Способ управления агломерационной установкой с подвижной решеткой ....устройство для его осуществления

 

еатентно- --:ó ""- - и"-з библиотек . 1,!, - 3

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистинеских

Республик (и) 546287 (6() Дополнительный к патенту(22) Заявлено 25.03.75 (21) 2117431/02 (23) Приоритет - (32) 27.0З.74 (31) 7 41 05 88 (33) Франция (43} Опубликовано 05.02.77.Бюллетень №5 (45) Дата опубликования описания14.04.77 (51) М. Кл.

С 22 В 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 622.785.5:

:62-52 (088.8) Иностранцы

Ален Дидье, Жан-Люк Летайер (Франция ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Энститю де Решерш де ля Сидерюржи Франсэз" (Франция ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ

С ПОДВИЖНОЙ РЕШЕТКОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области спекания материалов на подвижной решетке и может быть применено для управления спеканием рудных шихт.

Известен способ регулирования процессом спекания на агломерационной решетке по величине приращения освещенности вакуум-камер, над которыми должен заканчиваться процесс спекания jl), Недостатком этого способа является то, 10 что освещенность зависит от многих неконтролируемых возмущений и неоднозначно отражает ход процесса.

Наиболее близким к описываемому изоб- 15 ретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления решеткой и устройство для его осуществления (2 ).

По известному способу изменяется ско- 20 рость решетки для совмещения положения точки законченности спекания с заданной с использованием кривой распределения температуры отходящих газов вдоль решетки.

Скорость решетки изменяют, совмещая мак- 25 симум кривой распределения с последней вакуум-камерой.

Недостатком этого спосооа является то, что температуры, замеряемые в вакуум-камерах по длине решетки, относятся к разным элементам шихты, вследствие чего кривая распределения температур зависит от влияния неконтролируемых факторов, таких, как состав и газопроницаемость шихты. Кроме того, кривизна кривой распределения очень мала из за тепловой инерции решетки, что затрудняет определение местоположения максимума.

Целью изобретения является устранение перечисленных выше недостатков и повышение производительности агломерационной установки на основании замеров температуры, осуществляемых в ходе обжига шихты.

Для этого предлагается способ, по которому измеряют вдоль решетки температуру газов, прошедших сквозь обжигаемую шихту, и изменяют скорость перемещения решетки таким образом, чтобы удерживать точку обжига шихты в заданном положении, для чего дополнительно определяют положение точки

546 8

1овышения температуры Газов, прошедших сквозь одйн и тот же элемент шихты, по от.ношению к решетке, определяют дейстьитель ное положение точки обжига шихты по отно пению к решетке путем прибавления к точке повышения температуры на продольной оси решетки расстояния, равного произведе нию скорости решетки на время прохождения фронтом спекания высоты зоны подсушенной

:пихты. е

На фиг. 1 изображена блок-схема предла.гаемого устройства, с помощью которого ре ализуется предложенный способ управления агломерационной установкой с подвижной решеткой; на фиг. 2 — кривая изменения температур для элемента шихты, подвергаемого агломерации; на фиг, 3 — кривая профиля температур по высоте эчемента шихты; на фиг. 4 — схема, иллюстрирующая определение точки обжига элемента шихты.

Агломерационная установка содержит подвижную решетку 1, которая перемешается двигателем 2 постоянного тока с регулируе мой скоростью; изменение скорости может осуществляться исполнительным органом 3, позволяющим менять напряжение питания дви гателя в функции величины управляющего сигнала, подаваемого на исполнительный орган. Вакуум-камеры 4, выходящие в колчек

Я1 тор 5, связанный с вентилятором 6, распо..ложены друг за другом под решеткой. Над решеткой, вблизи одного из ее концов, установлен горн 7 c ".îðåëêàìè.

Для определения положения точки обжига вдоль решетки устанавливают датчики температуры 8, представляющие собой, например, термопары; датчики располагаются примерно на последней трети длины решетки.

Значения температуры, непрерывно замеряемые датчиками, вводятся в вычислитель

Э, на который также непрерывно поступает сигнал l, соответствующий мгновенной скорости перемещения решетки. Такой сигнал может вырабатываться, например, тахогене- ратором 10, связанным с двигателем 2. К выходу вычислителя 9 подключен вычислительный орган 11, вырабатывающий цифровой сигнал, имеющий величину 1„в зависиР мости от сигнала L, вырабатываемого вы- щ а t числителем 9, сигнала V и заданной константы К, которая устанавливается оператором в зависимости от вида смеси, обрабатываемой на установке. Сигнал 1. подается на первый вход цифрового компаратора 12, бЬ на второй вход которого подается эталонный цифровой сигнал заданной величины L,, выа раоатываемый указателем заданной точки 13, при этом упомянутая величина соответствует заданному положению точки обжига пихты вдоль решетки. С выхода компаратора 12 снимается цифровой сигнал коррекции, кото-, рый подается на вход регулятора 14 с воздействием по прямому сигналу, интегралу и производной (713 } выходной сигнал кото-с рого подается на вход исполнительного орга.на 3 регулиревания скорости вращения дви- гателя 2, перемещающего решетку. Все опе» рации в вычислителе 9, вычислительном ор гане 11, компараторе 12 и регуляторе 14 осуществляются в цифровой форме. Сигнал, вырабатываемый тахогенератором 10, преобразуется в цифровую форму аналого-цифро

:вым преобразователем 15, а цифро-аналого-

;вое преобразование осуществляется преобра-ь

:зователем 16, включенным между регулятором Р111 14 и исполнительным органом Э.

Таким обре.-.ом реализуется обратнаясвязь, :позволяющая изменять скорость перемещения

;решетки в зависимости от значения управля:ющей величины 1., отображаюшей, действи:тельное положение точки обжига вдоль ре-,,шетки; обратная связь позволяет сохранять значение этой величины, равное заданному ,значению (. . Для сохранения постоянной. высоты шихты на вход регулирующего устройства подают сигнал, отображающий мгновенное значение скорости V, и конетанту

Н, соответствующую заданному значению высоты шихты, накладываемой на решетку.

Регулирующее устройство 17 вырабатывает сигнал Q соответствующий мгновенному расходу компонентов шихты, что позволяет поддерживать постоянной высоту шихты.

Вычислитель 9 программируется таким образом, чтобы осуществлять выборку с определенным шагом всех температурных, показаний, выдаваемых датчиками 8, при этом отдельные значения, полученные в результа- те последовательных выборок, запоминаются* вычислителем 9 в целях, которые будут по яснены далее.

Для облегчения понимания процесса выборки в дальнейшем предполагается, что термопары расположены вдоль решетки на одинаковом расстоянии g друг от друга. При этом выборка осуществляется с шагом 4, определяемым как 4 = J/Ч, значение и вводится в вычислитель 9 в виде константы. Следо"„ :àòå òüHo,. между двумя последовательными выборками, осуществляемыми вычислителем

9, соответствующие элементы шихты, расположенные над датчиками, о азываются. перемещенными на расстояние d, Кривая температур для одного и того же элемента шихты (фиг, 2) содержит прямо пмнейчый участок А, соответствующий постоянным температурам, за которым следует участок повышения температуры В, горизонталь546287

Таким образом, согласно предложенному способу определяют положение точки повышения температуры газов, прошедших через один ный участок С и участок падения температуры ц. Эта изменение температур можно интерпретировать в соответствии с действительным протеканием процесса обжига рассматриваемого элемента шихты. Прямолинейный 5 участок А соответствует наличию на решетке первоначального влажного и сравнительно холодного слоя смеси, имеющего температуру 4 фактически этот слой присутствует

Н большей ча и длины а-ломерационной p lO щетки; по этой причине нет необходимости в установке датчиков по всей длине решетки.

Восходящий участок кривой соответствует в основном высыханию слоя, находящегося в контакте с решеткой, при этом температура быстро повышается до тех пор, пока фронт пламени не достигнет этого слоя, таким образом, происходит постепенный переход к участку С кривой, на которой необходимо было бы выделять максимум, соответствующий

20 приходу фронта пламени на решетку. Однако постепенность явления, а также эффекты тепловой инерционности приводят к тому, что выделение максимума становится практичесЯЬ ки невозможным, или положение максимума

На соответствующем участке кривой не может быть с достоверностью связано действительным положением точки обжига. Следовательно, можно считать, что участок С кривой трактически представляет собой горизонтальНый участок, который соответствует высокой

И приблизительно постоянной температуре, и в некоторой точке которого обязательно на)содится точка обжига шихты, Участок D Зь кривой, соответствуюший падающим температурам, отображает постепенное охлаждение слоя, находящегося в контакте с решеткой.

Таким образом, по кривой температур нельзя

Непосредственно определять положения точ-,р ки обжига по отношению к решетке.

На фиг. 3 представлена кривая профиля температур по высоте элемента шнхты, KoTQ» рый может быть разделен на четыре расположенные друг над другом зоны I-- IV, веря-45

Няя зона I соответствует готовому агломерату, зона П - фронту пламени, зона III сухому слою смеси и нижняя зона IV

Влажному слою смеси.

Явления тепловой инерционности, о кото-,р рых говорилось выше, исключаются. Приэтом положение фронта пламени четко характеризуется максимумом Т кривой изменения температур по высоте рассматриваемого элемента шихты. При этом по оси абсцисс от- щ пожены замеренные температуры, а по оси ординат-точки измерения по высоте элемента шихты.

Расстояние между верхней частью влажной зоны, прилегающей к сухой зоне, и фрон-® том пламени является постоянной величиной дли одной и той же смеси, обрабатываемой на определенной установке, причем эта величина остается постоянной в широком диапазоне изменений рабочих параметров. Одн ко эта константа принимает другое значение при изменении рабочих параметров установки, например режима просасывания воздуха сквозь шихту или при изменении вида обрабатываемой смеси.

В каждом конкретном случае значение этой константы можно определить.

Время, затрачиваемое фронтом пламени на достижение уровня, на котором в этот же момент находится поверхность раздела между влажной и сухой зонами, также является постоянным.

На фиг. 4 представлена кривая температур в том виде, как она снимается для элемента шихты с помощью вычислителя 9 с нанесением на эту кривую соответствующих профилей температуры, которые можно снять по высоте элемента шихты.

Если обозначить через . расстояние межP ду местом поверхностного воспламенения элемента шихты и местом, в котором сухая зона упомянутого элемента достигает решетки, .а через — расстояние между упомянутым местом воспламенения и местом, в котором находится точка обжига, то при скорости перемещения решетки Ч, можно записать: ь =(. + NV,.

Р а

Действительно, начиная с момента, когда сухая зона достигает решетки, фронт пламени затрачивает на подход к решетке в момент постоянное время = И, вследствие чего расстояние Ь вЂ” Ь проходимое за это время элементом шихты, составляет х =NV.

Кроме того, кривая температур, замеряемых датчиками, позволяет однозначно определять точку, соответствующую повышению температуры газов, просасываемых сквозь последовательные элементы шихты.

Определение точки, соответствующей началу повышения температуры газов, осуществляется вычислителем, исходя из последовательных групп значений температуры, получаемых при выборке, Вычислитель может программироваться таким образом, чтобы он находил координаты точки пересечения прямой, соответствующей средней температуре относительно холодных газов, с касательной к восходящей части кривой температур в точке ее перегиба.

548287 и тот же элемент шихты, определяют положения точки обжига по отношению к решетке, сравнивают это положение с заданным и изменяют скорость решетки таким образом, чтобы совместить точку обжига с заданным ее положением.

Формула изобретения

lO

1. Способ управления агломерационной установкой с подвижной решеткой путем иэменения ее скорости таким образом, чтобы точка законченности спекания находилась в определенном заданном месте на продольной оси решетки, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель йости установки, непрерывно контролируют положение точки повышения температуры газов, прошедших сквозь один и тот же эле20 мент шихты, определяют положение точки законченности спекания путем прибавления к точке повышения температуры на продольной оси решетки расстояния, равного произведению скорости решетки на время прохождения фронтом спекания высоты зоны подсушенной шихты.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчики температур отходящих газов, соединенные с вычислительным блоком, выход которого соединен с приводом решетки, датчик скорости решетки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности установки, выход датчика скорости подключен к одному из входов вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. "Современный уровень авто гатизации агломерационноро процесса". М., ЦНИИТЭИ, Выпуск 2(72).

2. Simens -с .еИвс ч Я N 47 (1973) стр. 141«143.

546287 ф 1;

«4 М

4 !

Заказ 231/1 Тираж 802 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состави:.=:..:.-. А. Абросимов

Редактор E. Братчикова Техред С ..:1уговая Корректор С. Шекмар