УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОКОМКОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к перерабатывающей промышленности и может быть использована при окомковании сыпучих железорудных материалов.
Известен способ управления процессом грануляции, в котором для повышения выхода кондиционных окатышей измеряют содержание в окатышах крупной и мелкой некондиционных фракций и в зависимости от их отношения осуществляют регулирование скорости вращения или угла наклона чашевого окомкователя к горизонту (авторское свидетельство СССР №771176, кл. С22В 1/16, 1980). Этот способ требует одновременного измерения трех классов крупности окатышей, и система регулирования обладает большим временем запаздывания.
Известно также, принятое за прототип устройство оптимизации шихтоподготовки железорудных материалов перед окомкованием (№37099, С22В 1/14, 2004), в котором производится определение расхода бентонита и известняка в зависимости от влажности материала, поступающего на окомкование.
Недостатком является то, что в реальном времени отсутствуют средства контроля процесса окомкования и как следствие, возможно ухудшение (рассогласование) процесса окомкования и получение окатышей не соответствующих критериям качества готовой продукции.
Технической задачей полезной модели является управление процессом окомкования, определение прочностных характеристик окатышей, предоставление оператору информации о ходе процесса окомкования в реальном времени.
Поставленная задача решается тем, что в устройство контроля процессом окомкования, содержащее датчики влажности концентрата и шихты, дозаторы бентонита и известняка, ЭВМ, АЦП, дополнительно введены датчик скорости окомкователя, дозатор шихты, датчик гранул 7-9 мм (0,8 от размера кондиционных сырых окатышей), клавиатура, блок индикации, блок памяти программ, блок памяти пользователя, счетчик-таймер.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства.
Устройство контроля процесса окомкования железорудных материалов содержит дозатор известняка 1, дозатор бентонита 2, датчик влажности шихты 3, датчик влажности концентрата 4, датчик скорости окомкователя 5, дозатор шихты 6, датчик гранул 7-9 мм 7, АЦП 8, клавиатура 9, ЭВМ 10, блок индикации 11, блок памяти программ 12, блок памяти пользователя 13, счетчик-таймер 14.
Устройство работает следующим образом. Опрос датчиков 3, 4, 5, 7 и дозаторов 1, 2, 6, контролируемый счетчиком-таймером 14, производится 8 раз в час (интервалы 7,5 мин.). Клавиатура 9 предназначена для ввода параметров характеризующих шихту и концентрат, которые изменяются при использовании в процессе окомкования материалов с иными характеристиками. Информация через АЦП 8 поступает в ЭВМ 10, где выполняются вычисления прочностных характеристик получаемых окатышей, определение показателя гранулообразования, используя регрессионную математическую модель контроля процесса окомкования из блока памяти программ 12. Результаты расчетов выдаются на блок индикации 11, что позволяет оператору принимать решения по управлению процессом окомкования железорудных материалов. Также результаты расчетов и показания, снимаемые с датчиков 3, 4, 5, 7 и дозаторов 1, 2, 6, хранятся в блоке памяти пользователя 13 и позволяют составлять отчеты о ходе процесса окомкования по мере необходимости.
Определение прочностных характеристик окатышей и показателя гранулообразования выполняется следующим образом.
Выходные факторы, характеризующие полученные при процессе окомкования сырые окатыши, имеют следующие обозначения:
1
y - прочность на сбрасывание (количество падений образца полученной продукции с высоты 200 мм до начала его разрушения), раз;
2
y - прочность на раздавливание, кг/окатыш;
3
Y - выход окатышей кондиционного размера, т/час.
Входные факторы, характеризующие шихту, поступающую на окомкование, имеют следующие обозначения:
1
Ш
x - влажность шихты W, %;
2
x - Fe (содержание железа в шихте), %;
3
2
x - SiO (содержание кремнезема в шихте), %;
4
x - СаО (известняк), %;
Входные факторы, характеризующие железорудный материал, поступающий на гранулирование, имеют следующие обозначения:
5
K
x - влажность концентрата W, %;
6
x - содержание тонких классов минус 0.053 мм, %;
7
x - расход Р, т/час;
Фактор, характеризующий работу оборудования, обозначим
8
x - скорость барабана ϑ, об/мин.
Расход связующих и упрочняющих добавок обозначим:
9
б
x - расход бентонита Р, кг/т;
10
и
x - расход известняка Р, кг/т.
Фактор, характеризующий процесс окомкования обозначим:
11
x - гранулы размером 7-9 мм, т/час.
На основании введенных обозначений факторов, регрессионная математическая модель контроля процесса окомкования представлена следующим образом:
прочность на сбрасывание:
прочность на раздавливание:
выход окатышей кондиционного размера:
1
7
8
9
10
11
С учетом введенных обозначений с датчиков и дозаторов, определяющих основные параметры процесса окомкования железорудных материалов, получают следующие параметры: x, х, х, х, х, х.
2
3
4
6
В свою очередь вручную оператором с помощью клавиатуры задаются следующие параметры: х, х, x, х.
3
11
Результат расчета по выражению (3) в виде k·y (коэффициент k при этом принимается равным 0.1, т.к. масса гранул 7-9 мм составляет 1/10 от производительности окомкователя) сравнивается со значением, полученным с датчика гранул 7-9 мм, параметром x, т.е. определяется значение показателя гранулообразования. Значение показателя гранулообразования, значения прочности на сбрасывание и раздавливание выводятся на блок индикации, после чего оператор принимает решение о необходимости воздействия на процесс окомкования каким-либо образом. Также оператор имеет возможность контролировать работу механического оборудования, анализируя данные, снимаемые с датчиков и дозаторов.