Модель управління формуванням багатокомпонентних порцій шихти на доменному конвеєрі
DOI:
https://doi.org/10.15407/scin16.06.036Ключові слова:
автоматизація, багатокомпонентні порції, дозування, модель, система управління, шихтаАнотація
Вступ. Застосування безконусних завантажувальних пристроїв значно розширило технологічні можливості регулювання і розподілу шихти по радіусу колошника доменних печей. При цьому виникла можливість розробки методів управління газовим потоком, одним з яких є завантаження в піч багатокомпонентних порцій шихти з технологічно обґрунтованим співвідношенням компонентів.
Проблематика. Безконусний завантажувальний пристрій не призначено для формування порцій шихти шляхом змішування з одночасним зсувом в процесі завантаження одного виду матеріалу щодо іншого на задану величину. Реалізувати формування таких порцій можна за допомогою ЕОМ системи шихтоподачі в процесі розвантаження матеріалів з вагових воронок на доменний конвеєр.
Мета. Розробка структури, алгоритмів функціонування та математичної моделі системи управління формуванням багатокомпонентних (змішаних) порцій шихти для підвищення продуктивності доменної печі та зменшення питомої витрати коксу.
Матеріали і методи. Використано методи теорії автоматичного управління і штучного інтелекту для синтезу нейронечітких регуляторів ваги для системи автоматичного регулювання дозування шихти. Застосовано методи імітаційного моделювання для тестування розробленої системи управління формування багатокомпонентних порцій шихти на ЕОМ.
Результати. Розроблено алгоритм функціонування та виконано моделювання роботи системи управління формуванням змішаних порцій з урахуванням заданого розташування компонентів, їхнього співвідношення в порції, сумарної об'ємної продуктивності конвеєра, змінної геометрії сипучого матеріалу, що розвантажується з вагової воронки, у взаємозв'язку з оперативною інформацією про процес змішування.
Висновки. Розроблена система управління дозволяє сформувати порції шихтових матеріалів відповідно до будь-якої структури при заданій максимальній продуктивності конвеєра, виключаючи його перевантаження за масою (об’ємом).
Посилання
Bolshakov, V. I. (2004). Contemporary charging equipment and monitoring systems for blast furnace reconstruction. Metallurgical and Mining Industry, 5, 96—100 [in Russian].
Loginov, V. I., Berin, A. L., Solomatin, S. M. (1977). The influence of iron ore material mixed with coke on gas dynamic conditions and technical and economic performance of a blast furnace. Steel in Translation, 5, 391—394 [in Russian].
Loginov, V. I., Musienko, S. M., Berin, A. L. (1984). Charging iron ore raw materials mixed with coke. Metallurgical and Mining Industry, 3, 10—12 [in Russian].
Loginov, V. I., Musienko, S. M., Voronkov, D. V. (1987). Blast furnace performance at skip charging iron ore raw materials along with coke. Steel in Translation, 12, 7—12 [in Russian].
Bolshakov, V. I. (1990). Theory and practice of blast furnace charging. Moscow [in Russian].
Bolshakov, V. I., Ivancha, N. G., Muravieva, I. G., Vishniakov, V. I. (2012). The study and industrial testing for charging multicomponent mixed portions, consisting of iron ore raw materials and coke. Collection of scientific works of Z. I. Nekrasov Iron & Steel Institute of NAS of Ukraine “Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy”, 18, 53—67 [in Russian].
Bolshakov, V. I., Gladkova, N. A., Ivancha, N. G., Shutylev, F. M., Porubova, T. P. (2006). Interconnection of smelt indicators under operation with multicomponent burden materials charge. Collection of scientific works of Z. I. Nekrasov Iron & Steel Institute of NAS of Ukraine: “Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy”, 13, 15—26 [in Russian].
Bolshakov, V. I., Ivancha, N. G., Muravieva, I. G., Vishniakov, V. I. Technological explanation on effectiveness of multicomponent mixed charge application in blast furnace practice. Collection of scientific works of Z. I. Nekrasov Iron & Steel Institute of NAS of Ukraine “Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy”, 25, 103—122 [in Russian].
A. s. 694446. MPK S 21 V 7/20. Method for feeding charge materials into a blast furnace. A. V. Prazdnikov, E. Ya. Klotsman, F. M. Shutylev, V. I. Golovko, I. P. Denisik. No. 2380955; publ. 30.10.1979, Bjul. No. 40.
Bolshakov, V. I., Ivancha, N. G. (2002). Preparing mixed portions of burden materials on the conveyer for the blast furnace. Metallurgical and Mining Industry, 6, 79—83.
A. s. 1049549. MPK S 21 V 7/20. Method of controlling mechanisms of conveyor charge feeding of blast furnaces. G. D. Zolotnickaia, M. M. Frenkel, Burgutin, B. G. Garbuz, E. Ya. Klotsman, V. I. Golovko, A. S. Gurov. No. 3358183; pripritet izobretenya 26.11.1981; publ. 23.10.1983, Bjul. No. 39.
Patent of the Russian Federation № 2016068, MPK S 21 V 7/20. Porkh, V. I. The Technique for controlling the mechanisms of burden materials supply for blast furnace practice [in Russian].
Viktorov, V. A., Lunkin, B. V., Sovlukov, A. S. (1989). Radio wave methods to measure the parameters of technological processes. Moscow [in Russian].
Golovko, V. I., Kukushkin, O. N., Mihajlovskij, N. V. (1998). Opportunities of microwave methods of measurement for monitoring technological processes in metallurgy. Collection of scientific and technical papers: “Electronics technology”, 1(471), 14—17 [in Russian].
Rybalchenko, M. A., Golovko, V. I., Verhovskaia, A. A. (2011, April). Radar impulse spectrum analysis for on-line determination of the metallurgical materials level. Collection of articles based on the materials of the international forum of juniour scientists “The problems of natural resources management”, 48—50. St. Petersburg [in Russian].
Shternlikht, D. V. (1984). Hydraulics. Moscow [in Russian].
Kiriia, R. V., Maksiutenko, V. Ju., Braginets D. D., Mostovoi, B. I. (2008). Back to the problem of bulky materials discharge from the bin with the slot opening. Geo-Technical Mechanics “Geo-Technical Mechanics”, 80, 351—362 [in Russian].
Kiriia, R. V., Braginets D. D., Mostovoi, B. I. (2009). Bulky materials discharge from the bin with the lateral slot opening. Collection of Research Papers of the National Mining University, 32, 114—122 [in Russian].
Kiriia, R. V. (2003). Concerning the factor of internal losses at bulky material movement on the elements of belt conveyer transfer groups. Geo-Technical Mechanics, 41, 159—167 [in Russian].
Kiriia, R. V., Maksutenko, V. Yu., Titschenko, T. F., Mostovoi, B. I. (2009). Concerning interaction of bulky material with the cover plate. Geo-Technical Mechanics “Geo-Technical Mechanics”, 83, 246—252 [in Russian].
Kiriia, R. V., Rybalchenko, M. A., Mostovoi, B. I. (2012). Bulky material discharge from the bin with automatic lateral gate. Collection of Research Papers of the National Mining University, 37, 217—224 [in Russian].
Rybalchenko, M. A., Ivatschenko, V. P., Golovko, V. I., Kiriia, R. V., Papanov, H. A. (2012). Verification on the performance correctness for the mathematical model to describe the dependence between bulky material consumption and gate opening angle. Scientific Bulletin «Modern problems of Metallurgy», ХV(15), 25—35 [in Russian].
Vinogradov, A. B. (2008). Vector control of alternating current electric drives. Ivanovo [in Russian].
Rudakov, V. V., Stoljarov, I. M., Dartau, V. A. (1987). Asynchronous electric drives with vector control. Leningrad [in Russian].
Rybalchenko, M. A., Golovko, V. I., Verhovskaya, A. A., Papanov, G. A. (2014). Simulation of Vector Control Asynchronous Electric Motor Gate Weight Funnel of System Serve of Charge Blast Furnace. Mining Journal of Kryvyi Rih National University, 98, 123—130 [in Russian].
