СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ ВОЗДУХА ВОЗДУШНОЙ КОРОБКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ВАГОНЕТКИ
METHOD AND SYSTEM TO CONTROL AMOUNT OF AIR OF AGGLOMERATION CAR AIR BOX

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент Китая №2012105790479, озаглавленной «СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ ВОЗДУХА ВОЗДУШНОЙ КАМЕРЫ АГЛОМЕРАЦИОННОГО КОНВЕЙЕРА» («METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING AIR QUANTITY OF AIR BOX OF SINTERING PALLET»), поданной в государственное ведомство по интеллектуальной собственности 27 декабря 2012 года, содержание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящая заявка относится к технологии энергосбережения для агломерационных систем в области металлургии и в частности к способу управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера и системы для этого.
Уровень техники
[0003] С быстрым развитием современной промышленности производство стали обретает чрезвычайно большой масштаб и использует все больше и больше энергии; поэтому энергосбережение и защита окружающей среды становятся важным параметром при производстве стали. В производстве стали прежде, чем попасть в доменную печь для плавления, железная руда должна быть обработана агломерационной системой. В металлургии, прежде чем железная руда попадет в доменную печь для плавления, необходимо добавить содержащие железо порошки с соответствующим количеством топлива и флюса, а также соответствующим количеством воды, для перемешивания и гранулирования, после чего такой материал подвергается последовательности физических и химических изменений так, чтобы частицы железной руды агломерировались в блоки, которые легче плавить; данный процесс называется агломерацией (спеканием). Ниже кратко будут описаны процесс агломерации и агломерационная система для него.
[0004] Агломерационная система главным образом включает в себя такие устройства, как агломерационный конвейер, смеситель, главный вытяжной вентилятор и кольцевой охладитель. Общий процесс изображен на фигуре 1: сырье дозируется в дозирующей камере 1 и затем перемешивается и гранулируется в смесителе 2; затем материал равномерно распределяется по агломерационному конвейеру 5 барабанным питателем 3 и распределителем 4 с девятью роликами; вентилятор 6 для воспламенения и приточный вентилятор 7 воспламеняют материалы; агломераты руды после агломерации разбиваются одновалковой дробилкой 8 и затем входят в кольцевой охладитель 9 для охлаждения и, наконец, доставляются в доменную печь или бункер отсортированной руды после просеивания. Необходимый для агломерационной реакции кислород обеспечивается главным вытяжным вентилятором 10. Под агломерационным конвейером 5 выполнено множество воздушных камер, которые размещены вертикально одна к другой. Под воздушными камерами выполнен большой воздуховод (также известный в качестве воздуховода) 11, который размещен горизонтально. Большой воздуховод 11, в конечном счете, соединен с главным вытяжным вентилятором 10. Создаваемый главным вытяжным вентилятором 10 воздух проходит через большой воздуховод 11 и отдельные воздушные камеры к конвейеру и подается в агломерационный процесс.
[0005] При агломерационном процессе материал продвигается по агломерационному конвейеру 5 и положение материала на агломерационном конвейере 5 при завершении агломерации называется точкой прожига. Необходимо, чтобы точка прожига не отклонялась при агломерационном процессе. Если, по ряду причин, точка прожига отклоняется, то при традиционным подходе необходимо соответственно регулировать скорость агломерационного конвейера: если точка прожига уходит вперед, то следует ускорить рабочую скорость конвейера; с другой стороны, если точка прожига задерживается, то следует замедлить рабочую скорость конвейера.
[0006] Основное описание агломерационного процесса и агломерационной системы предоставлено выше. Главный вытяжной вентилятор 10 является главным потребителем электроэнергии, и он функционирует с полной нагрузкой в течение стандартного процесса агломерации, приводя к большой растрате энергии. Существующее решение энергосбережения предшествующего уровня техники включает в себя: предсказание точки прожига посредством обнаружения температуры газа воздуховода каждой воздушной камеры; и регулирование скорости агломерационного конвейера с целью достижения максимальной выработки с сохранением качества агломерации. В данном решении управление количеством воздуха главным образом осуществляется через управление клапаном между главным вытяжным вентилятором и воздуховодом, что в основном выполняется вручную. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что такое решение может обеспечивать только приблизительное управление полным количеством воздуха в воздуховоде наряду с отсутствием более глубокого изучения вертикальной скорости агломерации и точного регулирования количества воздуха каждой воздушной камеры агломерационного конвейера, что таким образом все еще представляет проблему растраты количества воздуха, приводя в результате к ограниченному энергосбережению.
Наиболее близким аналогом является известный способ управления процессом спекания агломерата на агломерационном конвейере, движущимся с постоянной скоростью, раскрытый в источнике информации: Вегман Е.Ф. и др., Металлургия чугуна, М., Металлургия, 1978, с. 70, 121.
Раскрытие изобретения
[0007] Ввиду вышесказанного задача одного варианта осуществления настоящей заявки состоит в предоставлении способа управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера и системы для этого для улучшения эффекта энергосбережения главного вытяжного вентилятора посредством регулирования количества воздуха каждой воздушной камеры.
[0008] В одном варианте выполнения согласно одному варианту осуществления настоящей заявки предложен способ управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера, в котором каждая воздушная камера агломерационного конвейера снабжена клапаном, при этом способ включает в себя этапы, на которых:
получают количество воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера;
регулируют открытость клапанов других воздушных камер, согласно количеству воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных, так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры.
[0009] Предпочтительно перед всеми этапами способ дополнительно включает в себя этап, на котором:
для каждого клапана получают количество воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, получают соотношение между открытостью клапана и количеством воздуха и записывают соотношение в базу данных.
[0010] Предпочтительно после всех этапов способ дополнительно включает в себя этап, на котором:
для каждого клапана повторно получают количество воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, получают новое соотношение между открытостью клапана и количеством воздуха и обновляют базу данных.
[0011] Предпочтительно после всех этапов способ дополнительно включает в себя этапы, на которых:
определяют, отклоняется ли точка прожига;
если точка прожига отклоняется, регулируют открытость клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер так, чтобы точка прожига возвратилась в норму, при этом первая предварительно определенная группа воздушных камер включает в себя множество воздушных камер.
[0012] Предпочтительно после всех этапов способ дополнительно включает в себя этапы, на которых:
отбирают пробу, множество раз, текущее количество воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода и сравнивают, после каждого раза отбора пробы, текущее количество воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода:
если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, уменьшают открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, и, когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер уже уменьшена на 8%, дополнительно уменьшают открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, увеличивают открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, а когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, дополнительно увеличивают открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
при этом каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер.
[0013] Предпочтительно после всех этапов способ дополнительно включает в себя этапы, на которых:
в случае, при котором необходимо увеличить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, увеличивают открытость клапана воздушной камеры наряду с уменьшением открытости клапанов других воздушных камер; и
в случае, при котором необходимо уменьшить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, уменьшают открытость клапана воздушной камеры наряду с увеличением открытости клапанов других воздушных камер.
[0014] В другом варианте выполнения согласно одному варианту осуществления настоящей заявки предложена система для управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера, в которой каждая воздушная камера агломерационного конвейера снабжена клапаном, при этом система включает в себя:
блок получения количества воздуха, выполненный с возможностью получения количества воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера;
первый блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью регулирования открытости клапанов других воздушных камер согласно количеству воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных, так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры.
[0015] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок инициализации базы данных, выполненный с возможностью, для каждого клапана, получения данных о количестве воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, и получения соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и записью соотношения в базу данных.
[0016] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок обновления базы данных, выполненный с возможностью, для каждого клапана, повторного получения данных о количестве воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, и получения нового соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и обновления базы данных.
[0017] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок определения точки прожига, выполненный с возможностью определения, отклоняется ли точка прожига;
второй блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью регулирования, если точка прожига отклоняется, открытости клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер так, чтобы точка прожига возвратилась в норму, при этом первая предварительно определенная группа воздушных камер включает в себя множество воздушных камер.
[0018] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок отбора пробы и определения, выполненный с возможностью отбора пробы, множество раз, текущее количество воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода и сравнения, после отбора пробы каждого раза, текущего количества воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода и текущим эффективным воздушным коэффициентом большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
третий блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью:
уменьшения открытости клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительного уменьшения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер уже уменьшена на 8%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
увеличения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительного увеличения открытости клапана второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
при этом каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер.
[0019] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
четвертый блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью увеличения, когда необходимо увеличить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камеры наряду с уменьшением открытости клапанов других воздушных камер; и уменьшения, когда необходимо уменьшить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камеры наряду с увеличением открытости клапанов других воздушных камер.
[0020] Согласно вариантам осуществления настоящей заявки осуществляется получение данных о количестве воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера; и регулирование открытости клапанов других воздушных камер согласно данным о количестве воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных так, чтобы фактическое количество воздуха воздушных камер пришло в соответствие с необходимым количеством воздуха в максимально возможной степени, избегая ситуации, при которой часть действующего воздуха в воздушных камерах постепенно уменьшается, тем самым уменьшая значительную растрату воздуха и эффективнее сберегая энергию. Кроме того, происходит предотвращение непрерывного увеличения вертикальной скорости агломерации и таким образом уменьшается создание недействующего воздуха при обеспечении гарантированного качества агломерации.
[0021] Кроме того, согласно вариантам осуществления настоящей заявки можно регулировать открытость клапанов некоторых воздушных камер при отклонении точки прожига, что эффективно возвращает точку прожига в норму. По такому принципу можно более точно корректировать точку прожига и не нужно регулировать скорость агломерационного конвейера, что стабилизирует скорость агломерационного конвейера и содействует функционированию последующих процессов.
Согласно формуле изобретения заявлен способ управления процессом спекания агломерата на агломерационном конвейере, движущемся с постоянной скоростью, каждая воздушная камера которого снабжена клапаном, включающий этапы, на которых:
определяют количество воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера, выбираемой на конвейере из условия равенства в ней значения вертикальной скорости агломерации стандартному значению,
регулируют открытость клапанов других воздушных камер из условия соответствия вертикальной скорости агломерации техническим условиям и в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношением между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана, хранящимся в базе данных так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры.
Предпочтительно перед всеми этапами для каждого клапана определяют количество воздуха воздушной камеры, в которой выполнен клапан, в течение открывания и закрывания клапана определяют соотношение между открытостью клапана и количеством воздуха и записывают соотношение в базу данных.
Предпочтительно после всех этапов для каждого клапана повторно определяют количество воздуха воздушной камеры, в которой выполнен клапан, в течение открывания и закрывания клапана определяют новое соотношение между открытостью клапана и количеством воздуха и осуществляют обновление базы данных.
Предпочтительно после всех этапов определяют, отклоняется ли точка прожига и, если точка прожига отклоняется, регулируют открытость клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер так, чтобы точка прожига возвратилась в норму, при этом первая предварительно определенная группа воздушных камер содержит несколько воздушных камер.
Предпочтительно после всех этапов несколько раз определяют текущее количество воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода и сравнивают каждый раз текущее количество воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
причем, если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, уменьшают открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% при каждом определении текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камера уже уменьшена на 8%, дополнительно уменьшают открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% при каждом определении текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, при этом,
если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, увеличивают открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% при каждом определении текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, дополнительно увеличивают открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных коробок на 2% при каждом определении текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
при этом каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер.
Предпочтительно после всех этапов в случае, при котором необходимо увеличить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, увеличивают открытость клапана воздушной камеры и уменьшают открытость клапанов других воздушных камер, а
в случае, при котором необходимо уменьшить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, уменьшают открытость клапана в воздушной камере и увеличивают открытость клапанов других воздушных камер.
Согласно формуле изобретения заявлена также система для управления процессом спекания агломерата на агломерационном конвейере, движущемся с постоянной скоростью, каждая воздушная камера которого снабжена клапаном, содержащая
блок определения количества воздуха, выполненный с возможностью определения количества воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера, выбираемой на конвейере в месте равенства на нем значения вертикальной скорости агломерации стандартному значению,
первый блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью регулировки открытости клапанов других воздушных камер согласно количеству воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных из условия соответствия вертикальной скорости агломерации техническим условиям и так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры.
Предпочтительно система снабжена блоком инициализации базы данных, выполненным с возможностью получения данных для каждого клапана о количестве воздуха воздушной камеры, в которой выполнен клапан, в течение открывания и закрывания клапана и получения соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и с возможностью записи соотношения в базу данных.
Предпочтительно система снабжена
блоком обновления базы данных, выполненным с возможностью повторного получения данных о количестве воздуха воздушной камеры, в которой выполнен клапан, в течение открывания и закрывания клапана и получения нового соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха, и обновления базы данных.
Предпочтительно система снабжена блоком определения точки прожига, выполненным с возможностью определения, отклоняется ли точка прожига,
вторым блоком регулирования клапанов, выполненным с возможностью регулирования, если точка прожига отклоняется, открытости клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер, так, чтобы точка прожига возвратилась в норму, при этом первая предварительно определенная группа воздушных камер содержит множество воздушных камер.
Предпочтительно система снабжена блоком определения, выполненным с возможностью определения несколько раз текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода и сравнения после каждого определения текущего количества воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода, текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
третьим блоком регулирования клапанов, выполненным с возможностью
уменьшения открытости клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% после каждого определения текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительного уменьшения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% после каждого определения текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер уже уменьшена на 8%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода,
увеличения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% после каждого определения текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительно увеличения открытости клапана второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% после каждого определения текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, при этом каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер.
Предпочтительно система снабжена четвертым блоком регулирования клапанов, выполненным с возможностью увеличения, когда необходимо увеличить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камеры наряду с уменьшением открытости клапанов других воздушных камер, и уменьшения, когда необходимо уменьшить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камере наряду с увеличением открытости клапанов других воздушных камер.
Краткое описание чертежей
[0022] Сопроводительные чертежи включены для предоставления дополнительного понимания настоящей заявки и образования части данной спецификации. Они используются для объяснения настоящей заявки совместно с вариантами осуществления настоящей заявки и не должны интерпретироваться в качестве ограничивающих настоящую заявку. На чертежах:
[0023] фигура 1 является схематичным представлением традиционной агломерационной системы;
[0024] фигура 2 является блок-схемой последовательности операций способа согласно первому варианту осуществления настоящей заявки;
[0025] фигура 3 является блок-схемой последовательности операций способа согласно второму варианту осуществления настоящей заявки;
[0026] фигура 4 является блок-схемой последовательности операций способа согласно третьему варианту осуществления настоящей заявки; и
[0027] фигура 5 является представлением описания схемы системы согласно четвертому варианту осуществления настоящей заявки.
Подробное описание
[0028] Далее совместно с чертежами будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки. Следует понимать, что предпочтительные варианты осуществления, описанные в данном документе, предназначены только для иллюстративных целей, и их не следует интерпретировать в качестве ограничивающих настоящую заявку.
Первый вариант осуществления
[0029] Материалы, которые будут подвергаться агломерации (спеканию) на агломерационном конвейере, существуют во множестве слоев. В течение агломерации вовлекаемый в физические и химические реакции данных материалов воздух упоминается в качестве действующего воздуха, а оставшийся воздух, который не вовлечен в физические и химические реакции, упоминается в качестве недействующего воздуха. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что толщины слоев материалов изменяются в ходе агломерации: слой руды, который обладает хорошей воздухопроницаемостью, постоянно утолщается, в то время как толщины других слоев материалов постепенно уменьшаются, то есть сопротивление у слоев материалов постепенно уменьшается в ходе процесса агломерации. Если не предпринимать никаких соответствующих мер, то количество воздуха, входящего в воздушную камеру, будет постепенно увеличиваться, вызывая уменьшение части действующего воздуха и увеличение части недействующего воздуха, приводя в результате к растрате количества воздуха. Чрезмерный недействующий воздух не только приводит в результате к потреблению электричества главным вытяжным вентилятором, но и также к тепловым потерям. Кроме того, постепенное увеличение количества воздуха воздушной камеры может также ускорить вертикальную скорость агломерации, что серьезно влияет на качество агломерации. Соответственно для лучшего регулирования количества воздуха с целью предотвращения растраты количества воздуха и эффективного сбережения электричества основная идея данного варианта осуществления состоит в добавлении регулируемого клапана к каждой воздушной камере агломерационного конвейера и регулировании открытости клапанов некоторых воздушных камер с целью изменения сопротивления у слоев материалов и трубопровода у этих воздушных камер, точном регулировании количества воздуха воздушных камер так, чтобы фактическое количество воздуха воздушных камер пришло в соответствие с необходимым количеством воздуха в максимально возможной степени, тем самым достигая высокого коэффициента полезного действия в использовании количества воздуха.
[0030] Другой момент, который следует отметить, состоит в том, что в предшествующем уровне техники управление скоростью агломерационного конвейера осуществляется в течение агломерации, то есть скорость агломерационного конвейера является непостоянной. Принимая во внимание то, что в данном варианте осуществления, предпочтительно скорость агломерационного конвейера является постоянной, что облегчает такие процессы, как получение количества воздуха и получение соотношения между количеством воздуха и открытостью клапана, тем самым понижая сложность способа и позволяя осуществлять более легкую его реализацию. Дополнительно, поскольку скорость агломерационного конвейера является постоянной, выработка агломерации является стабильной, что содействует функционированию последующих процессов. Последующее описание основано на условии того, что скорость агломерационного конвейера является постоянной.
[0031] Фигура 2 является блок-схемой последовательности операций способа согласно первому варианту осуществления настоящей заявки. Он является способом управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера, в котором каждая воздушная камера агломерационного конвейера снабжена клапаном, при этом способ включает в себя этап 201 и этап 202.
[0032] Этап 201 может включать в себя получение количества воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера. В частности, каждая воздушная камера агломерационного конвейера может быть снабжена средством обнаружения количества воздуха. Получение информации о количестве воздуха воздушной камеры может осуществляться в реальном времени либо через каждый период Т отбора пробы. Конечно, исходное условие данного этапа заключается в том, что положение текущей точки прожига находится в нормальном диапазоне и вертикальная скорость агломерации также удовлетворяет техническим условиям.
2
[0033] При этом управление количеством воздуха каждой воздушной камеры реализуется согласно некоторому стандарту. В данном варианте осуществления стандартом является управление количеством воздуха других воздушных камер с помощью количества воздуха предварительно определенной воздушной камеры. Например, в случае агломерационной машины в 360 м, которая имеет двадцать воздушных камер и общую длину 90 м, предварительно определенная воздушная камера может быть воздушной камерой, находящейся в середине, но ближе к задней части агломерационного конвейера, например, двенадцатой воздушной камерой, то есть двенадцатая воздушная камера от конца с воспламенителем. Это вызвано тем, что при нормальных условиях вертикальная скорость агломерации в двенадцатой воздушной камере равна или наиболее близка к стандартной вертикальной скорости агломерации. Однако варианты осуществления настоящей заявки не ограничиваются каким-либо конкретным местоположением предварительно определенной воздушной камеры.
[0034] Этап 202 может включать в себя регулирование открытости клапанов других воздушных камер согласно количеству воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры. Процесс регулирования получения в вышеупомянутых этапах может выполняться каждый период Т.
[0035] Соотношение между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью клапана в воздушной камере задается в базе данных. После получения данных о количестве воздуха предварительно определенной воздушной камеры предполагаемая открытость клапана каждой из других воздушных камер, когда воздушная камера формирует количество воздуха в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры, может быть получено с использованием базы данных. Посредством регулирования клапанов других воздушных камер согласно их открытости количество воздуха других воздушных камер приводится в постоянное соответствие с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры, тем самым предотвращая растрату количества воздуха, сберегая энергию и эффективно управляя вертикальной скоростью агломерации (спекания).
[0036] Сохраненное в базе данных соотношение между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью клапана воздушной камеры может быть получено различными способами, например, посредством испытаний или из эмпирических сведений. Настоящая заявка не ограничивается никакими конкретными способами. Предпочтительно, согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки, соотношение между количеством воздуха и открытостью клапана в базе данных может быть получено следующим образом. А именно перед этапом 201 способ может дополнительно включать в себя:
для каждого клапана: получение количества воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, получение соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и записывание соотношения в базу данных. В частности, количество воздуха воздушной камеры может обнаруживаться в реальном времени в процессе производства посредством средства обнаружения количества воздуха, выполненного в воздушной камере, и информация об открытости клапана и количестве воздуха в процессе производства может быть введена в промышленный компьютер и сохранена в качестве базы данных и также может быть встроена в кривую, представляющую собой открытость клапана по отношению к количеству воздуха.
[0037] Кроме того, поскольку получение количества воздуха выполняется при текущем состоянии производства, база данных станет бессмысленной при смене состояния производства. Кроме того, поскольку установление базы данных осуществляется посредством обнаружения взаимодействующих данных и используется для руководства управлением, то в качестве основы для регулирования база данных неточна до некоторой степени из-за присутствия нелинейной взаимосвязи. Поэтому обнаружение данных может быть выполнено снова после регулирования при дополнительной стабилизации отрегулированной системы, во время чего результирующая база данных будет иметь более высокую точность, тем самым лучше содействуя руководству регулирования. Таким образом, предпочтительно в некоторых вариантах осуществления настоящей заявки способ может дополнительно включать в себя этап обновления базы данных. А именно после этапа 202 способ может дополнительно включать в себя:
для каждого клапана: повторное получение количества воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана, получение нового соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и обновление базы данных.
Второй вариант осуществления
[0038] Данный вариант осуществления основан на предыдущем варианте осуществления и является расширением предыдущего варианта осуществления. Основная идея текущего варианта осуществления состоит в том, что, если в течение процесса агломерации обнаруживается, что точка прожига (температура спекания) отклоняется, то может быть осуществлено незначительное регулирование клапанов воздушных камер с целью управления количеством воздуха воздушных камер для изменения точки прожига так, чтобы точка прожига была возвращена в соответствующий диапазон. По такому принципу не только точка прожига может быть скорректирована более точно, но также не нужно регулировать скорость агломерационного конвейера. Это позволяет реализовывать постоянную скорость агломерационного конвейера для содействия функционированию последующих процессов.
[0039] Фигура 3 является блок-схемой последовательности операций способа согласно второму варианту осуществления настоящей заявки, то есть после этапа 202 в предыдущем варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя этап 301 и этап 302.
[0040] Этап 301 может включать в себя определение, отклоняется ли точка прожига.
[0041] Этап 302 может включать в себя, если точка прожига отклоняется, регулирование открытости клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер так, чтобы агломерационная точка прожига возвратилась в норму, причем первая предварительно определенная группа воздушных камер включает в себя множество воздушных камер.
2
[0042] Например, в случае агломерационной машины в 360 м, которая имеет общую длину 90 м и двадцать воздушных камер, воздушные камеры пронумерованы с 1 по 20 согласно своим расстояниям до воспламенителя или головной части агломерационной машины, и координаты множества воздушных камер, находящихся ближе к задней части, изображены в таблице 1.
[0043] В данном варианте осуществления положения точки прожига классифицируются по пяти уровням: с чрезмерным опережением, с опережением, в норме, с задержкой, с чрезмерной задержкой («с опережением» означает, текущая точка прожига ближе к головной части агломерационной машины по сравнению с идеальной точкой прожига к головной части агломерационной машины, а «с задержкой» означает, что текущая точка прожига более удалена от головной части агломерационной машины по сравнению с идеальной точкой прожига к головной части агломерационной машины). С целью гарантирования качества агломерации и эффективного уменьшения потребление энергии, согласно эмпирическим сведениям, идеальное положение точки прожига находится там, где находится предпоследняя воздушная камера, то есть в 19-ой воздушной камере Поэтому согласно координатам, изображенным в таблице выше, диапазон с чрезмерным опережением точки прожига находится до 79 м, диапазон с опережением составляет от 79 м до 83 м, диапазон с задержкой составляет от 85 м до 87 м и диапазон с чрезмерной задержкой находится после 87 м.
[0044] В целом, точка прожига определяется главным образом из обнаружения температуры в каждой воздушной камере. Согласно руководству по агломерационному проектированию точка прожига задается в качестве положения материалов на конвейере, когда температура материалов составляет 350 градусов Цельсия. Поэтому при управлении точкой прожига следует управлять положением агломерационных материалов так, чтобы она находилось внутри заданного диапазона, в котором обнаруженная температура материалов составляет 350 градусов Цельсия.
[0045] В качестве примера конкретная стратегия регулирования открытостью клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер может заключаться в следующем.
[0046] Если обнаружено, что точка прожига задерживается, то это указывает, что количество воздуха, входящего в конвейер, уменьшается и вертикальная скорость агломерации уменьшается, поэтому желательно увеличивать открытость клапанов для увеличения количества воздуха. Согласно степени отклонения, с которой задерживается точка прожига, начиная с последней воздушной камеры, могут быть выбраны различные номера воздушных камер для образования первой предварительно определенной группы воздушных камер, как показано в следующей таблице. При регулировании каждый из соответствующих клапанов может регулироваться в том же самом диапазоне или в других диапазонах.
[0047] Схожим образом, если обнаружено, что точка прожига продвинулась вперед, это указывает, что количество воздуха, входящего в конвейер, является чрезмерным и вертикальная скорость агломерации является слишком большой, поэтому желательно уменьшить открытость клапанов для уменьшения количества воздуха.
Третий вариант осуществления
[0048] Фигура 4 является блок-схемой последовательности операций способа согласно третьему варианту осуществления настоящей заявки. Данный способ основан на первом варианте осуществления и является расширением первого варианта осуществления. В частности, с целью дополнительного уменьшения недействующего количества воздуха для достижения лучшего результата энергосбережения следующие этапы с 401 по 403 могут дополнительно выполняться после последовательности этапов регулирования открытости клапанов в первом варианте осуществления.
[0049] Этап 401 может включать в себя отбор пробы текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода множество раз и после каждого отбора пробы сравнение текущего количества воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода.
[0050] Например, в большом воздуховоде может быть выполнено средство получения количества воздуха для получения количества воздуха большого воздуховода. В качестве другого примера в большом воздуховоде может быть выполнен газовый анализатор для обнаружения смеси газов в газе воздуховода, и обнаруженная смесь газов сравнивается со смесью газов в нормальном воздухе для получения эффективного воздушного коэффициента. Варианты осуществления настоящей заявки не ограничиваются чем-либо конкретным при отборе пробы текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода.
[0051] Этап 402 может включать в себя, если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, уменьшение открытости клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, и когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер уже уменьшена на 8%, дополнительное уменьшение открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода.
[0052] Например, сначала могут быть выбраны 17-ая и 18-ая воздушные камеры, и открытость клапанов может уменьшаться на 2% каждый период Т отбора пробы. Когда открытость этих двух клапанов уже снижена на 8%, то эти два клапана фиксируются, и затем начинается регулирование двух предыдущих воздушных камер (15-ой, 16-ой) и открытость их клапанов может быть уменьшена на 2% каждый раз, пока не будут удовлетворены технические условия управления.
[0053] S403 может включать в себя, если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, увеличение открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, а когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, дополнительное увеличение открытости клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода.
[0054] Например, сначала могут быть выбраны 15-ая и 16-ая воздушные камеры, и открытость клапанов может увеличиваться на 2% каждый период Т отбора пробы. Когда открытость этих двух клапанов достигает 100%, открытость этих двух клапанов фиксируется, и затем начинается регулирование двух последующих воздушных камер (17-ой, 18-ой), и их открытость может увеличиваться на 2% каждый раз, пока не будут удовлетворены технические условия управления.
[0055] Каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер. Конкретный выбор воздушных камер, которые будут образовывать вторую и третью предварительно определенные группы воздушных камер, может быть определен по состояниям на месте эксплуатации, и варианты осуществления настоящей заявки не ограничиваются никакими конкретными вариантами выбора.
Четвертый вариант осуществления
[0056] Фигура 5 является блок-схемой последовательности операций системы согласно четвертому варианту осуществления настоящей заявки. Система основана на вышеизложенных вариантах осуществления способа и является системой для управления количеством воздуха воздушной камеры агломерационного конвейера, в которой каждая воздушная камера агломерационного конвейера снабжена клапаном. Система включает в себя: блок 501 получения количества воздуха и первый блок 502 регулирования клапанов.
[0057] Блок 501 получения количества воздуха выполнен с возможностью получения количества воздуха предварительно определенной воздушной камеры агломерационного конвейера.
[0058] Первый блок 502 регулирования клапанов выполнен с возможностью регулирования открытости клапанов других воздушных камер согласно количеству воздуха предварительно определенной воздушной камеры и соотношению между количеством воздуха каждой воздушной камеры и открытостью соответствующего клапана в базе данных так, чтобы количество воздуха других воздушных камер находилось в соответствии с количеством воздуха предварительно определенной воздушной камеры.
[0059] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок инициализации базы данных, выполненный с возможностью, для каждого клапана, получения данных о количестве воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана и получения соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и записи соотношения в базу данных.
[0060] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок обновления базы данных, выполненный с возможностью, для каждого клапана, повторного получения данных о количестве воздуха воздушной камеры, в которой находится клапан, в течение открывания и закрывания клапана и получения нового соотношения между открытостью клапана и количеством воздуха и обновления базы данных.
[0061] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок определения точки прожига, выполненный с возможностью определения, отклоняется ли точка прожига;
второй блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью регулирования, если точка прожига отклоняется, открытости клапанов первой предварительно определенной группы воздушных камер так, чтобы точка прожига возвратилась в норму, при этом первая предварительно определенная группа воздушных камер включает в себя множество воздушных камер.
[0062] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
блок отбора пробы и определения, выполненный с возможностью отбора пробы, множество раз, текущего количества воздуха большого воздуховода и текущего эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода и сравнения, после отбора пробы каждого раза, текущего количества воздуха большого воздуховода с заданным значением количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода с заданным значением эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
третий блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью:
уменьшения открытости клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, если текущее количество воздуха большого воздуховода больше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода меньше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительного уменьшения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, когда открытость клапанов второй предварительно определенной группы воздушных камер уже уменьшена на 8%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
увеличения открытости клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, если текущее количество воздуха большого воздуховода меньше заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода больше заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода, и дополнительного увеличения открытости клапана второй предварительно определенной группы воздушных камер на 2% каждый период отбора пробы, когда открытость клапанов третьей предварительно определенной группы воздушных камер достигает 100%, пока текущее количество воздуха большого воздуховода не достигнет заданного значения количества воздуха большого воздуховода и текущий эффективный воздушный коэффициент большого воздуховода не достигнет заданного значения эффективного воздушного коэффициента большого воздуховода;
при этом каждая воздушная камера третьей предварительно определенной группы воздушных камер расположена перед второй предварительно определенной группой воздушных камер.
[0063] Предпочтительно система дополнительно включает в себя:
четвертый блок регулирования клапанов, выполненный с возможностью увеличения, когда необходимо увеличить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камеры наряду с уменьшением открытости клапанов других воздушных камер; и уменьшения, когда необходимо уменьшить вертикальную скорость агломерации в какой-либо воздушной камере, открытости клапана воздушной камеры наряду с увеличением открытости клапанов других воздушных камер.
[0064] В конце следует отметить, что описанные выше предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки не должны толковаться как ограничивающие объем настоящей заявки. Настоящая заявка описана подробно совместно с вариантами осуществления; однако без отклонения от объема настоящей заявки специалисты в уровне техники могут вносить модификации в технические решения данного документа или выполнять эквиваленты некоторых технических признаков.