СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ИЗ БУНКЕРНЫХ ВЕСОВ
METHOD FOR DOSING FROM HOPPER SCALES

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может использоваться в металлургии на участках подготовки шихты, в агрегатах "ковш-печь", в цикле доводки выплавки стали до требуемого химического состава, в агломерационном производстве для дозирования ферросплавов, известняка, коксика, агломерата, железорудных окатышей и других сыпучих материалов.
Известно устройство для весового дозирования по (SU 1663446, G01G 13/00, опубл. 15.07.1991), содержащее расходный бункер, питатель, весовой бункер с затвором, силоизмерительные датчики, устройство интегрирования сигналов во времени, задатчик дозы, силоизмерительные датчики узлов стабилизации весового бункера, состоящих из распорных труб со встроенными силоизмерительными датчиками и опорных кронштейнов, устройство управления дозированием. Устройство позволяет повысить точность взвешивания и дозирования сыпучих материалов в автоматических системах подачи.
Известен дозатор формовочной смеси (RU 2089328, B22C 5/12, опубл. 10.09.1997), включающий расходный бункер и дозирующий короб с затворами и плоскими поворотными заслонками, причем дозирующий короб разделен вертикальными перегородками на отсеки, а плоские поворотные заслонки размещены в каждом отсеке с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и соединены посредством кривошипов, установленных на их цапфах, и тяг с приводом их поворота. Регулируя упорами угол поворота заслонок, можно изменять объем дозы формовочной смеси, заполняющей дозирующий короб. Благодаря профилированному исполнению заслонок в каждом отсеке дозирующего короба формируется именно такая порция формовочной смеси, которая необходима для равномерного заполнения расположенного под отсеком участка оснастки. Таким образом обеспечивается регулирование объема дозы формовочной смеси и равномерное ее распределение по всему объему заполняемой оснастки.
Известно бункерное устройство (RU 85423, D61D 7/32, B65G 67/24, опубл. 10.08.2009), содержащее бункер, выгрузное отверстие которого перекрывает затвор, выполненный в виде шиберной заслонки с зубчато-реечной передачей и приводом с системой управления, подбункерный желоб, оснащенный конвейером с приводом, связанный с системой управления. Устройство позволяет осуществить последовательное перекрытие и регулированное поступление сыпучего материала из выгрузных отверстий протяженной бункерной системы в транспортирующий конвейер в зависимости от необходимой производительности конвейера, а так же свойств сыпучих материалов (гранулометрического состава, объемной массы, влажности и пр.).
Известна установка для подачи сыпучих материалов (RU 30749, C21C 7/00, опубл. 10.07.2003), содержащая загрузочный бункер с шиберным затвором, расположенные под ним мерный бункер с упором, закрепленным с возможностью взаимодействия с шиберным затвором и материалопровод. Шиберный затвор снабжен планкой с прорезью, связанной с упором мерного бункера. Это обеспечивает принудительное плотное закрытие выпускного отверстия загрузочного бункера и предотвращает просыпание сыпучих материалов при транспортировке.
Недостатки всех аналогов заключаются в том, что они предназначены для хорошо сыпучих материалов (например, зерна) и неприменимы в сложных условиях современного металлургического производства, где используемые материалы (марганцевая руда, ферросплавы, известняк и др.), получаемые часто во влажном виде, слипаются, не выгружаются из расходных бункеров, их приходится выбивать вручную кувалдами. Эти затруднения продолжаются и далее по всему тракту.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является способ дозирования, реализуемый с помощью бункерных весов (RU 2498235, G01G 23/01, G01G 13/00, опубл. 10.11.2013), содержащих бункер, установленный на трех опорных тензодатчиках, подключенных к устройству измерения, поверочное устройство с образцовым грузом. При загрузке бункерных весов опорные тензодатчики дополнительно нагружаются, и показания устройства измерения увеличиваются. При разгрузке бункерных весов по сигналу из системы управления открывается затвор, и показания устройства измерения уменьшаются.
В этом способе не предусмотрена оперативная регулировка размеров выпускного отверстия бункера, в процессе дозирования возникают залежные зоны, трубы, стабильные и нестабильные своды, затрудняющие или вообще препятствующие выходу материала.
Изобретение решает задачу регулирования извлечения материала из бункера.
Это достигается тем, что в способе дозирования из бункерных весов, включающем измерение массы материала в бункере, установленном на опорных тензодатчиках, подключенных к устройству измерения, выдачу материала из бункера через шиберный затвор, согласно изобретению, ось поворота шибера смещают относительно оси кривизны выпускного отверстия на расчетную величину, с помощью энкодера измеряют и передают в блок управления угол поворота шибера, измеряют истечение по убыванию материала в бункере, при несоответствии истечения заданному корректируют угол поворота шибера.
Технический результат - требуемое раскрытие выпускного отверстия достигается за счет смещения оси поворота затвора (шибера) относительно оси кривизны выпускного отверстия.
Измерение угла поворота шибера позволяет построить и запомнить в компьютере характеристики «выпуск - угол поворота» для различных материалов и в процессе дозировки периодически корректировать выпуск материала открытием или прикрытием шибера.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показаны бункерные весы, вид сбоку.
Бункерные весы состоят из бункера 1, установленного на трех опорных тензодатчиках 2 (например, HC фирмы CAS) с узлами встройки на опорных балках 3. Выходы тензодатчиков 2 (2-1, 2-2, 2-3) подсоединены к блоку управления дозировкой 4. Бункер 1 снабжен затвором 5, связанным с приводом 6 через энкодер 7 (например, Е58 фирмы Промситех), код которого φn также подается на блок 4 управления дозировкой и кинематические звенья 8.
Способ осуществляется следующим образом.
Для конкретного материала выбирают смещение осей Ош и Ок, обеспечивающее удовлетворительное истечение материала, и записывают точечную характеристику «выпуск - угол поворота» в блоке управления дозировкой 4. Затем вычисляют приращения выпуска за выбранные промежутки времени и при отклонениях от заданных увеличивают или уменьшают раскрытие затвора 5. Таким образом, некоторому текущему значению угла раскрытия φn, измеряемому энкодером 7, постоянно противопоставляется угол φn+1, вычисляемый в блоке управления дозировкой 4 по результату истечения материала, измеренному тензодатчиками 2. Угол φn+1 отрабатывается приводом 6, что восстанавливает характеристику «выпуск - угол поворота».
Смещение оси поворота шибера Ш и оси кривизны выпускного отверстия К благоприятствует выходу материала из бункера 1, ослабляет затирания, залежные зоны, своды, затрудняющие выход материала или препятствующие ему.