[RU]

1. Способ регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1), в которой агломерируемый материал загружают на путь (3) транспортировки, воспламеняют и транспортируют вдоль воздушных коробов (6), расположенных в направлении (F) транспортировки, вплоть до отвала (5) материала, при этом измеряют температуру по меньшей мере в трех точках (10) измерения, последовательно расположенных вдоль пути (3) транспортировки, и регулируют скорость транспортировки агломерационной машины (1) в зависимости от положения точки (D(i)) с максимальной измеренной температурой относительно положения выбранной точки (D) агломерации на пути транспортировки, отличающийся тем, что сравнивают профиль температуры трех последовательно расположенных точек (10) измерения, при этом устанавливают наличие максимума температуры, когда первая и третья из указанных последовательно расположенных точек (10) измерения в направлении (F) транспортировки имеют более низкое значение температуры, чем вторая из указанных трех последовательно расположенных точек (10) измерения, и отсутствие максимума температуры, когда все точки (10) измерения образуют возрастающую последовательность значений температуры, и при установленном максимуме температуры скорость транспортировки регулируют в зависимости от отклонения между положением точки измерения с максимальным значением температуры (D(i)) и положением выбранной точки (D) агломерации таким образом, что, когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится до выбранной точки (D) по направлению транспортировки (F), скорость транспортировки повышают, а когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится после выбранной точки (D) по направлению транспортировки, скорость транспортировки понижают, причем коррекция скорости транспортировки в таком случае тем больше, чем более далека точка (D(i)) от выбранной точки (D) агломерации, а при отсутствии установленного максимума температуры скорость транспортировки понижают на заданную фиксированную величину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость транспортировки увеличивают на заданную фиксированную величину, когда первая, вторая и третья точки (10) измерения образуют убывающую последовательность значений температуры.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что точки (10) измерения расположены в воздушных коробах (6).

4. Регулирующее устройство для регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1) с вычислительным устройством и по меньшей мере тремя портами (11) для соединения с датчиками температуры, связанными с отдельными точками (10) измерения, и выходом для задания скорости транспортировки, отличающееся тем, что вычислительное устройство выполнено с возможностью осуществления операций способа по любому из пп.1-3.

5. Регулирующее устройство по п.4, отличающееся тем, что регулирующее устройство (12) интегрировано в блок (13) управления агломерационной машины, который задает скорость транспортировки пути транспортировки агломерационной машины, и тем, что выход регулирующего устройства для задания скорости транспортировки соединен с входом управления блока управления.

(57) Реферат / Формула:

1. Способ регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1), в которой агломерируемый материал загружают на путь (3) транспортировки, воспламеняют и транспортируют вдоль воздушных коробов (6), расположенных в направлении (F) транспортировки, вплоть до отвала (5) материала, при этом измеряют температуру по меньшей мере в трех точках (10) измерения, последовательно расположенных вдоль пути (3) транспортировки, и регулируют скорость транспортировки агломерационной машины (1) в зависимости от положения точки (D(i)) с максимальной измеренной температурой относительно положения выбранной точки (D) агломерации на пути транспортировки, отличающийся тем, что сравнивают профиль температуры трех последовательно расположенных точек (10) измерения, при этом устанавливают наличие максимума температуры, когда первая и третья из указанных последовательно расположенных точек (10) измерения в направлении (F) транспортировки имеют более низкое значение температуры, чем вторая из указанных трех последовательно расположенных точек (10) измерения, и отсутствие максимума температуры, когда все точки (10) измерения образуют возрастающую последовательность значений температуры, и при установленном максимуме температуры скорость транспортировки регулируют в зависимости от отклонения между положением точки измерения с максимальным значением температуры (D(i)) и положением выбранной точки (D) агломерации таким образом, что, когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится до выбранной точки (D) по направлению транспортировки (F), скорость транспортировки повышают, а когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится после выбранной точки (D) по направлению транспортировки, скорость транспортировки понижают, причем коррекция скорости транспортировки в таком случае тем больше, чем более далека точка (D(i)) от выбранной точки (D) агломерации, а при отсутствии установленного максимума температуры скорость транспортировки понижают на заданную фиксированную величину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость транспортировки увеличивают на заданную фиксированную величину, когда первая, вторая и третья точки (10) измерения образуют убывающую последовательность значений температуры.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что точки (10) измерения расположены в воздушных коробах (6).

4. Регулирующее устройство для регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1) с вычислительным устройством и по меньшей мере тремя портами (11) для соединения с датчиками температуры, связанными с отдельными точками (10) измерения, и выходом для задания скорости транспортировки, отличающееся тем, что вычислительное устройство выполнено с возможностью осуществления операций способа по любому из пп.1-3.

5. Регулирующее устройство по п.4, отличающееся тем, что регулирующее устройство (12) интегрировано в блок (13) управления агломерационной машины, который задает скорость транспортировки пути транспортировки агломерационной машины, и тем, что выход регулирующего устройства для задания скорости транспортировки соединен с входом управления блока управления.

---

(19)
Евразийское
патентное
ведомство
027450
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201490075
(22) Дата подачи заявки
2012.07.19
(51) Int. Cl. C22B1/20 (2006.01)
(54)
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТРАНСПОРТИРОВКИ АГЛОМЕРИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА В АГЛОМЕРАЦИОННОЙ МАШИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(31) 10 2011 108 747.1
(32) 2011.07.28
(33) DE
(43) 2014.06.30
(86) PCT/EP2012/064205
(87) WO 2013/014063 2013.01.31
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ОТОТЕК ОЮЙ (FI)
(72) Изобретатель:
Семиллер Карл (DE)
(74) Представитель:
Поликарпов А.В. (RU)
(56)
US-A-3399053 US-A-3211441 US-A-4065295 GB-A-2007343
(57) В изобретении для регулирования точки (D) агломерации в агломерационной машине (1), в которой агломерируемый материал загружают на путь (3) транспортировки, воспламеняют и транспортируют вдоль воздушных коробов (6), расположенных в направлении (F) транспортировки вплоть до отвала (5) материала, измеряют температуру по меньшей мере в трех точках (10) измерения, последовательно расположенных вдоль пути (3) транспортировки, и скорость транспортировки агломерационной машины (1) регулируют в зависимости от положения максимума измеренной температуры (D(i)) относительно положения выбранной точки (D) агломерации на пути транспортировки. Сравнивают профиль температуры трех последовательно расположенных точек (10) измерения, при этом устанавливают наличие максимума температуры, когда первая и третья точки (10) измерения в направлении (F) транспортировки имеют более низкое значение температуры, чем вторая точка (10) измерения, и отсутствие максимума температуры, когда точки (10) измерения образуют возрастающую последовательность значений температуры. При установленном максимуме температуры скорость транспортировки регулируют в зависимости от отклонения между положением точки измерения с максимальным значением температуры (D(i)) и положением выбранной точки (D) агломерации, а при отсутствии установленного максимума температуры скорость транспортировки понижают на заданную величину.
Изобретение относится к способу и регулирующему устройству для регулирования точки агломерации в агломерационной машине. В агломерационной машине агломерируемый материал, который, например, содержит руды, загружают на путь транспортировки, например движущуюся колосниковую решетку или колосниковую тележку, воспламеняют и транспортируют вдоль воздушных коробов, расположенных в направлении транспортировки и действующих в режиме всасывания, до отвала материала. В ходе транспортировки в агломерационной машине агломерируемый материал сжигают с образованием агломерата, в конце агломерационной машины выгружают около отвала материала, например, путем выгребания и подают в последующие процессы. В способе регулирования точки агломерации измеряют температуру, определенную с помощью температуры агломерируемого материала по меньшей мере в трех точках измерения, расположенных одна после другой вдоль пути транспортировки, и регулируют скорость транспортировки агломерационной машины в зависимости от положения максимальной измеренной температуры относительно положения ранее выбранной точки агломерации на пути транспортировки.
В процессе агломерации большая часть гранулированных или порошкообразных веществ соединяется друг с другом путем нагревания. Нагревание осуществляют путем воспламенения поверхности материала в агломерационной машине вслед за введением материала. Воспламененный материал затем транспортируют в агломерационной машине, в которой материал, воспламененный на своей поверхности, сгорает по всей высоте агломерируемого материала. В точке агломерации, в которой весь слой только что прогорел в вертикальном направлении, температура, измеренная вблизи воздушного короба, является максимальной. После этого агломерированный материал уже охлаждается в течение дальнейшей транспортировки в агломерационной машине.
Обычно требуется, чтобы агломерация завершалась в конце агломерационной машины или непосредственно перед концом агломерационной машины. В любом случае, однако, необходимо избегать того, чтобы процесс агломерации еще не завершался при выгрузке материала и процесс агломерации проходил на последующих охлаждающих станциях, которые могут быть повреждены теплом, полученным в течение агломерации. К тому же, необходимо избегать того, чтобы точка агломерации достигалась в машине слишком рано, так как это приводит к меньшей выработке.
Чтобы избежать этого, при регулировках точки агломерации учитывают температуры вблизи воздушных коробов, особенно в последней четверти агломерационной машины, чтобы определить точку агломерации. В данном способе определяют максимальное значение температуры из измеренных температур, и из него определяют точку агломерации. Посредством сравнения определяют, в котором из воздушных коробов существует максимальное значение температуры. Это положение сравнивают с предварительно выбранным положением желательной точки агломерации.
Если воздушный короб с максимальным измеренным значением температуры расположен перед выбранным положением требуемой точки агломерации, скорость транспортировки агломерационной машины увеличивают на твердо определенный коэффициент. Если воздушный короб с максимальным измеренным значением температуры расположен после выбранного положения точки агломерации, скорость машины уменьшают на такой же твердо определенный коэффициент.
Из US 3211441 известен способ и устройство для регулирования скорости транспортировки агломерационной машины. Для этой цели измеряют температуру и давление отработанного воздуха в одном из множества последовательно расположенных воздушных коробов агломерационной машины Дуайта-Ллойда (Dwight-Lloyd) и проверяют, лежат ли эти измеренные величины в требуемом диапазоне. Это указывает на то, что процесс агломерации будет завершен в требуемые временные рамки или в требуемом положении в агломерационной машине. В процессе агломерации профиль температур, измеренных в последовательно расположенных воздушных коробах, показывает максимум в точке агломерации слоя агломерата. Измеренное давление отработанных газов, просачивающихся через слой агломерата, остается приблизительно постоянным до достижения точки агломерации и явно понижается после достижения точки агломерации. Путем подходящего сочетания диапазонов величин температуры и давления отработанного воздуха, которые соответствующим образом выбирают для агломерационной машины и выполняемого способа, для выбранного воздушного короба можно решить, находится ли процесс вблизи выбранного воздушного короба агломерационной машины поблизости от точки агломерации. В зависимости от совокупности двух измеренных величин скорость транспортировки агломерационной машины будет увеличена или уменьшена, чтобы переместить точку агломерации в область выбранного воздушного короба.
Однако это регулирование является сравнительно затратным, так как нужно учитывать две различные измеренные величины, чтобы обеспечить надежное определение точки агломерации. К тому же, могут происходить флуктуации абсолютных величин измеренного давления, например, в зависимости от загрузки агломерационной машины на колосниковой тележке. Поэтому эта измеренная величина подходит для регулирования скорости транспортировки агломерационной машины только в ограниченной степени.
Для сопоставимой агломерационной машины в US 4065295 описан способ регулирования скорости транспортировки на основе измерения температуры, измеренной в коллекторах воздушных коробов.
Управляющей переменной регулирования является температура всех отработанных газов со всех воздушных коробов, расположенных один за другим в агломерационной машине, которую измеряют в сборном трубопроводе непосредственно перед всасывающим вентилятором. В качестве дополнительной управляющей переменной используют отклонение средней температуры всех отработанных газов, которые выходят из воздушных коробов с температурой выше 100°С. Эта переменная реагирует быстрее, чем общая температура собранных отработанных газов в сборном трубопроводе. Этот способ также можно применять, когда в воздушных коробах может быть зарегистрировано отсутствие максимума температуры или только максимум температуры, локально искаженный внешними воздействиями. Альтернативно, в качестве второй управляющей переменной предложено определение максимальной температуры в последовательно расположенных воздушных коробах при каскадном регулировании, что соответствует текущей температуре агломерации. Требуемую точку агломерации определяют на основе температуры отработанных газов в сборном трубопроводе. При таком способе неточности в определении максимальной температуры должны быть компенсированы, например, в последнем воздушном коробе. Однако это регулирование также является затратным, так как необходимо определять две управляющие переменные. К тому же, регулирование для настройки точки агломерации можно применять только тогда, когда также установлен максимум в распределении температуры. Например, дело обстоит не так, когда агломерируемый материал еще не агломерирован вплоть до отвала материала.
В US 3399053 описаны способ и устройство для регулирования скорости транспортировки агломерационной машины, в котором измеряют температуру в трех воздушных коробах, расположенных в конце пути транспортировки и в середине пути транспортировки агломерационной машины, чтобы непрерывно регулировать скорость транспортировки и настроить требуемую точку агломерации. Из трех измерений температуры в конце пути транспортировки путем параболической адаптации определяют текущий максимум распределения температуры вдоль пути транспортировки. Этот текущий максимум сравнивают с желаемым положением максимума и точки агломерации соответственно, при этом из отклонения выводят изменение скорости транспортировки агломерационной машины.
Из измерений температуры в середине пути транспортировки делают прогноз скорости изменения положения температурного максимума.
Скорость транспортировки агломерационной машины затем адаптируют в зависимости от текущего максимума температуры и прогнозируемой скорости изменения. Учитывая прогнозируемую скорость изменения, можно быстро учесть изменения в характеристиках агломерации, например, последовательно введенного материала. Однако этот способ подвержен большой неопределенности, так как каждое из отдельных измерений температуры включает сравнительно большие ошибки, на которые, помимо возможных систематических влияний, также оказывают случайные воздействия неточности в прогнозировании состава агломерата. Параболическая адаптация на основе таких несовершенных переменных может привести к тому, что сама адаптация также является несовершенной, и максимум распределения температуры определяют на заметном расстоянии от действительного максимума. То же самое применимо к прогнозированию скорости изменения, так что в целом получают нестабильное регулирование.
Поэтому задачей изобретения является обеспечение простой и надежной возможности регулирования скорости транспортировки агломерационной машины.
Согласно изобретению эту задачу решают с помощью способа по п. 1 формулы изобретения и с помощью регулирующего устройства по п.4 формулы изобретения.
В способе согласно указанному выше, таким образом, обеспечивают сравнение профиля температуры в трех, в частности точно в трех, последовательно расположенных точках измерения. Эти точки измерения, возможно, могут быть расположены непосредственно одна за другой и/или одна после другой, разделенные другими точками измерения. При сравнении в трех точках измерения максимум температуры устанавливают, когда первая и третья точки измерения в направлении транспортировки имеют более низкое значение температуры, чем вторая точка измерения. Даже если изобретение особенно преимущественно осуществляют с оценкой точно в трех точках измерения, также возможно оценить более трех точек измерения, в этом случае, например, первая и последняя точка измерения должны иметь более низкое значение температуры, чем некоторые или все средние расположенные между ними точки измерения, чтобы можно было определить максимум. Для определения максимума, особенно преимущественно согласно изобретению, в последовательности точек измерения ищут точку изменения (перегиба), в которой последовательность повышающихся значений температуры сменяется последовательностью падающих значений температуры. Эту точку изменения затем принимают в качестве максимума температурной кривой.
Однако согласно изобретению не устанавливают наличия максимума температуры, когда все точки измерения, то есть, в частности, все точки измерения, выбранные в рассматриваемом диапазоне оценки, образуют восходящую последовательность значений температуры, так что, в частности, в трех, или даже более, последовательно расположенных точках измерения не обнаруживают никакого максимума. После определения того, можно или нет установить максимум, скорость транспортировки регулируют при установленном максимуме температуры в зависимости от отклонения положений точки измерения с максимальным значением температуры от положения выбранной точки агломерации, тогда как при неуста
новленном максимуме температуры скорость транспортировки агломерационной машины понижают на определенную величину.
Это также решает проблему предыдущего способа учета максимума, состоящую в том, что нельзя уверенно определить, находилось ли положение точки агломерации агломерируемого материала все еще в агломерационной машине. Вполне могло случиться, что ввиду того, что скорость транспортировки агломерационной машины установлена слишком высокой, точка агломерации еще не достигалась, когда агломерируемый материал уже выгружали из агломерационной машины до его полной агломерации. Благодаря способу распознавания температуры агломерации, предложенному в соответствии с изобретением, теперь не только учитывают максимальное значение температуры по различным точкам измерения, но выполняют анализ профиля последовательно расположенных оцениваемых точек измерения, в частности, путем сравнения температуры, измеренной в одной точке измерения, с предшествующей и последующей точками измерения. Только в случае, когда значения температуры как в предшествующей, так и в последующей точке измерения меньше температуры в средней точке измерения или в нескольких средних точках измерения, это обеспечивает реальное определение температуры агломерации. Если это не имеет места, то регулирование согласно изобретению предлагает уменьшить скорость транспортировки агломерационной машины, когда существует последовательность возрастающих значений температуры вплоть до последней точки измерения, чтобы перенести максимум температуры агломерируемого материала в область пути транспортировки.
В предпочтительном дополнении способа регулирования согласно изобретению скорость транспортировки также можно увеличить на установленную величину, когда первая, вторая и третья точки измерения образуют убывающую последовательность значений температуры. Это указывает на то, что агломерируемый материал уже достиг своей точки агломерации до достижения первой точки измерения. Таким образом, в этом случае устанавливают отсутствие максимума.
По меньшей мере в трех, однако предпочтительно в большем количестве точек измерения значений температуры ищут последовательность трех измеренных величин в соответствии с изобретением, которая отражает описанный выше критерий распознавания максимума профиля температуры. Если такой максимум был установлен, то согласно изобретению поиск максимума можно остановить. Альтернативно, однако, возможно также продолжить поиск и таким образом выполнить проверку достоверности измеренных значений, чтобы выявить, например, не обнаружены ли два максимума. Если это имеет место, может быть выдано сообщение об ошибке регулирования, так чтобы проверить процесс агломерации, например, с помощью других параметров. Однако до тех пор, пока при использовании указанного выше критерия никакого максимума не было обнаружено, поиск максимумов продолжают в трех последовательно расположенных точках измерения таким образом, что из всех оцениваемых точек измерения образуют и проверяют последовательности из трех оцениваемых точек измерения, каждая из которых следует после другой, при этом вместо точно трех оцениваемых точек измерения, одна после другой, можно оценить большее количество точек измерения, например четыре или пять, как уже описано. Таким образом, поиск максимума не ограничен тремя точками измерения, однако всегда сравнивают три последовательных измерения.
Согласно изобретению точки измерения могут быть точками измерения, расположенными непосредственно одна за другой вдоль пути транспортировки. Согласно изобретению, однако, также возможно, чтобы оцениваемые точки измерения определялись с помощью фиксированных контрольных последовательностей точек измерения. Также возможно, чтобы не оцениваемые точки измерения располагались между последовательно расположенными оцениваемыми точками измерения в направлении транспортировки.
По сравнению с обсуждавшимся выше предшествующим уровнем техники существенное преимущество предложенного способа также состоит в том, что согласно изобретению профиль температуры вдоль пути транспортировки оценивают как единственную управляющую переменную. Это позволяет установить единственный датчик, а именно датчик температуры, для каждой точки измерения. Это является особенно преимущественным, так как датчики, используемые в технических установках, таких как агломерационная установка, должны быть прочными, так как в противном случае они могут быть быстро повреждены. Установка множества различных датчиков для каждой точки измерения поэтому заметно увеличивает затраты на регулирование согласно изобретению.
Так как в обычной агломерационной машине желательная и выбранная точка агломерации предпочтительно находится непосредственно перед концом пути транспортировки в агломерационной машине, точки измерения также предпочтительно расположены в конце пути транспортировки перед отвалом материала, например, в последней четверти агломерационной машины.
Предпочтительно согласно изобретению также обеспечивают более трех точек измерения, чтобы иметь возможность определить максимум распределения температуры на большей части пути транспортировки. В обычных агломерационных установках особенно предпочтительным согласно изобретению является наличие от четырех до шести точек измерения, которые обычно покрывают значительную длину пути транспортировки агломерационной машины. Обычно агломерационная машина делится на однородные секции. Было найдено, что конструктивно преимущественной является ширина сегмента, со
ставляющая 3 м. Каждый из этих сегментов содержит воздушный короб, при этом последние четыре воздушных короба разделены пополам, чтобы обеспечить более точное определение температуры агломерации.
В предпочтительном воплощении способа согласно изобретению точки измерения могут быть расположены в воздушных коробах, предпочтительно в воздушных коробах, расположенных непосредственно один за другим. Максимальное локальное разрешение распределения температуры тогда соответствует диаметру или протяженности воздушного короба в направлении транспортировки, когда точка измерения расположена в каждом воздушном коробе агломерационной машины или, по меньшей мере, в каждом воздушном коробе агломерационной машины в интересующей области. Точки измерения предпочтительно расположены вблизи всасывающих отверстий воздушных коробов, в которые собирают отработанные газы, откачиваемые через агломерируемый материал всасывающим вентилятором позади воздушных коробов. Температура отработанных газов непосредственно и явно определяется температурой агломерируемого материала, при этом, в частности, профиль температуры этих отработанных газов следует температурам в агломерируемом материале вдоль пути транспортировки.
Вместо оценки точек измерения, расположенных непосредственно одна за другой, три точки измерения также можно выбрать из множества последовательно расположенных точек измерения, при этом первая, вторая и третья точки измерения расположены одна после другой в направлении транспортировки, однако между данными точками измерения расположены не учитываемые точки измерения. Таким образом, также можно учесть различную ширину кривой измерения.
Это особенно рекомендуется, когда воздушный короб разделен на несколько, то есть на два или более, сегментов в направлении транспортировки и в каждом сегменте расположена точка измерения. В этом случае измерение можно выполнять в общем с лучшим разрешением, так как путь транспортировки можно сканировать с разрешением, обеспеченным в воздушных коробах. Сегменты можно логично организовать таким образом, что в различных областях воздушного короба располагают различные температурные датчики. Возможно также можно осуществить конструктивное разделение сегментов, например, с помощью подходящих разделительных перегородок во всасывающих отверстиях или трубах. Согласно изобретению особенно преимущественным является расположение множества сегментов особенно в последней трети или четверти агломерационной машины, в которой в основном расположена выбранная точка агломерации.
Согласно особенно предпочтительному воплощению высота адаптации при изменении скорости транспортировки в случае установленного максимума температуры может зависеть от величины отклонения между положением установленного максимума температуры и положением выбранной точки агломерации. Таким образом, в зависимости от отклонения действительной точки агломерации от требуемой, ускоряют регулирование в направлении требуемой или выбранной точки агломерации. Регулирование высоты адаптации, например, можно осуществлять посредством параметров регулирования используемого регулятора, П-, ПИ-, ПИД- или другого регулятора. Альтернативно, для различных диапазонов величин отклонения также можно составить таблицу значений, из которой затем считывают высоту адаптации изменения скорости транспортировки.
В случае, когда при оценке точек измерения не обнаружено никакого максимума, высоту адаптации можно фиксировать, то есть можно осуществлять изменение скорости транспортировки на фиксированную величину. Цель этого изменения состоит в сдвиге точки агломерации в агломерационной машине или в области точек измерения в агломерационной машине так, чтобы затем обнаружить максимум. Как только максимум найден, можно осуществлять описанный выше способ сдвига действительной точки агломерации к выбранной точке агломерации.
Согласно предпочтительно варианту предложенного способа оптимизированную скорость транспортировки можно определить из скорости прогорания для конкретной установки, состава агломерируемого материала, высоты загрузки материала и длины агломерационной машины, предпочтительно длины агломерационной машины между точкой воспламенения агломерируемого материала и выбранной точкой агломерации. Эту теоретически определенную оптимизированную скорость транспортировки можно сравнить с текущей скоростью транспортировки и/или учесть при изменении скорости транспортировки. Сравнение оптимизированной скорости транспортировки и текущей скорости транспортировки можно применить для более быстрого нахождения скорости транспортировки, подходящей для процесса, так чтобы быстро найти регулировку скорости транспортировки. К тому же, предложенное сравнение можно дополнительно или альтернативно применять для оптимизации скорости прогорания для конкретной установки, когда установлен максимум температуры. Скорость прогорания в основном получают из теоретических соображений, касающихся данной установки, которые при текущем режиме работы можно конкретизировать с помощью измеренных величин. Кроме того, скорость прогорания можно использовать для конкретизации приблизительной скорости транспортировки в качестве начального значения регулирования, чтобы минимизировать возможные отклонения регулирования и получить динамические характеристики слабого сигнала регулирования, которые обеспечивают особенно быструю коррекцию.
Согласно развитию этого признака изобретения, можно также установить разницу между текущей действительной скоростью транспортировки и оптимальной скоростью транспортировки с предупреж
дающим сообщением, выдаваемым при превышении порогового значения. Предупреждающее сообщение, возможно, также может содержать ссылку на предпочтительно устанавливаемую скорость транспортировки, особенно в случае, когда нельзя установить или найти никакого максимума при проверке точек измерения.
Согласно изобретению настоящее изобретение также относится к регулирующему устройству для регулирования температуры агломерации в агломерационной машине. Это регулирующее устройство включает вычислительное устройство и по меньшей мере три порта для соединения датчиков температуры, связанных с отдельными точками измерения, и выход для задания скорости транспортировки. Однако предпочтительно с регулирующим устройством можно соединить большее количество датчиков температуры, при этом количество точек измерения оптимально соответствует количеству портов. Согласно изобретению вычислительное устройство адаптировано для осуществления вышеописанного способа или его части, например, посредством подходящего программного обеспечения.
Развитие регулирующего устройства согласно изобретению включает интегрирование регулирующего устройства в блок управления агломерационной машины, который задает скорость транспортировки пути транспортировки агломерационной машины. С этой целью блок управления может активировать подходящие блоки привода пути транспортировки, в особенности возможно движущейся по замкнутому контуру ленты конвейера или тележки. Блоки привода, в частности, можно приводить в движение с помощью электромотора или гидравлически. Согласно изобретению обеспечивают соединение выхода регулирующего устройства для задания скорости транспортировки с входом блока управления регулирующего устройства. Этот порт также может быть выполнен в интегрированном вычислительном устройстве без распознаваемых выходов и управляющих входов, когда регулирование и управление выполняют в общем микропроцессоре.
Предпочтительно ко всем или некоторым портам, но по меньшей мере к трем портам регулирующего устройства можно присоединить датчики температуры, которые расположены в направлении транспортировки на воздушных коробах, последовательно расположенных вдоль пути транспортировки агломерационной машины, предпочтительно в воздушных коробах, работающих в направлении всасывания, и каждый датчик образует точку измерения.
Надежное измерение температуры, в частности, можно осуществлять, когда датчики температуры расположены во всасывающих устройствах воздушных коробов, например в конических пазах или воронкообразных отверстиях. В результате отработанные газы, просачивающиеся через агломерируемый материал, всасываются из точно определенной области, в которой достигнута определенная степень прогорания агломерируемого материала.
Для дальнейшего увеличения разрешения измерения температуры по меньшей мере одно всасывающее устройство, но также, возможно, несколько всасывающих устройств или все всасывающие устройства можно выполнить сегментированными в направлении транспортировки, при этом в каждом из нескольких или всех сегментов всасывающих устройств размещен датчик температуры в качестве точки измерения.
Дополнительные преимущества, признаки и возможные применения настоящего изобретения также можно получить из следующего описания примерных воплощений и чертежей. Все описанные и/или проиллюстрированные признаки образуют содержание настоящего изобретения сами по себе или в любом сочетании, также независимо от их включения в формулу изобретения или их обратных ссылок.
На чертежах:
на фиг. 1 схематически показано регулирующее устройство, соединенное с блоком управления агломерационной машины и соединенное с точками измерения согласно изобретению;
на фиг. 2 схематически показана процедура способа, предложенного согласно изобретению.
На фиг. 1 схематически показана агломерационная машина 1, в которой гранулированные или порошкообразные вещества, например руды, соединяют друг с другом путем нагревания. В отвале 2 материала нагреваемый материал таким образом загружают на путь 3 транспортировки, образованный, например, в виде колосника, совершающего движение по замкнутому контуру. Путь 3 транспортировки движется в направлении транспортировки, обозначенном стрелкой F. Агломерируемый материал сначала пропускают под воспламенителем 4, который поджигает агломерируемый материал на его поверхности.
В течение перемещения вдоль пути 3 транспортировки поверхностно воспламененный агломерируемый материал прогорает по высоте своего слоя перед тем, как его в виде агломерата выгружают с пути 3 транспортировки через отвал 5 материала с целью подачи, например, в последующий процесс. Как только агломерируемый материал прогорает по высоте, процесс агломерирования завершается. В данном процессе выбирают желаемую точку D агломерации. Обычно выбранная точка D агломерации находится сразу перед концом пути 3 транспортировки и отвалом 5 материала в направлении транспортировки F.
Чтобы способствовать прогоранию агломерируемого материала, ниже пути 3 транспортировки установлены воздушные короба 6, которые через всасывающий трубопровод 7 соединены с вентилятором 8, действующим в направлении всасывания. Воздушные короба 6 включают всасывающие устройства 9, выполненные в виде продольных пазов, у которых наибольшее раскрытие находится на стороне, обра
щенной к пути 3 транспортировки, с целью всасывания отработанных газов, образовавшихся в ходе прогорания агломерируемого материала, под действием отрицательного давления, образуемого вентилятором 8. Каждый из воздушных коробов 6 расположен ниже пути 3 транспортировки, со своими всасывающими устройствами 9, примыкающими друг к другу, при этом для наглядности не все воздушные короба 6 показаны на фиг. 1. Кроме того, для большей ясности не все показанные воздушные короба со своими всасывающими устройствами 9 обозначены номерами позиций.
В воздушных коробах 6, которые в направлении транспортировки расположены непосредственно один позади другого перед отвалом 5 материала, или, точнее, в их всасывающих устройствах 9 расположены точки 10 измерения, не все из которых в целях ясности снабжены номерами позиций.
Каждая из точек 10 измерения включает датчик температуры, расположенный во всасывающих устройствах 9 воздушного короба 6, при этом датчик измеряет температуру отработанных газов, всасываемых из агломерируемого материала на транспортируемом слое в области, расположенной выше всасывающих устройств 9.
С целью обеспечения возможности последовательно ссылаться на различные точки измерения, они обозначены как точки измерения М1-М5. Однако следует ясно понимать, что изобретение не ограничено обеспечением точно пяти точек 10 измерения. Напротив, специалист может адаптировать их число в соответствии с условиями агломерационной машины 1, при этом особенно от последней трети до последней четверти пути 3 транспортировки покрывают подходящими точками 10 измерения с целью обеспечения возможности обнаружения температуры агломерации в этой области агломерационной машины 1.
Посредством имеющихся портов 11 точки измерения от М1 до М5 соединяют с регулирующим устройством 12, в котором осуществляется описанный ниже способ. В конструкционном блоке с регулирующем устройством 12 имеется блок 13 управления, который включает выход 14 для задания скорости транспортировки. Этот выход 14 соединен с блоком 15 привода пути 3 транспортировки с целью перемещения пути 3 транспортировки в направлении транспортировки со скоростью транспортировки, заданной блоком 13 управления. Как регулирующее устройство 12, так и блок 13 управления включает вычислительные устройства, возможно также и общее вычислительное устройство, которое предназначено для осуществления описанного ниже способа и для приведения в действие пути 3 транспортировки.
Предложенный в изобретении способ регулирования точки D агломерации агломерационной машины 1 обеспечивает измерение каждой из температур отработанных газов в точках измерения от М1 до М5. Типичный профиль температур этих отработанных газов в агломерационной машине обеспечивает возрастание значений температуры в точках 10 измерения, следующих одна за другой в направлении транспортировки, до тех пор, пока не достигнута точка D агломерации. После достижения точки D агломерации агломерированный материал снова охлаждается, так что температура отработанных газов понижается. Таким образом, максимум температуры достигается в точке D агломерации. Согласно изобретению профиль температуры, измеренный в точках измерения от М1 до М5, затем анализируют, как объяснено ниже со ссылкой на фиг. 2.
Предполагается, что в данном способе оценивают все последовательно расположенные точки измерения от М1 до Mn. С этой целью каждые из измеренных значений температуры в точках измерения M(i-1), M(i) и M(i+1) сравнивают друг с другом. Начинают со второй точки измерения M(i=2) в направлении транспортировки, и при первом сканировании проверяют, меньше ли значение температуры в измерительной точке M(i-1), чем значение температуры в измерительной точке M(i). Если это имеет место, следующая проведенная проверка состоит в сравнении точек измерения M(i) и M(i+1), при этом в положении i отмечают максимум, когда значение температуры в точке M(i) больше, чем значение температуры в точке измерения M(i+1). В этом случае положение точки измерения M(i) определяют как текущую точку D(i) агломерации, и устанавливают разность по отношению к выбранной точке D агломерации. В зависимости от высоты этой установленной разницы адаптируют скорость транспортировки в регулирующем устройстве 12 или блоке 13 управления, при этом данную адаптацию, например, осуществляют на основании подходящей параметризации параметров регулирования.
Если при первом сканировании отмечают, что значение температуры в точке измерения M(i) не превышает значение температуры в точке измерения M(i-1), процедуру продолжают в следующей точке измерения M(i+1), и испытание повторяют до тех пор, пока не достигнут последней точки измерения. Если также и для последней точки измерения значение в M(i) меньше измеренного значения в M(i-1), скорость транспортировки увеличивают на постоянную К1, так как последовательность измеренных значений указывает, что точка агломерации находится на пути 3 транспортировки перед первой точкой измерения М1.
Однако, если при проверке точки измерения (на следующей стадии проверки) отмечают, что последующая точка измерения M(i+1) имеет большее значение температуры, чем точка измерения M(i), процедуру также продолжают до следующей точки измерения, до тех пор, пока не обработают все точки измерения. Если это условие также удовлетворяется в последней точке измерения, существует возрастающая последовательность измеренных значений температуры, что указывает на то, что точка агломерации находится дальше пути транспортировки. В этом случае скорость транспортировки понижают на постоянную величину К2.
Путем настройки скорости транспортировки действительную точку D(i) агломерации сдвигают в направлении выбранной точки D агломерации до тех пор, пока больше не будет существовать никакого отклонения D(i)-D, и текущая установленная точка D(i) агломерации не будет соответствовать выбранной точке D агломерации.
Эту процедуру снова объясняют ниже со ссылкой на конкретный пример, касающийся показанной на фиг. 1 конструкции.
В первом рассматриваемом случае следующие температуры измерены в точках измерения от М1 до
М5:
М1:
240°С
М2:
250°С
МЗ:
260°С
М4:
270°С
М5:
280°С
В этом случае существует возрастающая последовательность температуры, и невозможно установить максимум распределения температуры, так как каждая из температур продолжает увеличиваться от точки измерения к точке измерения. В этом случае необходимо признать, что скорость транспортировки агломерационной машины 1 является слишком высокой, и точка агломерации находится после пути 3 транспортировки. В этом случае процедура проходит по правому ответвлению способа, как показано на фиг. 2.
Во втором случае в точках измерения от М1 до М5 существует следующее распределение температуры:
М1:
250°С
М2:
260°С
МЗ:
270°С
М4:
260°С
М5:
250°С
В этом случае в точках измерения М2 и М4 измеряют более низкие температуры, чем в точке измерения М3. Поэтому можно принять, что текущая точка D(i) агломерации расположена в точке измерения М3. Для значения i=3 проходят по среднему ответвлению технологической схемы фиг. 2, и после определения максимального значения температуры в точке измерения М3 останавливают проведение оценки точек измерения.
Вместо этого определяют разность между текущей точкой D(i) агломерации и выбранной точкой D агломерации в качестве управляющего отклонения. В зависимости от величины и знака этой разности, образующей управляющее отклонение, теперь осуществляют коррекцию скорости транспортировки агломерационной машины 1. Это означает, что коррекция тем больше, чем более далека действительная точка D(i) агломерации от выбранной температуры агломерации.
В описанном выше случае 2 выбранная точка D агломерации должна находиться в точке измерения М4, как показано на фиг. 1. Текущая точка D(i) агломерации, однако, находится в точке измерения М3, так что скорость транспортировки немного увеличивают, чтобы сдвинуть действительную точку D(i) агломерации в положение точки измерения М4.
Если бы действительная точка D(i) агломерации находилась в области точки измерения М1, эта коррекция была бы больше.
Если бы текущая точка D(i) агломерации находилась после выбранной точки D агломерации на пути транспортировки, скорость транспортировки была бы соответственно уменьшена.
В связи с определением скорости транспортировки скорость транспортировки агломерационной машины также можно оптимизировать путем определения скорости прогорания. В зависимости от состава материала получают конкретную скорость прогорания для каждой агломерационной машины 1, с которой слой агломерата прогорает в вертикальном направлении. Если скорость прогорания известна или определена, теоретическую оптимальную скорость транспортировки можно вычислить из текущей высоты загруженного материала и длины агломерационной машины или, в частности, расстояния между точкой воспламенения агломерируемого материала на пути транспортировки и выбранной точкой агломерации на основании следующего соотношения:
длина
оптимальная скорость транспортировки =
(высота слоя/скорость прогорания)
Когда в одном примере определенная для установки скорость прогорания составляет 15 мм/мин, и высота загруженного материала составляет 700 мм, получают оптимальную скорость транспортировки, составляющую 4,28 м/мин при соответствующей длине агломерационной машины от воспламенения аг
ломерируемого материала до выбранной точки агломерации. Однако используемые в примере величины служат только целям объяснения, и их необходимо адаптировать в зависимости от агломерационной машины, режима работы и состава материала.
Эту теоретически определенную оптимальную скорость транспортировки можно использовать при определении скорости транспортировки, связанной с предоставленным регулированием, например, с помощью регулирующего устройства, с целью обеспечения устойчивого регулирования и адаптации скорости транспортировки настолько быстро, насколько это возможно, к требуемому режиму работы установки, который зависит от конструкции агломерационной машины и от требований к агломерату для последующего процесса. Учитывая эти параметры, оператор установки изначально может выбрать подходящую скорость транспортировки. С выбранной скоростью транспортировки агломерируемый материал транспортируют из впускного отверстия 2 материала в отвал 5 материала, при этом поверхность слоя агломерата воспламеняют один раз в воспламенителе 4, и воспламененный слой агломерата спускается вниз с помощью воздушных коробов 6.
Путем выбора точки D агломерации оператор установки определяет, в каком положении слой агломерата должен полностью прогореть. Благодаря предложенному регулированию теперь можно осуществлять быстрый и точный сдвиг измеренной или действительной точки D(i) агломерации к заранее выбранному положению точки D агломерации, и это положение также достигают в случае, когда невозможно установить никакой текущей точки D(i) агломерации, поскольку текущая точка D агломерации не находится в области точек измерения М1-М5 агломерационной машины 1. В этом случае точку агломерации изначально смещают в направлении точек измерения от М1 до М5, показанных на фиг. 1, до тех пор, пока не произойдет точное регулирование. Это выполняют путем адаптации скорости транспортировки на точно заданные величины.
В связи с данным регулированием и для ускорения прохождения для оператора установки также можно предложить оптимизированную скорость транспортировки, например, когда величина разности между определенной в настоящий момент времени точкой D(i) агломерации и выбранной точкой D агломерации превышает определенное пороговое значение.
Список номеров позиций:
1 - агломерационная машина,
2 - впуск материала,
3 - путь транспортировки,
4 - воспламенитель,
5 - отвал материала,
6 - воздушный короб,
7 - всасывающий трубопровод,
8 - вентилятор,
9 - всасывающие устройства,
10 - точки измерения,
11 - порт,
12 - регулирующее устройство,
13 - блок управления,
14 - выход,
15 - блок привода пути транспортировки, F - направление транспортировки,
D- точка агломерации,
D(i) - установленная точка агломерации, положение максимально измеренной температуры, М1-М5 - точки измерения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1), в которой агломерируемый материал загружают на путь (3) транспортировки, воспламеняют и транспортируют вдоль воздушных коробов (6), расположенных в направлении (F) транспортировки, вплоть до отвала (5) материала, при этом измеряют температуру по меньшей мере в трех точках (10) измерения, последовательно расположенных вдоль пути (3) транспортировки, и регулируют скорость транспортировки агломерационной машины (1) в зависимости от положения точки (D(i)) с максимальной измеренной температурой относительно положения выбранной точки (D) агломерации на пути транспортировки, отличающийся тем, что сравнивают профиль температуры трех последовательно расположенных точек (10) измерения,
при этом устанавливают наличие максимума температуры, когда первая и третья из указанных последовательно расположенных точек (10) измерения в направлении (F) транспортировки имеют более низкое значение температуры, чем вторая из указанных трех последовательно расположенных точек (10) измерения, и отсутствие максимума температуры, когда все точки (10) измерения образуют возрастаю
щую последовательность значений температуры, и
при установленном максимуме температуры скорость транспортировки регулируют в зависимости от отклонения между положением точки измерения с максимальным значением температуры (D(i)) и положением выбранной точки (D) агломерации таким образом, что, когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится до выбранной точки (D) по направлению транспортировки (F), скорость транспортировки повышают, а когда установлено, что точка (D(i)) с максимальной температурой находится после выбранной точки (D) по направлению транспортировки, скорость транспортировки понижают, причем коррекция скорости транспортировки в таком случае тем больше, чем более далека точка (D(i)) от выбранной точки (D) агломерации, а
при отсутствии установленного максимума температуры скорость транспортировки понижают на заданную фиксированную величину.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость транспортировки увеличивают на заданную фиксированную величину, когда первая, вторая и третья точки (10) измерения образуют убывающую последовательность значений температуры.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что точки (10) измерения расположены в воздушных коробах (6).
4. Регулирующее устройство для регулирования скорости транспортировки агломерируемого материала в агломерационной машине (1) с вычислительным устройством и по меньшей мере тремя портами (11) для соединения с датчиками температуры, связанными с отдельными точками (10) измерения, и выходом для задания скорости транспортировки, отличающееся тем, что вычислительное устройство выполнено с возможностью осуществления операций способа по любому из пп.1-3.
5. Регулирующее устройство по п.4, отличающееся тем, что регулирующее устройство (12) интегрировано в блок (13) управления агломерационной машины, который задает скорость транспортировки пути транспортировки агломерационной машины, и тем, что выход регулирующего устройства для задания скорости транспортировки соединен с входом управления блока управления.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027450
- 1 -
027450
- 1 -
027450
- 1 -
027450
- 1 -
027450
- 4 -
027450
- 10 -