деления, к котс— рому входу которого подключен выход второго задатчика 46, выход .оторого связан также с вторым входом второго элемента 47 деления, выход K0— торого соединен с инфор ационным входом первого элемента 48 запоминания, выход первого задатчика 43 соединен с первым входом первого элемента 45 деления и вторым входом элемента 44 вь.читания, выход которого связан с первым входом второго элемента 47 деления, вход элемента 11Е 38 подключен к выходg датчика 2 положения затвора весового бункера, выход которого соединен также с управляющим входом счетчика 4 1 времени, выход которого связан с информационным входо1 элемента 42 подключения, а выходы первого 48 и второго 49 элементов запоминания являются выходами блока 9 вычисления «ременных характеристик распределения мелочи и соединены с входами устройства 1О 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 Г,, свидетельствующий о начале набора дозы в весовой бункер

1. При поступлении сигнала Г включается счетчик 11 времени, и в нем начинает вестись отсчет времени.

С выхода счетчика 11 времени на первый вход элемента 13 сравнения поступает сигнал Г,о, соответствующий

27274

25 э 0

55 значению времени, которое отсчитыва. ется в счетчике. Иа второй вход элемента 13 сравнения с выхода задатчика 12 постоянно поступает сигнал

F, который характеризует значение, (4 задаваемое в задатчике 12. В задатчике 12 задается значение, которое соответствует интервалу времени от момента начала набора дозы в весовой бункер 1 до момента начала взвешивания отсеваемых при наборе дозы мелких фракций шихтового материала.

После отсева мелкие фракции шихтового материала поступ;.:ст по конвейеру

6 уборки мелочи до места установки весов мелочи, где и производится их взвешива п е. Зная, какое расстояние проходят отсеваемые мелкие фракции шихтового материала до места установки весов мелочи, и учитывая, что скорость движения ленты конвейера 6 уборки мелочи извести . постоянна, можно вычислитт-. врсменной интервал, значение которого затем задается в задатчике 12.

Как только в элементе 13 сравнения значения, которым соответствуют си;налы Р, и Г„,, совпадут с выхода этого элемента . а третий вход блока

8 вычисления содержания мелочи в материале и на обцуляюший вхсд счет ;ика 11 блока 7 определения начала в .âåøèâàíèÿ мелочи проходит сигнал

Этот сигнал свидетельствует о начале взвешивания отсеваемых при наборе дозы мелких Фракций шихтового материала. При поступлении на обнуляющий вход счетчика 11 сигнала счетчик выключается, а значение хранящееся в нем, обнуляется.

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

14 времени, после чего в счетчике начинается отсчет времени, в течение которого взвешиваются отсеваемые при наборе дозы в весовой бункер 1 мелкие фракции шихтового материала.

С выхода счетчика 14 времени на первые входы первого 15, второго 17 и третьего 19 элементов сравнения поступает сигнал FÄ< 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 >, который характеризует значение, задан1527274

Т=тс /К, (1) где К вЂ” количество рассматриваемых зон.

Как только в первом элементе 15 сравнения значения, которым соответствуют сигналы F« H F,, совпадают, с выхода этого элемента сравнения на управляющий вход первого элемента 21 запоминания проходит сигнал F

1 шихтового материала зоны А.

На информационный вход первого элемента 21 запоминания с выхода системы 4 измерения массы мелких фрак45

55 ное в первом задатчике 16. В этом задатчике задается значение некоторого интервала времени Т, причем

T (Тс 5 ср где T — среднее время набора дозы в весовой бункер l .

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 задатчика 18 постоянно поступает сигнал

F,, который соответствует значению

2iÒ (2»Т < Т ), задаваемому во втором задатчике 18, Шихтовой материал, 20 который набирается в весовой бункер

1 за время Т после окончания загрузки материала зоны А, можно условно отнести к зоне Б.

Гранулометрический состав шихтово- 25 го материала каждой зоны может быть отличным. В зависимости от целей исследования может быть рассмотрено различное число таких зон. В качестве примера выбирается число зон, равное 30

l.

3 ° Поэтому на второй вход третьего элемента 19 с выхода третьего задатчика 20 постоянно поступает сигнал

F характеризующий значение 3 Т (причем З Т=Тс ), которое задается в этом эадатчике. Шихтовой материал, который набирается в весовой бункер 1 за время Т после окончания загрузки материала зоны Б, относится к зоне В. 40

Величина Т может быть найдена иэ следующего соотношения. ций шихтового материала поступает сигнал F, характеризующий текущее значение массы мелочи, отсеянной при наборе дозы в весовой бункер 1. Как только сигнал F+, поступает на управляющий вход первого элемента 21 запоминания, значение, которому соответствует сигнал F>, 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 эоны 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 соответственно сигналами Рз

H F(° CHFHBJ1 F 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 u F 4, совпадают, с выхода второго элемента 17 сравнения на управляющий вход второго элемента 23 запоминания проходит сигнал Г,, характеризующий момент окончания взвешивания мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала оны Б. При поступлении сигнала F, на управляющий вход второго элемента 23 запоминания значение, которому соответствует сигнал

F» 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 информацион1527274

10

20

50 (3) 3=N „ / (11„+N c „), 55 ный 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 F u 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 сигналaM F 2 и F) совп óт с Выхода этого элемента сравнения на управляющие входы третьего элемента 25 запоминания, второго 28 и третьего 29 элементов подключения, па вход элеуаента 26 временной задержки н на обиуляющий вход счетчика 14 времени проходит сигнал F<+ . Сигнал Р,„ свиде"Ь тельствует об окончании взвешивания мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала зоны В. При поступлении сигнала F<> на соответствующие входы указанньх элементов происходит следующсе.

Счетчик !4 выключается, и хранящееся в нем значение обнуляется. В третий элемент 25 запоминания записывается значение, соответствующее сигналу F2<. Таким образом, в данном элементе запоминания фиксируется зна- 35 чение массы И от мелочи, отсеянной при наборе в весовой бункер 1 шихтового материала эоны В. Сигнал

Р2, который поступает с выхода третьего элемента 25 запоминания на информационный вход первого элемента

27 подключения, соответствует ".начению, хранящемуся в третьем элементе

25 запоминания.

После поступления сигнала F< на 45 вход элемента 26 временной задержки с выхода этого элемента на управляющий вход первого элемента 27 подключения с некоторым временным запаздыванием поступает сигнал Р, Величина временного запаздывания должна быть достаточна для того, чтобы сигнал F2, 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 F2 Поэтому при поступлении сигнала Р, 4на управляющий вход первого элемента 27 подключения с выхода этого элемента на первый вход первого элемента 31 умножения проходит сигнал F 5, соответствующий новому значению., которое записано в третьем элементе 25 запоминания и характеризуется сигна23При поступлении сигнала Р я на управляющие входы второго 28 и третьего 29 элементов подключения с выходов этих элементов проходят соответственно сигналы F26 и Р2у

Сигнал F2< характеризует значение, которое хранится во втором элементе

23 запоминания и которому соответствует сигнал Р 1 . Поступает сигнал

F2ena первый вход второго элемента

33 умножения. Сигнал F<>, соответствующий значению хранящемуся в первом элементе 21 запоминания и характеризуемому сигналом F, поступает на первый вход третьего элемента 34 умножения.

На вторые входы первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения с выхода четвертого задатчика 32 постоянно поступает сигнал

Р о, характеризующий значение величины Е, которое задается в задатчике.

Величина F вычисляется по следующей формуле:

Е=(1-Э)x!007/(Э х N);

N=v

М вЂ” средняя масса шихтового материала, который содержится в одной зоне;

Э вЂ” эффективность грохочения (в долях единицы).

Эффективность грохочения периодически определяется машинистом шихтоподачи с учетом гранулометрического состава шихтового материала и состояния грохотов канала дозирования. Расчет эффективности грохочения может производиться следующим образом: где М вЂ” масса мелких фракций, отсеянных при наборе в весовой бункер 1 данного количества шихтового материала;

1527274

М „- масса мелких фракций, поступивших в весовой бункер 1 при наборе данного количества шихтового материала.

После вычисления Э по формуле (2) находится значение величины Е, которое задается в четвертом эадатчике 32.

В первом элементе 31 умножения перемножаются значения, которым соответствуют сигналы F<< и Р . Согласно (3) 10

М „=М "(1-Э)/Э (4)

Тогда с учетом (2) и (4) в первом элементе 31 умножения определяется содержание С® (в процентах) мелких фракций шихтового материала в зоне В: (5) 20

Во втором элементе 33 умножения перемножаются значения, характеризующиеся сигналами Fg> и Рзо.

Согласно (2) и (4) в этом элементе 25 определяется содержание (в процентах) мелких Фракций шихтового материала в зоне Б: (7) 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

g "1=-М(1 E (6) от

В третьем элементе 34 умножения перемножаются значения, которым соответствуют сигналы F u F . Согласно (2) и (4) в этом элементе.определяется содержание С 1(в процентах)

35 мелких фракций шихтового материала в зоне А: (А1 (a)

С =М Е. от

С выходов первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения поступают соответственно сигналы Р

F,и Р, которые соэтветствуют значениям, вычисленным в указанных элементах, причем сигнал F поступает на информационный .вход четвертого элемента 35 запоминания, сигнал Рз - на информационный вход пятого элемента

36 запоминания, сигнал F — на информационный вход шестого элемента 37 эа по мин ания .

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 F, 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 затвор 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 F Bu F

Сигналы Р и Рзз свидетельствуют о том, что на доменный конвейер 5 из весового бункера 1 выгружена порция шихтового материала.

При поступлении сигнала F на управляющий вход четвертого элемента

35 запоминания в этом элементе записывается значение, которому соответствует сигнал Fä, поступающий на информационный вход четвертого элемента 35 запоминания. Таким образом, в этом элементе запоминания фиксируется вычисленное согласно (5) значение С .»

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

При поступлении сигнала Fzz на управляющий вход шестого элемента 37 запоминания в этом элементе записывается значение, которому соответствует сигнал F, т.е. фиксируется вычисленное по (7) значение С

С выходов четвертого 35, пятого

36 и шестого 37 элементов запоминания поступают соответственно сигналы

F,,Р и F» характеризующие значе5 ния, хранящиеся в данных элементах.

Сигналы Г 5 Рб и Р7 поступают на соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором производится отображение значений, 13

1527274

t4 характеризующихся указанными сигналами.

Сигнал F. в блоке 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи поступает на входы первого 39 и второго 40 элементов временной задержки, на управляющие входы элемента 42 подключения и второго элемента 49 запоминания. При этом происходит следующее. С гыхода элемента 42 годключения на первый вход элемента 44 вычитания поступает сигнал F>>, который соответствует значению времени, отсчитываемому в счетчике 41 времени и характеризуюцемуся сигнал оьч Г >< .

Е,данном =луча е в счетчике 41 времени отсчи Tana;:nîäînæèòåëü úñòü выгру з ки дозь! If3 Вссо ВО Го бункера

1 и сигнал F. х,.рактеризует значение, соответству;.шее этому временному интервалу.

После поступления сигнала F „ на вход первого элемент=. 39 временной 25 задержки с выхода этого элемента с некоторым временным запаздыванием на обнуляюший вход счетчика 41 времени поступа т сигнan Г 4 после ч го 4 счетчик выключается и храняшееся в Зр нем значе1 не времени обнуляется.

Временнсе запаздывание поступления сигнала гыбирается таким, чтобы сигнал Гз, характеризующий значание отсчитанного времени выгрузки дозы

35 из весово го бункера 1, поступил с выхода счетчика 41 времени на информационный вход элемента 42 подктпочения не позже, чем сигнал Р поступит на обпуляюший вход этого счетчика °

После поступления сигнала Г на вход второго элемента 40 временной задержки с некоторым временным запаздыванием с выхода этого элемента на управляющий вход первого элемента 45

48 загоминания проходит сигнал F> .

Это временное запаздывание должно соответствовать интервалу времени от момента гоступления сигнала F > на управляющий вход элемента 42 подключения до того момента, когда на информационный вход первого элемента

48 запоминания поступит сигнал F42

42/ характеризующий новое значение, вычисленное го втором элементе 47 де55 ления.

На второй вход элемента 44 вычитания и на первый вход первого элемента 45 деления с выхода первого задатчика 43 постоянно поступает сигнал

Г, соответствующий значению, которое задается в задатчике. В первом задатчике 43 задается значение времени Т, истечения из весового бункера

1 шихтового материала, который содержится в фигуре выпуска после набора дозы. Необходимость задания этой величины объясняется следующими физическими предпосылками, на которых базируется математическое описание процессов истечения.

При истечении фигура выпуска имеет амид прямоугольной призмы, расположенной вертикально над выпускным отверстием весового бункера 1.

Выходной I о ток itll(:iòÎ üÎ го 13Tepli ала представляет собой смесь частиц, попавших с поверхности воронки исте ения, которая образуется при выпуске материала из весового бункера 1 и расположена над фигурой выпуска. Материал вне фигуры выпуска неподвижен.

Согласно этим предпось1лкам при выгрузке дозы из весового бункера I 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 фигурь1 выпуска зоны Б и, наконец, материалы фигуры выпуска зоны

В. 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 пихтового материала зоны В, затем остаток материала зоны Б и, наконец, остаток материала зоны А.

Время Т истечения шихтового материала, который содержится в фигуре выпуска после набора дозы в весовой бункер 1, можно найти из слецуюцего соотношения:

Т =Vx р/r, (8) где Ч=HxH — объем фигуры выпуска;

r=S ° P v — расход шихтового материала из весового бункера

1 в единицу времени;

S — плошадь вь|пускного отверстия весового бункера 1 (площадь основания фигуры выпуска);

1527274

l6 (9) (ll) (!2) (13) ТЪ=Т и+ТК1

Т„=Т, /К

- „=T0/К, Н вЂ” высота шихтового материала в весовом бункере 1 (высота фигуры выпуска); насыпная масса шихтового материала;

v — средняя скорость истечения шихтового материала из весового бункера l.

Соотношение (8) можно переписать следующим образом:

Т =Н/v.

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 шихтс вого материала из весового бункера l в которой определена зависимость ч от конструкции бункера и вида шихтового материала.

Таким образом, н элементе 44 вычитания находится разность между значенйями, которые характеризуются co— ответственно сигналами F>Ä kk F>> а именно: определяется общее время Тд истечения остатков шихтового материала всех зон

To=7 ТТ (10)

В связи с тем, что время Т загрузки шихтового материала одной зоны одинаково для любой из этих зон, то можно принять, что время истечения из весового бункера шихтового материала одной зоны также одинаково для каждой из зон. Поэтому время Т истечения материала любой из зон можно рассчитать с использованием следующих <Ьормул: где Т вЂ” время истечения из весового бункера 1 шихтового материала фигуры выпуска эоны;

Т вЂ” время истечения из весового

К бункера 1 остатка шихтового материала эоны.

Вычисление значения Т„ происходит следующим образом.

С выхода элемента 44 вычитания на первый вход второго элемента 47 деления поступает сигнал F>>, соответствующий значению разности, которая on. ределена в элементе 44 вычитания, 5

l0

55 т. е. значе1ппо Т„. На вторые входы первого элемента 45 деления и второго элемента 47 деления с выхода второго задатчика 46 постоянно поступает сигнал Р4,, который характеризует значение, заданное в задатчике. Во втором задатчике 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 сиги а гз9 Г4,, Сигнал Г,,, соо тв етс тнующий з начению отношения, найденного во втором элементе 47 деления, г.е. согласно (13) з аченню Тк,, поступает с влгхода этого элемента деления на информационный вход первого элемента 48 з апо мин а1п|я . Одновременно на управ.-ляющий вход первого элемента 48 за

;гоминани» поступает сигнал Г, (требуемое време пгое запаздывание, заданное во втором элементе чО временной задержки, определяет своевременпостиг поступления сигнала F>>)

neрвом элементе 48 эаполынания записывается значение Т„, которому соответствует сигнал.

В первом элементе ч5 деления находится отношение эна:ений, которые характеризуются соответственно сигналами РзВ и F4, . Сигнал Г4а, соответствующий значению отношения, найденного в первом элементе 45 деления, т. е. согласно (12) значению

Тн, пос-упает с выхода этого элемента на информационный вход второго элемента 49 запоминания, Как только на управляющий вход второго элемента ч9 запоминания поступает сигнал

F то в этом элементе запоминания записывается значение, которое характеризуется сигналом Г

С выходов первого 48 и второго ч9 элементов запоминания поступают соответственно сигналы FB и Г, характеризующие значения, которые хранятся в этих элементах. Сигналы Г Г поступают на соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором отображаются значения, характеризующиеся указанными сигналами.

Таким образом, в начале по доменному конвейеру 5 в течение времени

Т> проходит шихтовой материал фигу17

)8

1527274 ры выпуска зоны А, затем в течение времени Т< — шихтовой материал фигуры выпуска зоны Б, после этого в течение времени T„ — шихтовой материаг фигуры эоны В, затем в ече»»ие времени Т вЂ” остаток шихтового материала зоны Б и, наконец, в течение времени Т вЂ” 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 повьппение производительности доменной печи и

10 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 опредепения начала взвешивания л»елочи идет сигнал F< . При этом счетчик 11 времени включается и в нем начинается отсчет 25 времени. С выхода счетчика 11 времени поступает сигнал F», соо-.ветствующий отсчитываемому времени. С выхода задатчика поступает сигнал F« характеризующий значение, которое за- 30 дается в задатчике. E задатчике задана величина интервала нремени, по истечении которого отсеваемые на конвейер 6 уборки мелочи мелкие фракции агломерата начинают взвешивать35 ся. Пусть этот временной интервал составляет 10 с.

Тогда по истечении 10 с с выхода элемента 13 сравнения проходит сигнал F, свидетельствующий о начале 40 взвешивания отсенаемой мелочи агломерата. При поступлении сигнала F< на обнуляющий вход счетчика 11 времени этот счетчик вь»ключается и хранящееся в нем значение обнуляется. 45

В блоке 8 вычисления содержания мелочи в материале сигнал F поступает на управляющий вход счетчика 14 времени, в котором сразу начинает вестись отсчет времени. Сигнал Р»п, характеризующий значение отсчитываемого времени, поступает с ныхода 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

Т набора дозы агломерата в весовой бу»»кер 1 составляет 186 с. Тогда согласно (1) время Т загрузки агломерата одной зоны равняется 62 с.

В связи с этим н первом задатчике

16 задается значение Т, равное 62 с, во втором задатчике 18 — значение

2 Т, равное 124 с,и в третьем задатчике 20 — значение ЗкТ, равнее 186 с.

Сигнал Г,, соответстнулцгИ значению, которое задано н первом задатчике 16, поступает на второй вход первого элемента 15 сравнения.

По истечении 62 с с выхода эпого элемента сравнения на управляющий вход первого элемента 21 запоминания проходит cHI HGJI F»g свидетельствующий об окончании нз вешинания мелочи, которая бь|ла отсеяна при наборе и весовой бункер 1 агломерата зоны А.

Пусть при наборе агломерата зоны А (п1 отсеяна масса М мелочи, равная 1 т. .В данном случае сигнал F, характеризуюший это значение, поступает с выхода системы 4 измерения массы мелких фракций шихтового материала на информациоыньп» вход первого элемента

21 запоминания, и значение, равное т, записывается в указанном элементе запоп»нания.

С выхода первого элемента 21 запоминания на второй вход первого элемента 22 вычитания и на информационный вход третьего 29 подключения проходит сигнал Г»,, соответ(а1 стнующий значению М =!Т, которое хранится в первом элементе 21 запоминания.

На первый вход первого элемента 22 вычитания поступает сигнал Г, и н этом элементе определяется разность между значениями, которые характеризуются соответственно сигналами F> и F» . Сигнал Fg», 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 .

По истечении 124 с с выхода второго элемента 17 сравнения на управляющий вход второго элемента 23 запоминания идет сигнал Р»7 . Пусть в этот момент текущее значение массы отсенаемой мелочи составляет 3,6 т и сигнал F соответствует этому значению.

Поэтому в первом элементе 22 вычитания находится значение массы М мело(Б) чи, отсеянной при наборе в несовой

1527274

19 бункер 1 агломерата зоны Б. Значение

М равняется ?,6 т. Сигнал Г,, соотнетствутотт(итт значению 2,6 т, записывается во в>-"ором элементе 23 запоминаш(я.

С вь хода второго элемента 23 запоминания I(a вторс>й вход второго элемента 2 > вы-тптания и на и:(формационный вход второго элемента 28 подключения поступает сигнал Г „ характер((зутсщ((й значение, которое хранится во втором элементе 23 запоминания, т.е. значение: „., равное (Б) от

2,6 т.

Во втором элементе 24 вычитания находит".ÿ разность между значенияттт! которые характерпзутется cu0÷ ветс т н!. (тно c(11 !(ялта II(> о тт Г т, Сигнал

1,,соотнетс-. нуютттпй значению этой разности, пс>сту(тае; с выхода второго

:->1(с!тента 24 Вьт -т((т анця на и((фор(тац((онный вход трет! его лемента 25 эано! !II: (а(и>я .

Ио (Ic e«e(«III 186 с с выхода треT(.å ãî элемепт» 9 сран((ения на управляющие входы третьего элемента 25 запои(и(а((и((, второго 20 и третьего 29 эз(ет(е((тстг: пu!(>!(нвчс>тш((, на вход первого эп>ь:.енто ?6 временной задержки, на обнупяющпй вход счетчика 14 врьменп (тдет c((r((I(п 7<8.. При (зо< ту п(еII(III э "Q(о сигнала I(р-и<;,îäö(спедующе е

Счетчик 14 времен!(тзыключается (т хранящеес (з нем значение обнуляется. т

Пусть г, моне(! >(0cTуппенил сигнала Г(эна Ie((I(=„ которому соответствует с((гт(ал т-" о „состаг>ляст 4, 15 т

Тогда но в-орсзм элементе 24 вычитания находится значение разносги, (в! представлятс>цее собой массу M,мелочи, отсеянной (рп наборе в весовой бункер 1 агпомерага зоны В. Значение М составляет 1,55 т.

Это значение, характеризутощееся сигналом F+< записывается в третьем элементе 25 запоминания, а сигнал

Г, соответствующий этому зафиксированному в третьем элементе 25 за- поминания значению, поступает на ин формационный вход первого элемента

27 подключения. Сигнал Г,>(зоступает не позже, чем с выхода элемента 26 временной задержки на управляющий вход первого элемента 27 подключения поступит сигнал. При этом с выхода этого элемента подкпючения на пер45

5

il5

3(э

Зэ

40 вый вход первого элемента 31 ум((ожения проходит сигнал Р, соответствующий значению 1(,т =1 55 т, которое

Ь хранится в третьем элементе 25 запоминания.

При поступлении сигнала Г,8 на управляющие входы второго 28 и третьего 29 элементов подключения с выходов этих элементов проходят соответственно сигналы F (; и Г т . Сигнал

У76 соответствует значен YQT=296 т, (Б) хранящемуся во втором элементе 23 запоминания, и поступает на первый вход второго элемента 33 умножения.

Си(гнал F соответствует значению

И =! т, хранящемуся в первом эле1ц менте 21 запо шыания, н поступает на первый вход третьего элемента 34 умножения.

Е1а вторые входы первого 31, второго 33 и третьего 34 элементов умножения с выхода четвертого задатчика 32 постоянно поступает сигнал, который соответствует значению величи((и Е, заданному в задатчике. Пусть эффективность Э грохочения составляет 0 8 а средняя скорость v набо5 Э ср ра агломерата в весоной бункер

0,35 т jc. Т гда согласно (2) Е=

=-1, 1 5i". /т.

В первом элементе 31 умножения находится согласно (5) содержание

С 1м лких фракций агломерата в зоне

В. Значения М(=1„55 г и Е=1,157/т, (е) которые характеризуются соответстне тн сигналами F<<и Гз(), перемножаются н этом :- лементе и сигнал Г, соответствующий вычисленнэму значению

С = (,87., поступает с ныхода первого эпемента 31 умножения на информационный вход четвертого элемента 35 за" по т (ин а((ия .

Во втором элементе 33 умножения находится согласно (6) сод ржание (ь)

С мелких фракций агломерата в зоне

В. В этом элементе производится перемножение значение M =2,6 т и E=

=1,157/т, которые характеризуются сс>ответственно сигналами Г Б и Ез(з т(>осле чего с выхода второго элемента

33 умножения на информационный вход пятого элемента 36 запоминания поступает сигнал F I, соответствующий

> 1Б) = вычисленному значению С =Зь.

В третьем элементе 34 умножения находится согласно (7) содержание (n;

С мелких фракций агломерата в зоне

21

1527274

А. В этом элементе перемножаются значения М =1 т и Е=1, 157./т, ха(д) рактеризующиеся соответственно сигналами F . и F . После этого с выхода третьего элемента 34 ум ожения по5 ступает сигнал F, соответствующий вычисленному значению С =1,15Х, В момент открытия затвора весового бункера с выхода датчика 2 положения затвора весового бункера на вход элемента HE 30 блока 8 вычисления содержания мелочи в материале, на вход элемента НЕ 38 и на управляющий вход счетчика 41 времени блока 9 вы15 числения временных характеристик распределения мелочи поступает сигнал

Р, свидетельствующий о факте начала выгрузки агломерата из весового бункера 1 на доменный конвейер 5.

При этом включается счетчик 41 времени, с выходов элементов HE 30 и

38 сигналы отсутствуют, и с выхода счетчика 41 времени тта информационный вход элемента 42 подключения íà- 25 чинает поступать сигнал F соответствующий значению отсчитывае юго в этом счетчике времени.

При закрытии затвора весового бункера с выхода задатчика 2 положения затвора весового бункера сигнал Р отсутствует. В этом случае с выходов элементов HE 30 и 38 начинают поступать соответственно сигналы F,, и Г з свидетельствующие о том, что на доменный конвейер 5 выгружена порция агломерата. Сигнал F поступает на входы первого 38 и второго 40 элементов временной задержки и на управляющие входы элемента 42 подключения 40 и второго элемента 49 запоминания блока 9 вычисления временных характеристик распределения мелочи. Сигнал Р поступает на управляющие входы четвертого 35, пятого 36 и шестого 37 45 элементов запоминания блока 8 вычисления содержания мелочи в материале.

При этом происходит следующее. С выхода элемента 42 подключения на первый вход элемента 44 вычитания идет сигнал У 1, характеризующий значение времени Т и 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 раньше, чем сигнал F @ соответствующий значению времени Ти поступает с выхода этого счетчика на информационный вход элемента 42 подключения. Когда сигнал F поступает з4 на обнуляющии вход счетчика 41 времени, этот счетчик выключается и хранящееся в нем значение времени обнуляется.

На второй вход элемента 44 вычи- тания и на первый вход первого элемента 45 деления с выхода первого задатчика 43 постоянно поступает сигттаЛ F s характеризующий значение

Т,1, времени истечения из весового бункера 1 агломерата, ксторый содержался в фигуре выпуска после набора дозы. Пусть в первом задатчике 43 задано значение Т, равное 15 с. Тогда в элементе 44 в1 читания находится значение времени Т истечения остатков агломерата всех зон. Значение

Т1 представляет собой разность значения T =80 с, которому соответствует сигнал Р т, и значения Тт=15 с, которому соответствует сигнал F, т.е.

T,,=75 с.

С выхода элемента 44 вычитания на первый вход второго элемента 47 деления поступает сигнал F, соответствуюгйт вычисленному значенио To=75 с.

На вторые выходы первого 45 и второго 47 элементов деления с выхода второго задатчика 46 постоянно поступает сигнал F4) характеризуюший значение количества К рассматриваемых зон агломерата в весовом бункере 1. Значение К, как указывалось, принято равным 3 °

Значение времени T истечения из весового бункера 1 остатка агломерата зоны вычисляется согласно (13) во втором элементе 4 7 деления, где производится деление значения Тс =75 с, которому соответствует сигнал F на значение К=З, которому соответствует сигнал у4(, т.е. TK=25 с.

Снгнал F4> характеризующий вычис ленное значение Т, поступает с выхода второго элемента 47 деления на информационный вход первого элемента

48 запоминания. Сигнал F42 поступает не позже, чем с выхода второго элемента 40 временной задержки на управляющий вход первого элемента 48 запоминания поступает сигнал F3 после чего значение времени T<=25 с записывается в этот элемент запоминания.

1527274

Значение времени Т„ истечения иэ весового бункера 1 агломерата фигуры выпуска зоны BbpIHc Ilute TcH согласно (12) в первом элементе 45 деления, где производится деление значения

Т =15 с которому соответствует сиг( нал 1, на значение К=З, которому соответствует сигнал F4I, т.е. Т„=.

=5 c ° CHIнал F40 t характеризующий 10 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

Г, в этот элемент записывается значение времени Т„=5 с.

С выходов первого 48 и второго 49 элементов запоминания поступают с0» 20 ответственно сигналы 1 6 и Г,у хВрВК теризующие значения, которые хранятся в этих элементах. Сигналы F и F9 поступают на соответствующие входы эпемента 10 отображения информации, 25 в котором производится отображение значений времени ТН=5 с и T<=25 с, характеризующихся указанными сигналами.

Прп поступлении сигнала F>> на уп-равляющие входы четвертого 35, пятого » шестого 37 элементов запоминания блока 8 вычисления содержания мелочи в материале в эти элементы производится запись следующих значе- g5 шп1, В четвертый элемент 35 загоми(б) напил записывается значение С

=1,8 ., которому соответствует сигнал

F, в пятьп» элемент 36 запоминания значение С =ЗХ, которое характери- 40 (ь) эуется сигналом Г,, в шестой элемент 37 запоминания — значение С (1?

=1,15Х, которому соответствует сигнал Г.

С выходов четвертого 35, пятого 45

36 и шестого 37 элементов запоминания поступают соответственно сигналы

F,--,,Г и Гт, характеризующие значения, которые хранятся в этих элеменТВх Сигналы Р, Р и Рт поступают на Я) соответствующие входы элемента 10 отображения информации, в котором производится отображение значений

С1 1 =1,8Х, С =ЗХ и С )=1, 15Х, характеризующихся указанными сигналами.

Распределение гранулометрического состава порции агломерата. В начале в течение 5 с проходит агломерат с содержанием мелких фракций 1,15Х, затем в течение 5 с — агломерат с содержанием мелочи ЗХ, после этого в течение 5 с — агломерат с содержанием мелочи 1,87, далее в течение

25 с — агломерат с содержанием мелочи опять 1,8Х потом в течение 25 с агломерат с содержанием мелочи ЗХ и, наконец, в течение 25 с — агломерат с содержанием мелких фракций

1,15Х.

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

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство контроля распределе ния гранулометрического состава шихтового материала, содержащее весовой бункер, датчик положения затвора весового бункера, систему управления позированием, систему измерения мас сы и лких фракций шихтового материала, доменный конвейер, конвейер уборки мелочи, элемент отображения информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности доменной печи и экономии 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 измерения массы мелких фракций шихтового материала соединен с первым входом блока вычисления содержания мелочи в материале, третий вход которого подсоединен к выходу блока определения начала взвешивания мелочи, вход которого подсоединен к выходу системы управления дозированием, выход датчика положения ".,Bòíîðà весового

26

1527274 бункера соединен с вторым входом блока вычисления содержания мелочи в материале и входом блока вычисления временных характеристик распределения мелочи, а выходы блока вычисления содержания мелочи в материале и блока вычисления временных характеристик распределения мелочи соединены с входами элемента отображения ин5 формации.

1527274

Составитель А.Абросимов

Техред Л.Сердюкова

Редактор О.Юрковецкая

Корректор M.Кучерявая

Тираж 504

Заказ 747

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101