Автоматизация процесса обжига окатышей на основе наблюдателя состояния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Пирматов, Денис Сергеевич

• Пирматов, Денис Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Пирматов, Денис Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОБЖИГОМ В КОНВЕЙЕРНОЙ ОБЖИГОВОЙ МАШИНЕ

1.1 Технология производства окатышей

1.2 Упрочняющий обжиг окатышей в ОМ

1.2.1 Параметры газо-воздушной среды

1.2.2 Температурный режим обжига окатышей в технологических зонах

1.3 Факторы, оказывающие влияние на обжиг окатышей

1.4 Существующий уровень автоматизации обжиговых машин

1.4.1 Структура АСУТП ОМ

1.4.2 Основные подсистемы АСУТП ОМ

1.5 Цель работы и задачи исследования

2 СТАТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ОБЖИГОВОЙ КОНВЕЙЕРНОЙ МАШИНЫ

2.1 Эффективность управления работой ОМ

2.2 Критерии оптимальности, входные и выходные параметры, ограничения и математические модели зон ОМ

2.2.1 Зоны сушки и подогрева

2.2.2 Зона обжига

2.2.3 Зоны рекуперации и охлаждения

2.2.4 Идентификация параметров См и к

2.2.5 Проверка адекватности математической модели

2.3 Разработка процедуры оптимизации режима по зонам

2

2.3.1 Анализ работы зон машины

2.3.2 Постановка задач оптимизации для групп зон

2.3.3 Решение задач оптимизации

2.3.4 Пример оптимизации режима

3. СТАБИЛИЗАЦИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ОБЖИГА ОКАТЫШЕЙ В КОНВЕЙЕРНОЙ ОБЖИГОВОЙ МАШИНЕ

3.1 Методы расчета тепломассообмена в слое окатышей

3.2 Разработка математических моделей теплообмена между теплоносителем и слоем окатышей

3.2.1 Зона сушки

3.2.1.1 Порядок разработки моделей

3.2.1.2 Разработка модели охлаждения теплоносителя

3.2.1.3 Разработка модели нагрева слоя окатышей

3.2.1.4 Модель исполнительного механизма в зоне сушки

3.2.2 Зона подогрева

3.2.3 Зона обжига

3.2.3.1 Модель исполнительного механизма в зоне обжига

3.2.4 Зона рекуперации

3.2.5 Зона охлаждения

3.3 Оценка кажущейся теплоемкости слоя на основе наблюдателя состояния

3.4 Регулирование температуры слоя на основе регулятора состояния

3.4.1 Контур регулирования температуры слоя

3.4.2 Модель слоя в пространстве состояний

3.4.3 Регулятор состояния

3.4.4 Коррекция температуры слоя

3.5 Результаты моделирования работы подсистемы

3

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБЖИГОМ ОКАТЫШЕЙ В КОНВЕЙЕРНОЙ ОБЖИГОВОЙ

МАШИНЕ

4.1 Программно-технический комплекс автоматизированного управления процессом обжига окатышей в ОМ ФОК ЛГОКа

4.2 Разработка структурной и функциональной схем управления технологическим процессом

4.3 Разработка элементов системы визуализации и программной составляющей управления процессом обжига в ОМ

4.4 Выбор технических устройств для реализации разрабатываемой системы управления обжигом в ОМ

4.4.1 Промышленный измеритель влажности

4.4.2 Бесконтактный влагомер

4.4.3 Измерение уровня материала на ленте

4.4.4 Измерение среднего диаметра гранул

4.4.5 Измерение температуры теплоносителя

4.4.6 Измерение давления теплоносителя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом

ОМ - обжиговая машина ИМ - исполнительный механизм

ЛГОК - Лебединский горно-обогатительный комбинат

МНК - метод наименьших квадратов

ОУ - объект управления

ФОК - фабрика окомкования

ПО - программное обеспечение

САУ - система автоматического управления

СУ - система управления

МГО - мокрая газоочистка

СГО - сухая газоочистка

ГВК - газовоздушная камера

ТДУ - тягодутьевая установка

ТДМ - тягодутьевая машина

SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition

WinCC - Windows Control Center

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация процесса обжига окатышей на основе наблюдателя состояния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Производственные мощности предприятий металлургической и горнорудной промышленности год от года повышаются. Для выплавки стали и выпуска горячебрикетированного железа в настоящее время широко используются окатыши. Важной стадией производства окатышей является тепловая обработка в конвейерной обжиговой машине (ОМ). ОМ - основные агрегаты фабрик окомкования, и обжиг окатышей в таких машинах требует существенных затрат энергии, что приводит к потреблению значительного количества природного газа. Стоимость энергоносителей постоянно растет, поэтому необходимость эффективного использования топлива в ОМ не вызывает сомнения.

Ведение технологического процесса в рамках регламента является основной задачей эксплуатационного персонала обжиговой машины. Существует ряд факторов, затрудняющих поддержание в зонах машины оптимального режима, что может привести к нерациональному расходованию природного газа. Основные из них: отсутствие непосредственного оперативного контроля состояния слоя окатышей по зонам в процессе обжига и изменение параметров сырья, поступающего на обработку.

Одним из возможных путей повышения технико-экономических показателей ОМ является дальнейшая модернизация действующей автоматизированной системы управления процессом обжига окатышей в направлении оптимизации технологического режима с использованием методов математического моделирования и современной теории автоматического управления.

Работа выполнена в рамках НИР: «Разработка методов повышения эффективности управления горно-металлургическими производствами на основе искусственного интеллекта» в соответствии с научным направлением Старооскольского технологического института (филиала) ФГАОУ ВПО

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (СТИ НИТУ МИСиС).

Объект исследования - технологический процесс обжига окатышей.

Предмет исследования - модели и алгоритмы управления режимами термообработки окатышей в зонах конвейерной обжиговой машины.

Целью данного научного исследования является снижения удельного расхода природного газа на обжиг окатышей в конвейерной обжиговой машине за счет повышения эффективности контроля и управления режимом термообработки. При этом должны соблюдаться требования технологического регламента.

Задачи исследования. Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

анализ и выявление путей повышения эффективности автоматизированного управления технологическим процессом обжига окатышей в конвейерной ОМ.

- разработка подсистемы статической оптимизации режима работы обжиговой машины. Выбор и формализация критерия оптимальности работы ОМ. Разработка статических математических моделей технологических зон ОМ. Разработка процедуры оптимизации установившегося режима термообработки в каждой из зон ОМ с учетом ограничений технологического регламента.

- разработка подсистемы стабилизации оптимального режима. Разработка динамических математических моделей нагрева и охлаждения слоя окатышей, а также газообразного теплоносителя. Разработка процедуры оценки неизмеряемой кажущейся теплоемкости слоя и косвенного контроля неизмеряемой температуры слоя. Разработка алгоритма регулирования температуры окатышей с учетом ее изменения по высоте слоя.

- интеграция разработанной системы управления технологическим процессом в существующую АСУ ТП предприятия.

Модернизированная автоматизированная система управления технологическим процессом обжига окатышей в конвейерной обжиговой машине должна вести термообработку в режиме, обеспечивающем минимальные удельные затраты топлива на обжиг окатышей при заданной производительности.

Научная новизна

1. Разработаны статические математические модели для зон обжиговой машины, структура которых основана на уравнениях газодинамики и теплообмена зернистого слоя, отличающиеся тем, что параметры моделей адаптированы к реальному процессу по результатам обработки экспериментальных данных, а их входами являются только результаты штатных измерений технологических величин.

2. На основе уравнений Т. Шумана для решения частной задачи теплообмена разработаны динамические математические модели изменения температуры теплоносителя на выходе из слоя, а также температуры слоя окатышей на выходе каждой из зон обжиговой машины, отличающиеся учетом влияния кажущейся теплоемкости слоя.

3. Разработан наблюдатель, основанный на уравнениях состояния и отличающийся наличием дополнительной координаты, оценивающей неизмеряемое значение эквивалентного возмущения.

4. Разработаны алгоритмы управления процессом обжига окатышей в зонах ОМ, основанные на динамических математических моделях, наблюдателях и регуляторах состояния.

Теоретическая значимость работы состоит в разработке метода косвенного контроля основных характеристик слоя окатышей по зонам обжиговой машины с использованием наблюдателей состояния, а также в разработке процедуры оптимизации процесса термообработки окатышей, которые обеспечивают определение и стабилизацию режима, оптимального по удельному расходу природного газа.

Практическая значимость работы. Предложенные в работе модели, алгоритмы, методы контроля, управления реализованы в составе специального программно-технического комплекса, ориентированного на практическое использование в рамках модернизированной автоматизированной системы управления процессом обжига окатышей в ОМ.

Использование результатов работы для решения прикладных задач управления процессом тепловой обработки в ОМ позволяет повысить эффективность установки за счёт снижения удельных затрат природного газа на обжиг окатышей при сохранении регламентного качества продукции.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, координации систем, нелинейного программирования, математического моделирования, методы современной теории автоматического управления.

Методологическую и теоретическую основу диссертационной работы составили научные труды отечественных и зарубежных авторов в области теории газодинамики и теплообмена зернистого слоя, теории автоматического управления, математического программирования, оптимального управления, моделирования динамических процессов.

Положения, выносимые на защиту;

1. Статические математические модели зон обжиговой машины, входами которых являются только контролируемые параметры технологического процесса.

2. Процедура статической оптимизации режима, которая позволяет осуществлять поиск температур, давлений теплоносителя и температур слоя окатышей в группах зон ОМ, при которых обеспечивается снижение удельного расхода природного газа.

3. Динамические математические модели на основе уравнений Т. Шумана, описывающие изменение температуры теплоносителя и слоя окатышей в зонах обжиговой машины.

4. Наблюдатель, оценивающий координаты состояния объекта и неизмеряемое значение возмущения - кажущуюся теплоемкость слоя. На основе наблюдателя построен регулятор состояния, стабилизирующий оптимальную температуру окатышей.

5. Структура программно-технического комплекса, обеспечивающего реализацию разработанных методов и алгоритмов в составе АСУ ТП обжиговой машины.

Достоверность научных результатов диссертационного исследования подтверждается использованием научно обоснованных методов математического моделирования процесса газодинамики и теплообмена в плотном слое, нелинейного программирования, классической и современной теории автоматического управления; сравнением практических данных с результатами математического моделирования; обсуждением полученных в работе результатов на международных, всероссийских и региональных конференциях; публикациями основных результатов исследования в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Реализация и внедрение результатов работы.

Основные теоретические и практические результаты, полученные при разработке автоматизированной системы управления процессом обжига окатышей в обжиговой конвейерной машине, рекомендованы для внедрения на Лебединском ГОКе.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе Старооскольского технологического института (филиала) ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (СТИ НИТУ МИСиС) в дисциплинах «Моделирование систем управления», «Автоматизация технологических процессов и производств».

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и соискателей (г. Старый Оскол, 2009 г.); Международной научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов «Образование, наука, производство и управление» (г. Старый Оскол, 2009 г.); Региональной научно-технической конференции ОАО «ОЭМК» (г. Старый Оскол, 2010 г.); Всероссийской конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве НТ-2010» (г. Воронеж , 2010 г.); Международной научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия» (г. Липецк, 2010 г.); Международной научно-технической конференции «АПИР-15» (г. Тула, 2010 г.); Научно-технической конференции информационные технологии в металлургии и машиностроении (г. Днепропетровск, 2013 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: в периодическом издании «Вестник Воронежского государственного технического университета» (г. Воронеж, 2010 г., Т.6. №5.); в периодическом издании «Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) - ГИАБ» (г. Москва, 2011 г., №8.); в периодическом электронном издании «Инженерный вестник Дона» (г. Ростов-на-Дону, 2013 г., №3.).

Вклад автора диссертации в работы, выполненные в соавторстве, состоит в постановке задач, разработке теоретических положений, а также в непосредственном участии во всех этапах исследований.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 112 наименований и 4 приложений. Основная часть работы изложена на 186 страницах машинописного текста, содержит 71 рисунок и 18 таблиц.

1 ОБЗОР ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОБЖИГОМ В КОНВЕЙЕРНОЙ

ОБЖИГОВОЙ МАШИНЕ

Шихтовой материал - это основной компонент для выплавки стали. В настоящее время в качестве шихты широко используются окатыши. Отличительной особенностью этого сырья является малое содержание серы, фосфора, меди, никеля, хрома и других примесей. Использование окатышей облегчает процесс получения стали высокой степени чистоты.

В России доля окатышей в общем объёме окускованного сырья составляет в среднем 30 %. Окатыши служат сырьем при производстве стали по самой современной на сегодняшний день технологии прямого восстановления, использующей дуговые сталеплавильные печи (ДСП). Промышленную реализацию процесс производства стали с прямым восстановлением получил на Оскольском электрометаллургическом комбинате.

Высок интерес и зарубежных стран к железорудным окатышам, как к одному из основных видов сырья для доменного производства. Например, в Швеции до 100 % выпускаемых окатышей используют в качестве шихты для доменной плавки, в США и Канаде - 70-80 %. Возможность безопасного транспортирования окатышей на дальние расстояния без потери металлургических свойств делает их востребованным шихтовым материалом в странах с развитой металлургией.

В процессе производства окатыши проходят три стадии: скатывание гранул, упрочняющий обжиг и металлизация [1 - 7]. В доменную печь или ДСП попадают только металлизированные окатыши, но не все производимые гранулы подвергаются процессу металлизации. Обожженные окатыши могут сами по себе считаться готовым продуктом, при этом качество температурной обработки в ОМ напрямую влияет на характеристики, закладываемые в процессе металлизации в гранулы.

Качество обожженных гранул оценивают по следующим параметрам:

- химическому и минералогическому составу;

- гранулометрическому составу;

- механическим и теплофизическим свойствам;

- металлургическим свойствам [8].

Одним из основных агрегатов, предназначенных для упрочняющего обжига окатышей, является конвейерная обжиговая машина (ОМ), которая состоит из нескольких технологических зон [9 - 12]. Обжиговая машина является весьма энергоемким агрегатом. Газовые горелки сжигают большое количество природного газа, обеспечивая необходимую температуру теплоносителя для обжига окатышей. Кроме того, электрофильтры, многочисленные вентиляторы и дымососы потребляют электроэнергию. Стоимость газа составляют значительную часть в себестоимости окатышей. Важность снижения себестоимости продукции за счет уменьшения затрат топлива на выпуск окатышей не вызывает сомнения.

Поэтому работы по повышению эффективности функционирования ОМ направлены на определение и поддержание такого режима обжига, при котором для заданной производительности обеспечиваются регламентные значения температур и влажности окатышей в каждой зоне и достигается минимальный удельный расход природного газа.

1.1 Технология производства окатышей

Процесс производства окатышей, пригодных для использования в качестве шихтового материала, начинается на фабрике окомкования [8, 13]. На рис. 1.1 приведена схема процесса производства окатышей.

Концентрат массовой долей железа до 69,5 %, бентонит и связующее вещество подаются дозаторами из бункеров хранения в смеситель. Полученный состав направляется на окомкователь, где вещество скатывается, превращаясь в гранулы, которые называются сырыми окатышами. На рисунке 1.2 показан процесс скатывания окатышей в чашевых окомкователях.

Рис. 1.1 Схема производства окатышей на фабрике окомкования

1 - бункер для хранения компонентов сырья, 2 - дозаторы сырья, 3 -смеситель компонентов, 4 - окомковагель, 5 - классификатор, 6 -маятниковый укладчик, 7 - роликовый укладчик, 8 - обжиговая машина, 9 -бункер - охладитель, 10 - дымососы, 1 1 конвейеры для транспортировки окатышей, 12 - дымовая труба.

Рис. 1.2 Чашевые окомкова гел и

Эти окатыши подвергают классификации по трем классам крупности: некондиционные окатыши (класс меньше 5 мм и больше 16 мм) и кондиционные (класс больше 5 и меньше 16 мм). Внешний вид роликового укладчика, загружающего окатыши в ОМ, показан на рисунке 1.3.

Рис. 1.3 Роликовый укладчик

Далее гранулы загружаются слоем на тележки обжиговой машины (ОМ) (Рис. 1.4), в которой происходит их тепловая обработка.

Рис. 1.4 Тележки обжиговой машины

В результате обжига окатыши упрочняются, приобретая заданные качественные характеристики, становятся годными к транспортировке на дальние расстояния или металлизации.

1.2 Упрочняющий обжиг окатышей в ОМ

Обжиг окатышей производится в обжиговой машине [11, 12]. Структурная схема обжиговой машины приведена на рисунке 1.5. В процессе обжига окатыши проходят последовательно технологические зоны, в каждой из которых поддерживаются определенный температурный и аэродинамический режим, регламентированный картой технологического процесса.

Первой технологической зоной обжиговой машины является зона сушки. Она предназначена для удаления влаги из сырых окатышей и подготовки их к высокотемпературному нагреву. Зона разделена на две подзоны: сушка I и сушка II. Подзона I разделена на две части 1а и 1Ь. Сушка окатышей производится комбинированным способом. Часть 1а подзоны сушка I работает при подаче теплоносителя снизу вверх, вторая часть 1Ь и подзона II — при подаче теплоносителя сверху вниз. Подача теплоносителя

снизу вверх предохраняет нижнюю часть слоя сырых окатышей от переувлажнения, деформации и разрушения, улучшает газопроницаемость слоя и позволяет в последующих зонах машины интенсифицировать тепловую обработку окатышей. Теплоносителем зоны сушки 1а служат газы, отобранные из зоны обжига, а теплоноситель зоны сушки 1Ь и II — прямой переток из зоны охлаждения I.

Второй технологической зоной на обжиговой машине является зона подогрева. Теплоноситель в зону подаётся сверху через переточный коллектор прямым перетоком из зоны охлаждения. В зоне идут процессы окисления магнетита, удаление остаточной влаги из средних и нижних слоев окатышей, разложение карбонатов и гидратов концентрата и бентонита.

Следующей технологической зоной является зона обжига. Обжиг идет прососом теплоносителя сверху вниз. Теплоноситель поступает в зону с температурой около 900 °С из зоны охлаждения I. Для реализации процессов разложения гидратов, карбонатов и высокотемпературного упрочнения окатышей указанной температуры недостаточно. Поэтому в зоне обжига теплоноситель дополнительно нагревают теплом от сжигания природного газа в горелочных устройствах. Горелки расположены симметрично с двух сторон горна ОМ по всей длине зоны обжига. Для нагрева теплоносителя до температуры обжига сжигается большое количество природного газа. Затраты на природный газ значительно влияют на последующую себестоимость выпускаемых окатышей. После зоны обжига паллеты с движущимися на них окатышами попадают в зону рекуперации. Эта зона предназначена для выравнивания температуры окатышей по высоте слоя. Воздух в нее подается сверху вниз.

После рекуперации окатыши проходят зону охлаждения. Она, подобно зоне сушки, разбита на 2 подзоны: охлаждение I и охлаждение II. Окатыши в ней охлаждаются атмосферным воздухом. Подача воздуха в слой реверсивная. В зону охлаждения I воздух подается с температурой 180-200

°С из зоны охлаждения II. В зоне охлаждения II, охлаждение слоя осуществляется путем забора атмосферного воздуха.

Горячий воздух из зоны охлаждения I поступает в коллектор прямого перетока. Часть воздуха, прошедшая через первичную газоочистку, состоящую из 6 циклонов, дымососом направляется на горелки и на поддержание необходимой температуры в горне зоны сушки II. Избыток через вторую ступень внешней газоочистки (скруббер Вентури) выбрасывается в дымовую трубу. Теплоноситель для зоны сушки 1а отбирается из вакуум-камер зоны обжига и рекуперации 15-21, очищается от пыли в циклонах (6 штук), затем двумя последовательно подключенными дымососами подаётся в зону. Температура газов, поступающих на дымососы, не должна превышать 400 °С. Заданная температура поддерживается путем подсоса сжатого воздуха на циклонах через клапан. Из колпака зоны сушки 1а воздух вытягивается дымососом, очищается в циклонах наружной газоочистки и выбрасывается в дымовую трубу.

Разгрузка обожжённого, охлаждённого продукта производится в бункер-выравниватель температуры ёмкостью 220 м3, куда подаётся атмосферный воздух, происходит доохлаждение и выравнивание температуры окатышей.

Доохлаждение окатышей в бункере-выравнивателе температуры производится атмосферным воздухом, который подаётся от вентилятора. Отсос воздуха из бункера осуществляется вентилятором и после мокрой газоочистки выбрасывается в дымовую трубу.

В схеме газовоздушных потоков установлены клапаны:

- для подачи теплоносителя в колпак зоны сушки 1а из тракта Д-3;

- для подачи первичного воздуха в зону сушки 1Ь;

- сбросной клапан из тракта Д-3 в тракт Д-4;

- для подачи воздуха из тракта Д-3 в зону сушки 1Ь;

- для подачи воздуха в форкамеры горелок;

- для подачи первичного воздуха в зону сушки II;

- подсос холодного воздуха на циклонах Д-3;

- подсос холодного воздуха на циклонах Д-2;

- для подсоса атмосферного воздуха в тракт Д-2.

Кроме клапанов вакуум-камеры 11-21 оборудованы дроссельными заслонками.

Основные характеристики ОМ различных производителей схожи. На предприятиях металлургической отрасли, таких как ОАО ОЭМК и ЛГОК используются машины отечественных и зарубежных производителей, их характеристики приведены в таблицах 1.1, 1.2.

Таблица 1.1 Основные размеры и расчётные параметры обжиговых машин

Параметр Фирма «Лурги», ОАО ОЭМК ОК-ЗОб, ЛГОК

Номинальная производительность, т/час 307,25 293

Реакционная площадь, м 480 306

Длина дорожки скольжения, м 125,4 102

Ширина дорожки скольжения, м 4 3

Высота боковых стенок, м 0,4 0,45

Скорость движения, м/мин 0,875-4,378 0,64-3,78

Насыпная плотность, т/м 2,1 2,2

Двигатель, кВт 30 32

Количество тележек 184 189

Размер тележек, м ширина длина 4 1,5 3 0,96

Высота постели, м од 0,1

Высота сырых окатышей, м 0,31 0,35

Количество горелок 32 35

Над обжиговой машиной установлен горн, футерованный огнеупорным материалом. Горн обжиговой машины разделён на зоны. Части горна отдельных зон отделяются друг от друга стенками, футерованными огнеупорным материалом. Для того, чтобы ограничить до минимума всасывание и пропускание подсасываемого воздуха или технологического

воздуха между зонами горна и подвесными тележками, с обеих сторон машины расположены уплотнительные приспособления горна, состоящие из подвесных уплотнительных пластин.

Таблица 1.2 . Распределение полезной площади обжиговой машины

фирмы «Лурги» ОАО ОЭМК

Наименование зоны Число в/ камер Б, м: № Кол-во Произв.

в/камер горелок м3 /ч

1.3она сушки:

-в восходящем потоке 5 45 1-5 - -

-в нисходящем потоке 2 18 6-7 4 300

2.Зона подогрева 3 27 8-10 6 700

З.Зона обжига 9 81 11-19 12 700

4.Зона охлаждения

- в восходящем потоке 9 81 20-28 - 300

- в нисходящем потоке 6 54 29-34 - -

1.2.1 Параметры газо-воздушной среды

Первичный воздух для обработки окатышей забирается с улицы. При попадании в машину он подвергается разогреву и подается на двухпроводные горелочные устройства. Работа двухпроводных горелок

В зоне обжига ОМ в работе используются семь пар горелок (Рис. 1.6). Горелочные устройства остальных зон по прямому назначению не используются, заглушены. В горелки подается топливо - природный газ

<2% = 35 ПОд давлением 30 кПа, первичный воздух (воздух горения) с

нм^

температурой 350^380 °С под давлением около 3 кПа, а также переточный

воздух (воздух разбавления) с температурой 1000-Н020 °С под действием перепада давления, около 100 Па, между зонами нагрева и охлаждения.

Рис. 1.6. Поперечный разрез горна обжиговой конвейерной машины для обжига окатышей с переточным коллектором 1 - газопровод, 2 - коллектор первичного воздуха, 3 - коллектор вторичного воздуха, 4 - опускной воздуховод, 5 - форкамера, 6 - горелка.

В таблице 1.3 приведены параметры работы горелок ОМ. Часть горелочных устройств не эксплуатируется. В тех устройствах, которые не используются для сжигания топлива, в графе расход газа стоит прочерк.

Среднее значение коэффициента расхода воздуха горения составляет ои = 1.47, а коэффициента воздуха разбавления (переточного воздуха) ар = 1.34, суммарный средний коэффициент расхода воздуха в горелки составляет а.г= 2.81.

Газопотоки обжиговой машины

В таблице 1.4 приведено количество газов, фильтруемых через слой и транспортируемых через сборные коллекторы. Средняя доля подсосов наружного воздуха в сборные коллекторы составила - 37 %. Средняя доля продувов газов - 38 %.

Таблица 1.3 Параметры работы горелок

X® гвк К* № горе ток 1 в горне Расход природного га за Расход воздхха |горения иг И СЛр Расход воздуха разбавдення

°С нм' 'I нм' ч ед нмл ч

6 1-2 400 - - - - ' 1000

7 3-1 ^00 - - - - 1 1000

8 5-6 800 - - - 14000

9 7-8 900 - - - 17000

10 9-10 1050 - - - 21000

11 11-12 1200 803 11235 1,47 0 84 1,25 9535

12 13-14 1250 ">93 11125 1.48 0.89 1,20 9040

13 1^-16 1270 801 11230 1,48 0 90 1.16 882^

14 17-18 1280 843 11875 1.48 0.93 1.43 ; 11435

15 19-20 1270 854 11880 1.46 0 93 1.40 ; 11355

16 21 -22 1250 782 1091 ^ 1,17 0 93 Т,62~ 12035

17 2>-24 1200 894 12280 1,17 0,91 1,62 г 12255 *

Всего 5770 , 80540 1,47 1,34 1 131510 1

Таблица 1.4 Параметры газов, фильтруемых через слой

и в сборных коллекторах

(>оъем Температ \ра Подсосы нарл жлою во?л\ха Копектор

Те\ною£ пческая Га зов в стон газов но выходе ¡и 1 га зы

зона стоя ДО 1Я обьем объем 1ем-ра

С\шки Ьз тыс нм' ч 140 С 4^ % * тыс нм' ч 82 тыс нм' ч 'С 200

С'мика 1Ь Ю 80 (5 •> •*» "О

С^шка 11 44 120 яо 19 420 115

Нагрев 126 150 М 58

Обжиг Рем нераипя 97 45 ~~ 400 б^о 34 >4 60 ^ 25> 295

Охлаждение 1 140 1050 36 ч 218 380

Охлаждение 2 265 450 40 175 440 30

Таблица 1.5 Паспортные и фактические параметры ТДМ

обжиговой машины №4

Параметры Обозначение. Ед.нзм. Номер и тип тягодутъевон машины

Д-1 ВДН-32Б Д-2 Д-15000 ДЗ-1 Д-15000 ДЗ-2 Д-15000 Д-4 Д-27.5х2.0 Д-5 Д-21,5x2,0

Расход V, тыс.м^.'ч 505 800 600 600 500 476

Степень открытия 9 % 100 99 92 97 100 100

Напор н, даПа 600 730 930 850 800 625

КПД Пи доли ед 0,85 0,75 0.74 0,74 0,74 0,60

Мощность Хз кВт 970 1950 2054 1877 1472 1350

Напор Нф даПа 615 730 930 800 620 575

Мощность Мр кВт 995 2120 2054 1766 1208 1242

Мощность N4 кВт 992 2168 2547 2432 2058 1525

ЩЦ ПФ доли ед 0,85 0,73 0,60 0.54 0,41 0,49

п - паспортный, р — расчетный, ф - фактический

1.2.2 Температурный режим обжига окатышей в технологических зонах

Важными параметрами в процессе тепловой обработки окатышей являются температура и влажность слоя. Соблюдение их регламентных значений во время обжига гарантирует достижение окатышами в слое требуемых качественных характеристик [14].

В момент загрузки сырья в машину эти два параметра практически не зависят друг от друга. С началом процесса сушки теплота газа затрачивается на нагрев окатышей и испарение из них влаги. В [42] приведено выражение (1.1), определяющее косвенную зависимость температуры и влажности слоя в процессе их сушки в долях.

Я и = П)' Ах • Ь ЧЪ • Дг'г + Км где: ци - затраты тепла на испарение влаги из окатышей;

Цт- общие затраты тепла (испарение влаги и нагрев слоя);

у0- удельный расход теплоносителя;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пирматов, Денис Сергеевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Маерчак, Ш. Производство окатышей / Ш. Маерчак; пер. со словац. под ред. Юсфина. - М.: «Металлургия», 1982, - 232 с.

2. Кокорин, Л.К., Лелеко С.Н. Производство окисленных окатышей / Л.К. Кокорин, С.Н. Лелеко; под ред. Г.А. Шалаева. - Екатеринбург.: Уральский центр ПР и рекламы, 2004, - 280 с.

3. Журавлев, Ф.М., Малышева Т.Я. Окатыши из концентратов железистых кварцитов / Ф.М. Журавлев, Т.Я. Малышева. - М.: «Металлургия», 1991, - 127 с.

4. Юсфин, Ю.С., Базилевич Т.Н. Обжиг железорудных окатышей / Ю.С. Юсфин, Т.Н. Базилевич. - М.: «Металлургия», 1973, - 272 с.

5. Юсфин, Ю.С., Гиммельфарб A.A., Пашков Н.Ф. Новые процессы получения металла (металлургия железа) / Ю.С. Юсфин, A.A. Гиммельфарб, Н.Ф. Пашков. - М.: «Металлургия», 1994, - 320 с.

6. Юсфин, Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа: учебник для вузов / Ю.С. Юсфин, Н.Ф. Пашков. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007, -^54 с.

7. Коротич, В.И. Теоретические основы окомкования железорудных материалов / В.И. Коротич. -М.: «Металлургия», 1966, -152 с.

8. Технологическая инструкция по производству железорудных окатышей на фабрике окомкования ОАО «Лебединский ГОК»: ТИ 00186803-6.9-022005 /Губкин, 2005.

9. Бессараб, В.Н. Проектирование и эксплуатация оборудования фабрик окомкования / В.Н. Бессараб. -М.: «Металлургия», 1986, -152 с.

10. Теплотехнические расчеты агрегатов для окускования железорудных материалов / C.B. Базилевич, В.И. Бабошин, Я.Л. Белоцерковский [и др.]. -М.: «Металлургия», 1979, -208 с.

11. Бережной, H.H. Машинист окомковательных и обжиговых машин / H.H. Бережной, A.B. Мерлин. -М.: Недра 1970, -65 с.

12. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов I том: Учебн. для вузов. / А.И. Целиков - М.: «Металлургия», 1976, - 416 с.

И.Корогнч, В. II. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке: Учебн. для вузов / В. Корогнч. - М.: «Металлургия», 1978,-208 с.

14.Промежуточный отчет. Разработка и реализации режимных параметров термообработки окатышей на обжиговой машине №4 с целью повышения их качественных показателей / ООО «Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС». - Екатеринбург -Губкин. 210.-45 с.

15. Автоматизация фабрик окускования железных руд и концентратов / Н.В. Федоровский, В.В. Даныпин, В.И. Губанов, Р.И. Сигуа. - М.: «Металлургия», 1986, - 207 с.

16. Автоматизированные системы управления в горном производстве: Сб. науч. трудов / под ред. Е.И. Шемякин. - Новосибирск.: Ин-т горного дела, 1986,-96 с.

17.Технологическая концепция АСУ процессом производства железорудных окатышей на конвейерной обжиговой машине / Б.А. Боровиков [и др.] //Сталь. 2003 №1. С. 29-32.

18.Буткарев, A.A. Оптимизация параметров процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах / A.A. Буткарев, А.П. Буткарев //Сталь. 2000 №4. С. 10-15.

19. Глинков, Г.М. АСУ ТП в черной металлургии / Г.М. Глинков, В.А. Маковский. - М.: «Металлургия», 1999. - 310 с.

20. Научные основы построения АСУ ТП окускования сыпучих материалов / А.П. Буткарев, [и др.] // Наукова думка. - Киев., 1980. С. 107-118.

21. Автоматическое управление металлургическими процессами: Учебник для вузов. 2 -е изд. / A.M. Беленький, В.Ф. Бердышев, О.М. Блинов, В.Ю. Каганов. - М.: «Металлургия», 1989. - 384 с.

22. Способ управления процессом термообработки в установке для получения окатышей: пат. 2145435 Рос. Федерация: МПК7 G05D23/19 / Г.М. Майзель, А.П. Буткарев; заявитель и патентообладатель Сименс Акциенгезелльшафт (DE); НПВП Торекс (RU) - 97118425/09; заявл. 20.03.1996; опубл. 10.02.2000, Бюл. 2000. №4 - 7 с.

23. Особенности слоевой сушки железорудных окатышей / В.И. Клейн [и др.] //Сталь. 2002 №4. С. 13-16.

24. Клейн, В.И. Влияние усадки слоя на его газодинамическое сопротивление в процессе термообработки на обжиговой машине / В.И. Клейн, Б.А. Боровиков, В.В. Брагин //Сталь. 2008 №12. С. 30-34.

25. Газодинамика слоя сырых окатышей на обжиговой машине / В.М. Абзалов [и др.] // Сталь. 2003 №1. С. 17-20.

26. Абзалов, В.М. Физические свойства исходных железорудных окатышей / В.М. Абзалов, A.B. Стародумов, Г.М. Майзель //Сталь. 2003 №9. С. 10-12.

27. Исследование закономерностей получения обожженных окатышей из магнетитовых концентратов флотационного обогащения в условиях ОАО «Михайловский ГОК» / С.И. Кретов [и др.] //Сталь. 2006 №6. С. 26-28.

28. Влияние состава шихты на структуру и фазовый состав обожженных окатышей / В.А. Горбачев [и др.] //Сталь. 2002 №4. С. 24-27.

29. Закономерности формирования прочностных характеристик сырых и сухих окатышей / В.Е. Мальцева [и др.] //Сталь. 2003 №9. С.7-10.

30. Применение системы «Гранулометр» для непрерывного бесконтактного определения гранулометрического состава кусковых материалов / С.Н. Евстюгин [и др.] //Сталь. 2003 №1. С.36-38.

31. Автоматизированная система управления процессами получения сырых окатышей «Индикатор крупности» / A.B. Стародумов [и др.] // Сталь. -2008. -№12.-С. 37-39.

32. Влияние влажности окатышей на газопроницаемость слоя и показатели работы обжиговых машин / В.И. Клейн [и др.] //Сталь. 2006 №6. С. 31-32.

33. Пирматов, Д.С. Повышение эффективности управления процессом термообработки окатышей на конвейерной обжиговой машине ОК-ЗОб / Д.С. Пирматов //Сборник трудов региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов - Старый Оскол., 2009. - С. 38-42.

34.Опыт эксплуатации модернизированных обжиговых машин Лебединского ГОКа и пути их совершенствования / А.П. Буткарев [и др.] //Сталь. 2005 №3. С. 7-10.

35. Организация эффективной работы зон охлаждения обжиговых машин. / В.М. Абзалов [и др.] //Сталь. 2008 №12. С. 28-30.

36. К вопросу о выборе рациональной площади зоны охлаждения конвейерной обжиговой машины / Б.А. Боровиков [и др.] //Сталь. 2006 №6 С. 33-35.

37. Свинолобов, Н.П., Бровкин В.Л. Печи черной металлургии: Учебное пособие для вузов. - Днепропетровск: Пороги, 2004. - 154 с.

38. Буткарев, A.A. Принципы построения оптимальных теплотехнических схем обжиговых машин по критерию минимума расхода электроэнергии /A.A. Буткарев //Сталь. 2007 №9. С. 8-14.

39. Буткарев, A.A. Пути увеличения производительности обжиговой машины №1 ОК-ЗОб Лебединского ГОКа, производящей окатыши для металлизации / A.A. Буткарев, А.П. Буткарев, С.Н. Жилин //Сталь. 2007 №11. С. 58-62.

40. Пути снижения расхода топлива при обжиге окатышей / В.М. Абзалов, [и др.] //Сталь. 2002 №4. С. 5-7.

41. Оптимизация режима термообработки окатышей на конвейерных обжиговых машинах / В.М. Абзалов [и др.] //Сталь. 2002 №4. С. 11-13.

42. Эффективность работы зон сушки обжиговых машины / В.М. Абзалов [и др.] //Сталь. 2008 №12. С. 25-27.

43.Обобщенные показатели работы обжиговых машин / В.М. Абзалов [и др.] //Сталь. 2000 №2. С. 3-6.

44. Математические модели управления процессом производства окатышей на конвейерной машине / А.П. Буткарев [и др.] //Сталь. 2000 №3. С. 10-13.

45. Пирматов, Д.С. Моделирование процесса тепловой обработки окатышей для оптимизации работы обжиговой машины / Д.С. Пирматов // Сборник трудов международной научно - практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов «образование, наука, производство и управление». - Старый Оскол., 2009. - С. 94-97.

46. Пирматов, Д.С. Математическая модель тепловой обработки окатышей в обжиговой машине / Д.С. Пирматов // Сборник трудов всероссийской конференции: Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве НТ-2010. - Воронеж., 2010. -С. 88-89.

47. Кривоносов, В.А. Математическая модель процесса обжига окатышей по зонам обжиговой машины для оптимизации режима / В.А. Кривоносов, Д.С. Пирматов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т.6. - №5. С. 128-132.

48. Математическое моделирование грелочной системы с наружной камерой горения воздухонагревателя / В.И. Щербинин, [и др.] //Сталь. 2002 №7. С. 12-15.

49. Кафаров, В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. пособие для вузов / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов.-М.: Высш. шк., 1991.-400 с.

50. Бондарь, А.Г. Математическое моделирование в химической технологии / А.Г. Бондарь - К.: Вища школа, 1973. - 280 с.

51. Математическое моделирование высокотемпературных процессов в энергосиловых установках / В.Е. Алемасов, А.Ф. Дрегалин, В.Г. Крюков, В.И. Наумов. - М.: «Наука», 1989. - 256 с.

52. Математическое моделирование нелинейных термогазодинамических процессов в многокомпонентных струйных течениях / Л.П. Холпанов,

Е.П. Запорожец, Г.К. Зиберт, Ю.А. Кащицкий. - М.: «Наука», 1998. - 320 с.

53. Цымбал, В.П. Математическое моделирование металлургических процессов: Учебное пособие для вузов / В.П. Цымбал. - М.: «Металлургия», 1986. - 240 с.

54. Фролов, В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов / В.Ф. Фролов. - Д.: Химия, 1987. - 208с.

55. Таганов И.Н. Моделирование процессов массо- и энергопереноса (нелинейные системы) / И.Н. Таганов. - JL: Химия, 1979. - 208 с.

56. Характер разрушения железорудных окатышей в процессе интенсивной сушки / В.М. Абзалов [и др.] //Сталь. 2003 №1. С. 20-22.

57. Интенсификация процесса сушки окатышей на обжиговых конвейерных машинах / В.М. Азбалов [и др.] //Сталь. 2006 №6. С. 28-30.

58. Аэров, М.Э. Аппараты со стационарным зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы / М.Э. Аэров, О.М. Тодес, Д.А. Наринский. - Д.: Химия, 1979. - 176 с.

59. Аэров, М.Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем / М.Э. Аэров, О.М. Тодес. -Д.: Химия, 1968.-510 с.

60. Пирматов, Д.С. Оптимизация режима обжига окатышей в обжиговой машине / Д.С. Пирматов // Сборник трудов седьмой международной научно-технической конференции: Современная металлургия начала нового тысячелетия. - Липецк., 2010. - С. 121-125.

61. Пирматов, Д.С. Поиск оптимальных параметров режима обжига окатышей в АСУ ТП обжиговой машины / Д.С. Пирматов // Сборник трудов международной конференции: АПИР-15. - Тула., 2010. - С. 191194.

62. Аттетков, A.B. Методы оптимизации: Учеб. для вузов / A.B. Аттетков, C.B. Галкин , B.C. Зарубин; под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. -М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2003. - 440 с.

63. Алексеев, В.М. Оптимальное управление / В.М. Алексеев, В.М. Тихомиров, C.B. Фомин. -M.: «Наука», 1979. - 425 с.

64. Моисеев, H.H. Численные методы в теории оптимальных систем / H.H. Моисеев. - М.: «Наука», 1971. - 424с.

65. Атанс, М. Оптимальное управление / М. Атанс, П. Флаб. - М.: Машинотроение, 1968. - 768 с.

66. Филатов, В.А. Задача оперативной координации многосвязных технологических комплексов непрерывного типа и алгоритмы ее решения: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.01 / Валентин Александрович Филатов; Харьков, гос. ун-т. - Харьков, 1987. - 160 с.

67. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара; пер. с анг. под ред. И.Ф. Шахнова. -М.: «Мир», 1973.-345 с.

68. Тимофеева, A.C. Теплофизические особенности производства окисленных окатышей и металлизированного продукта: Учебное пособие. / A.C. Тимофеева, Е.С. Тимофеев - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2005. -188 с.

69. Теплотехника доменного процесса / Б.И. Китаев [и др.]; под ред. Ю.С. Юсфина. -М.: «Металлургия», 1978. - 248 с.

70. Муштаев, В.И. Сушка дисперсных материалов / В.И. Муштаев, В.М. Ульянов. - М.: Химия, 1988. - 352 с.

71. Уонг, X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник / X. Уонг; пер. с анг. В.В. Яколвева, В.И. Колядина. - М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

72. Жукаускас, A.A. Конвективный перенос в теплообменниках / A.A. Жукаускас. - М.: «Наука», 1982. - 472 с.

73. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд 3-е, перераб. и доп. / В.П. Исаченко [и др.]. - М.: «Энергия», 1975. - 488 с.

74. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса / В.И. Полежаев, A.B. Бунэ, H.A. Верезуб [и др.]. - М.: Наука, 1987. - 260 с.

75. Крейт, Ф. Основы теплопередачи / Ф. Крейт, У. Блэк; пер. с англ. под ред. H.A. Анфимова. - М.: «Мир», 1983. - 512 с.

76. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. -Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950. -668 с.

77. Жукаускас, A.A. Конвективный перенос в теплообменниках / A.A. Жукаускас. - М.: Наука, 1982. - 472 с.

78. Себиси Т. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы / Т. Себиси, П. Брэдшоу; пер. с англ. С.С. Ченцов, В.А. Хохряков; под ред. У.Г. Пирумова. -М.: Мир, 1987. - 592 с.

79. Теплотехнические расчеты металлургических печей / Б.Ф. Зобнин [и др.]. - М.: «Металлургия», 1982. - 360с.

80. Авдеев, Н.Я. Расчет гранулометрических характеристик полидисперсных систем / Н.Я. Авдеев. - Ростов.: Ростовское книжное издательство, 1966. -213 с.

81. Пальтов, И.П. Нелинейные методы исследования автоматических систем / И.П. Пальтов. - Л.: «Энергия», 1976. - 128 с.

82. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. - М.: «Наука», 1972. - 768 с.

83. Попов, Е.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем / Е.П. Попов, И.П. Пальтов. - М.: Физматгиз, 1960.-792 с.

84. Попов, Е.П. Прикладная теория процессов управлении в нелинейных системах / Е.П. Попов. - М.: «Наука», 1973. - 584с.

85. Хлыпало, Е.И. Нелинейные системы автоматического регулирования / Е.И. Хлыпало. - Л.: «Энергия», 1967. - 452с.

86. Гудвин, Г.К. Проектирование систем управления / Г.К. Гудвин, С.Ф. Гребе, М.Э. Сальгадо. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 911 с.

87. Афанасьев, В.Н. Математическая теория конструирования систем управления: Учеб. для вузов / В.Н. Афанасьев, В.Б. Колмановский, В.Р. Носов. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 2003. - 614 с.

88. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы / И.В. Мирошник. - СПб.: Питер, 2005. - 336 с.

89. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы / И.В. Мирошник . - СПб.: Питер, 2006. - 272 с.

90. Андриевский, Б.Р. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB / Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков. -СПб.: Наука, 1999.-495 с.

91. Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. / Е.П. Попов. - М.: Наука, 1989. - 304 с.

92. Справочник по теории автоматического управления / А.Г. Александров [и др.]; под ред. A.A. Красовский. -М.: Наука, 1987. - 712 с.

93. Чаки Ф. Современная теория управления: нелинейные оптимальные и адаптивные системы / Ф. Чаки; пер. с англ. В.В. Капитоненко и С.А. Анисимова; под ред. Н.С. Райбмана. -М.: Мир, 1975. -410 с.

94. Цыпкин, ЯЗ. Основы теории автоматических систем / Я.3. Ципкин. - М.: «Наука», 1977.-560 с.

95. Гроп, Д. Методы идентификации систем / Д. Гроп; пер. с анг. под ред. Е.И. Кринецкого - М.: Мир, 1979. - 294 с.

96. Браммер, К. Фильтр Калмана - Бьюси / К. Браммер, Г. Зиффлинг. - М.: Наука, 1982.- 199 с.

97. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики). Справочник / A.A. Винтовкин [и др.]. - М.: «Интермет Инжиниринг», 1999. - 560 с.

98. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Н.В. Кузнецов [и др.]. -М.: «Энергия», 1973. - 296 с.

99. Кривоносов, В.А. Контроль температуры окатышей по зонам обжиговой машины / В.А. Кривоносов, Д.С. Пирматов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. - №8. - С. 189-194.

100. Еременко, И.Ф. Система управления с наблюдателем координат состояния и неопределенного возмущения / И.Ф. Еременко, В. А. Кривоносов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. -2005,-№7.-С. 10-13

101. Янушевский, Р.Т. Управление объектами с запаздыванием / Р.Т. Янушевский. - М.: «Наука», 1978. - 416 с.

102. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием /X. Турецкий. -М.: Машиностроение, 1974. - 328 с.

103. Денисенко, В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием / В.В. Денисенко. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009. - 608 с.

104. Благовещенская, М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учеб. для вузов / М.М. Благовещенская, JI.A. Злобин. - М.: Высш. шк., 2005, - 768 с.

105. Дудников, Е.Г. Автоматическое управление в химической промышленности / Е.Г. Дудников. - М.: Химия, 1987. - 367 с.

106. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для вузов / A.M. Корытин [и др.]. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -432 с.

107. Михелькевич В.Н. Автоматизация типовых технологических процессов и промышленных установок / В.Н. Михелькевич. - Куйбышев: Куйбышевский политехнический ин-т, 1978. - 59 с.

108. Мясников В.В. Автоматизированные и автоматические системы управления технологическими процессами / В.В. Мясников, В.М. Вальков, И.С. Омельченко. - М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

109. Колосов, В.Г. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники: Учеб. пособие для вузов / В.Г. Колосов, В.Ф. Мелехин. - Д.: Энергоатомиздат, 1983. - 256 с.

110. Шенброт, И.М. Проектирование вычислительных систем распределительных АСУ ТП / И.М. Шенброт, В.М. Алиев. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 88 с.

111. Шенброт, И.М. Распределенные АСУ технологическими процессами / И.М. Шенброт, М.В. Антопов, К.Я. Давиденко. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-240 с.

112. Федоров, Ю.Н. Справочник инженера по АСУ ТП: Проектирование и разработка. Учебно-практическое пособие / Ю.Н. Федоров. - М.: Инфра-Инженирия, 2008. - 928 с.

Алгоритм, прогнозирующий параметры слоя окатышей на выходе зон ОМ и удельный расход природного газа на обжиг по заданным параметрам среды, реализованный на языке Си.

#тс1ис!е <сопю.И> #тс1ис1е <сб1с11о.И> #тс1ис!е <ггШИ.1-)>

с1оиЫе

11=0.4; №8 0;

Сок=0 . 9+ (с!—0.012) *СГСГ; Ъ=9;

Ток_у]-1=20; Тд. у]л=27 0; Тд. у1]1=90; ши=22*10.Л-6; %С=320;

Сок.(С./60). *1000; е=0.43; %d=0.012; го—1.255; Cdg=l.54;

Ур=(Gok.vh.72468.98)./0.9;

Б=Ъ.*3;

у=2100;

д=9.8;

%иок_у1л. = 0.1; Ьа = 2500; (Мд_^ = 105*10л3; к у1=иок уЬ/0.714;

void main()

%//////////////////// Зона сушки WWWWWWWWWW

%////////////////////Секция сушки la WWWWWWWWWW a = ((1-е).л2)./(е.л3.*d.л2); b = (1-е)./(е.л3.*d);

dP=57 00; V01=((-

150.*mu.*a)+sqrt((150.*mu.*a).л2+(7.*ro.*b.*dP)./(1.3.*h)))./(3. 5.*ro.*b);

Qdgl = V01.* 60.*S.*e.*(L./Vp) .*Cdg.*(Tg.vh-Tg.vih); Tok_vih = Tok_vh + ((1-

(Uok_vh/k_vl)).*Qdgl.*Vp)./(L.*Gok.vh.*Cok); Tok_vihl = 0;

Uok_vih = Uok_vh - ((Uok_vh/k_vl).*Qdgl.*Vp)./(L.*Gok.vh.*La);

Uok_vihl = 0;

%end

Tok_vih0 = Tok_vih+Tok_vihl; Uok_vih0 = Uok_vih+Uok_vihl;

%////////////////////Секция сушки lb WWWWWWWWWW

Cokl=0.91+(d-0.012)*JJ; L2 = 6; S2=L2.*3; Tg.vh2=300; Tg.vih2 = 130;

Cok2=0.92+(d-0.012)*JJ;

L3=6 ;

S3=L3.*3;

Tg.vh3=520;

Tg.vih3=110;

Сок3=0.94+(d-0.012)*JJ;

L 4 = 12 ;

S4=L4.*3;

Tg.vh4 = 8 80;

Tg.vih4=110;

dP2=3000;

%while (dP2<=3200) V02=((-

150.*mu.*a)+sqrt((150.*mu.*a).л2+(7.*ro.*b.*dP2)./(1.3.*h)))./(3 .5.*ro.*b);

%while (dP2<=3200)

Qdg2 = V02.*60.*S2.*e.*(L2./Vp).*Cdg.*(Tg.vh2-Tg.vih2); Uok_vih2 - Uok_vih0 - ((Uok_vihO/k_vl).*Qdg2.*Vp)./(L2.*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vihO)).*La); Tok_vih2 = Tok_vih0 + ((1-

(Uok_vih0/k_vl)).*Qdg2.*Vp)./(L2.*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih0)).*Cokl);

%////////////////////Секция сушки II \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ %while (dP2<=3200)

Qdg3 = V02.*60.*S3.*e.*(L3./Vp).*Cdg.*(Tg.vh3-Tg.vih3); Uok_vih3 = Uok_vih2 - ((Uok_vih2/k_vl).*Qdg3.*Vp)./(L3.*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih2)).*La); Tok_vih3 = Tok_vih2 + ((1-

(Uok_vih2/k_vl)),*Qdg3.*Vp)./(L3.*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih2)).*Cok2);

%////////////////////Зона подогрева WWWWWWWWWW

<2с1д4 = У02.*60.*34.*е.* (Ь4 . /Чр) . *Сс1д. * (Tg.vh4-Tg.vih4) ; иок_уИп4 = иок_у1ЬЗ -

( (иок_у1ЬЗ/ (к_у1.*1.4) ) . *(2с1д4 . *Чр) . / (Ь4 . * (бок. уЬ-Сок.чЬ.*(иок_уЬ-иок_у^З)).*Ъа); Ток_у1Ь4 = Ток_у;ШЗ + ((1-

(иок_у1ЬЗ/(к_у1.*1.4) ) ) -*0с1д4.*Ур) . / (Ь4 . * (Сок. у!я-Сок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у!ЬЗ)).*СокЗ);

%////////////////////Зона обжига \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Тёд=[420 425 430 435 440 445 450]; %С_КСЖ=[0.5 0.35 0.17 0.09 0.05 0.03 0.02]; Т_К(Ж=[89.5 78.5 72.5 69 58.5 47 35.5];

%////////////////////Пара горелок №1 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Сок4 = 1.1+ (С1-0.012)

Ь5=3 ;

35=Ъ5. *3;

Тд.уЬ5=900;

Тд.у1Ь5=120 ;

Qdg5 = У02.* 60.*Б5.*е.*(Ь5./\7р).*СЗд.*((Тд.уЪ5+тад(1))-Тд.уИ15); иок_уИ15 = иок_у1Ь4 - ((иок_уИ14/к_у1).*(Мд5.*Ур)./(Ъ5.*(Сок.уЪ-Сок. у]~1. * (иок_уЬ-иок_у1Ь4) ) . *Ьа) ; Ток_у1И5 = Ток_у1Ь4 + ((1-

(иок_у1Ь4/к_у1) ) . . *Ур) ./ (Ь5. * (Сок. у]п-Сок. уЬ . * (иок_уЬ-

иок_у1Ь4)).*Сок4);

%////////////////////Пара горелок №2 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ Сок5=1.22+^-0.012)*^; Тд.уЬ6=900; Тд. уИ1б=135;

Qdg6 = V 02 . *60 . *Б5 . *е. * (Ь5 . /Чр) . *Cdg.* ( (Тд . vh6+Tdg (2) ) -Тд. уИлб) ; иок_уИ1б = иок_ул.Ь5 - ( (иок_уЦ-15/к_у1) . *0с1д6. *Ур) . / (Ь5. * (Сок.уЪ-бок.VII.*(иок_уЬ-иок_у1Ь5)).*Ьа);

Ток_у;Ш6 = Ток_ул_Ь5 + ( (1-

(иок_у1Ь5/к_у1) ) . *<^д6. *Ур) . / (Ь5. * (Сок. уП-Сок. у!1 . * (11ок_у11-иок_у1Ь5)).*Сок5);

%////////////////////Пара горелок №3 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ Сокб=1.24+(с1-0.012) Тд. у]-17 = 900; Тд. уИ17 = 185;

0Ьд7 = У02.*60..*е.*(1,5.Л/р).*Cdg.*((Тд.уЬ7+тад(3))-Тд.у1Ь7); иок_у;Ш7 = иок_у1Ь6 - ((иок_у1Ьб/к_у1).*С^д7.*Ур)./(Ь5.*(Сок.уЬ-Сок.у1я. *(иок_уЬ-иок_у1Ьб)).*Ьа); Ток_у1Ь7 = Ток_ул.11б + ((1-

(иок_у!Ь6/к_у1) ) . *<2ад7 . *Ур) . / (Ь5 . * (Сок. у]л-Сок. у1л . * (иок_у]~1-иок_у1Ь6)).*Сокб);

%////////////////////Пара горелок №4 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Сок7=1.265+ (а-0. 012) *JJ;

Тд. у118 = 900;

Тд. уИ18=2Ю;

йРЗ=аР2*1.57;

У03=((-

150.*ти. *а)((150.*ти.*а) .Л2+(7.*го.*Ь.*dPЗ) ./(1.3.*Ь))) ./(3 .5.*го.*Ь);

Qdg8 = УОЗ.*60.*е.*(Ь5./Ур).*Cdg.*((Тд.vh8+Tdg(4))-Тд.у1Ь8); иок_у1Ь8 = иок_у1]17 - ( (иок_у:Ш7/к_у1) . *0с*д8 . *Ур) . / (Ь5 . * (Сок. уЬ-Сок.уЬ.*(Цок_уЬ-иок_у1Ь7)).*Ьа); Ток_у1Ъ8 = Ток_у1Ъ7 + ((1-

(иок_у1Ь7/к_у1)).*0.8.*Qdg8.*Ур)./(Ъ5.*(Сок.уИ-Сок.уЪ.*(иок_уЪ-иок_у1Ъ7)).*Сок7);

%////////////////////Пара горелок №5 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ Сок8 = 1.3+^-0.012) Тд. у]а9=900;

Тд. У1.Ь9=225 ;

Ос1д9 = \/03.*60.*35.*е.*(Ь5. /Чр) . *Cdg. * ( (Тд.у]п9+Тс1д(5) ) -Тд. уИлЭ) иок_у1Ь9 = иок_У1Ь8 - ((иок_у;Ш8/к_у1).*0йд8.*Ур)./(Ъ5.*(Сок.у!л бок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у!Ь8)).*Ьа) ; Ток_уИ"19 = Ток_у1118 + ((1-

(иок_у1Ь8/к_у1)).*0.7.*Qdg9.*Ур)./(Ь5.*(Сок.уЬ-Сок.чЪ..*(иок_уЬ-иок_у1Ь8)).*Сок8);

%////////////////////Пара горелок №6 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ Сок9=1. 32+ (с!-0 .012)*^ Тд.уЬ10=900; Тд.у1Ь10=310;

Qdgl0 = УОЗ.*60.*е.*(Ь5./Чр).*сад.*((Тд.vhlO+Tdg(6))-Тд. уЛЬЮ) ;

иок_у1Ь10 = иок_у1Ь9 -

((иок_у1Ь9/к_у1).*<2йд8.*Ур)./(Ь5.*(Сок.уИ-Сок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у1Ь9)).*Ъа); Ток_у1Ь10 = Ток__у1119 + ((1-

(иок_у1Ь9/к_у1)).*0.65.*QdglO.*Ур)./(Ь5.*(Сок.уЪ-Сок. у]а.*(иок_уЬ-иок_у1Ь9)).*Сок9);

%////////////////////Пара горелок №7 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ Сок10 = 1.33+ (с1-0.012) *JJ; Тд.уИ11=900; Тд.у1Ь11=380;

(2с1д11 = УОЗ.*60.*Б5.*е.*(Ь5./Чр).*С<Зд.*((Тд.vhll+Tdg(7))-Tg.vi.hll) ;

иок_у1Ы1 = иок_у1Ь10 -

( (иок_уИл10/к_у1) . *С^д8 . *Ур) . / (Ь5. * (Сок. уЬ-Сок. уЬ . * (иок_уЬ-иок_у1Ь10)).*Ьа); Ток_у1Ы1 = Ток_у1Ь10 + ((1-

(иок_ул.Ь10/к_у1) ) .*0.55.*0<1д11.*Ур) . / (Ь5 . * (Сок.уЬ-Gok.vh.MUok у]1-иок уд.Ь10) ) . *Сок10) ;

с1Т= [Ток_у1Ь5 - Ток_л/1Ь4 Ток_у:Ш6 - Ток_у;Ш5 Ток_у:Ш7 - Ток_у1Ь6 Ток_у1Ь8 - Ток_уИ17 Ток_уз.Ь9 - Ток_у1Ь8 Ток_ул.ЫО - Ток_ул_Ь9 Ток_у1Ь11 - Ток_ул_]п10 ] ;

с=[1 1 1 1 1 1 1] ;

%-------------------- Вывод значений----------

ИАБСНЕТ = [0 Ток_у11 иок_уЬ; Тд.уЪ Ток_у:Ш0 иок_у1Ь0; Тд.у1а2 Ток_у1Ь2 иок_у;Ш2; Тд.у]лЗ Ток_у:ШЗ иок_у:ШЗ; Тд.у)14 Ток_у1Ъ4 иок_у1Ь4];

ИАЗСНЕТ1 = [Тд. у]л5 + (ТсЗд (1) . *с (1) ) Ток_у1Ь5;

Тд. у11б + (Тс1д (2) .*с (2) ) Ток_у1Ьб; Тд. уЬ7+ (с ( 3 ) . *Тс1д ( 3) ) ;

Тд.уЪ8+(с (4) . ^д (4) ) Ток_у:Ш8; Тд . уЬ9+ (с (5 ) . *Тс1д (5) ) Ток__у:Ш9; Тд. у!110+ (с (6) . *Тс1д (6) ) Ток_у11110; Тд . уЬ1 1+ (с (7 ) . *Tdg (7 ) ) Ток_уз_Ь11 ] ; <1Т=с1Т. / (3. /Ур) ;

4=35500;

Qdob=[0000000]; Срд=[00000000]; 0КИ=1.25;

Qdob(1) =

ОКИ. * (У02. *60. *Э5. *е. * (Ъ5./Ур) . *Cdg.* (Тс1д (1) . *с (1) ) ./(0.001.*(Ь5 ./Ур).*(Сок.уЬ-Сок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у1Ь4)) ) ) ; Срд (1) = 0с*оЬ(1) ./с\; Qdob(2) =

ОКИ. * (У02 . *60. *Б5. *е. * (Ь5. /Ур) . *Cdg.* (Тс1д (2) . *с (2) ) ./(0.001.*(Ь5 ./Ур).*(Сок.уЪ-Сок.уЪ.*(иок_уЬ-иок_у1Ь5)))); Срд (2) = С^оЬ (2) . /Ч; Qdob(3) =

ОКИ. * (402. *60. *Б5. *е. * (Ь5. /Ур) . *Cdg. * (Тс1д (3) . *с (3) ) ./(0.001.*(Ь5 ./Ур).*(Сок.у^ок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у1Ьб)))); Срд (3) = 0с1оЬ(3) ./ч;

Qdob(4) =

OKR.*1.25.*(V03.*60.*S5.*e.*(L5./Vp).*Cdg.*(Tdg(4).*c(4))./(0.00 1.*(L5./Vp).*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih7)))); Gpg(4) = Qdob(4)./q; Qdob(5) =

OKR.*1.4 3. *(V02.*60.*S5.*e.*(L5./Vp).*Cdg.*(Tdg(5).*c(5))./(0.00 l.*(L5./Vp).*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih8)))); Gpg(5) = Qdob(5)./q; Qdob(6) =

C>KR.*1.54.*(V03.*60.*S5.*e.*(L5./Vp) . *Cdg.*(Tdg(6) .*c(6))./(0.00 1. * (L5./Vp) .* (Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vih9)))); Gpg(6) = Qdob(6)./q; Qdob (7) =

OKR.*1.82.*(V03.*60.*S5.*e.*(L5./Vp).*Cdg.*(Tdg(7).*c(7))./(0.00 1. * (L5./Vp) .*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vihlO)))); Gpg(7) = Qdob(7)./q;

for a5=l:l:7

Gpg(8)=Gpg(8)+Gpg(a5);

end

%////////////////////Зона рекуперации WWWWWWWWWW

L6=9 ; S6=L6.*3;

Cokll=1.33+(d-0.012)*JJ; Tg.vhl2=Tok_vihll; Tg.vihl2=900;

Qdgl2 = V03.*60.*S6.*e.*(L5./Vp).*Cdg.*(Tg.vhl2-Tg.vihl2); Tok_vihl2 = Tok_vihll - (0.4.*Qdgl2.*Vp)./(L5.*(Gok.vh-Gok.vh.*(Uok_vh-Uok_vihlO)).*Cokll);

%////////////////////Зона охлаждения №1 WWWWWWWWWW

L7=21; S7=L7.*3;

Сок12 = 1.3+(с1-0.012) Тд.уЬ13=900 ; Тд. у:Ш13=200; dP4=dP2+2500; У04=((-

150.*ти.*а)((150.*ти.*а) . л2+(7.*го.*Ь.*с1Р4) ./(1.3.*Ы))./(3 .5.*го.*Ь);

QdglЗ = У04.*60.*37.*е.*(Ь5. /Ур) . *Cdg. * (Тд. у]п13-Тд. ул.Ь13) ; Ток_у:Ш13 = Ток_уЦ112 - (0 . 9 . *<№13 . *Ур) . / (Ь5 . * (бок. уЬ-Сок.уЬ.*(иок_уЬ-иок_у1Ь10)).*Сок12);

dP5=2800;

Ь8=18; 38=Ь8.*3;

Сок13=0 . 9+ (с1-0.012) * Л^-Тд. уЬ14=460; Тд. у:Ш14=20; Л/05= ( (150. *ши. *а) +sqrt ( (150.*ти.*а) . л2+ (7 . *го. *Ь. *с1Р5) ./(1.3.*1п) ) ) ./(3 .5.*го.*Ь);

Qdgl4 = У05.*60.*38.*е.*(Ь5./Ур) . *Cdg. * (Тд.уЬ14-Тд.уЗ-Ы4) ; Ток_у1Ь14 = Ток_УЗ_]п13 - (0.9.*0с1д14.*Ур)./(Ь5.*(Сок.уЬ-Сок. у11 . * (иок_уЬ-иок_у1Ы0) ) . *Сок13) ;

%--------------------Вывод значений------------

ИАЗСНЕТ2= [Тд. у1]112 Ток_у;Ш12; Тд.уЦ^З Ток_у1Ь13; Tg.vi.hl4 Ток_у1Ь14];

КАЗСНЕТЗ= [ (Ток_уИп4-Ток_УЛ_ЬЗ) . / (12 . /Ур) ; с1Т (1) ; с1Т(2); с1Т(3); с1Т(4); с!Т(5); с1Т(б); с!Т (7 ) ; (Ток_у1ЫЗ-Ток_у1Ь12 ) . / (21./Ур) ; (Ток_у1Ь14-Ток_у1Ь13)./(18./Ур)]; Ш\ЗСНЕТЗ=аЬз(ИАЗСНЕТЗ); РАЗСНЕТ4=[<1Р;dP2 ; dPЗ; dP4;dP5] ;

end

Примеры оптимизации режимов работы ОМ. Параметры слоя сырых окатышей: Ооквх=Зб5 т/час; ¿¡=0,013м; и(Ж=0,101.

Секция/зона ом До оптимизации После оптимизации

Одг вх/°С/ ДР, дПа ©ok,°C(Uok) Расход газа м3/час Одг вх,°С/ ДР, дПа ©ок/С (Uok) Расход газа м3/час

Сырые окатыши - 20 (0,101) - 20 (0,101)

1. Зона сушки:

секция 1а 270/5700 47 (0,074) 270/7028 49 (0,072)

секция 1Ь 300/3000 68 (0,064) 347/3110 78 (0,060)

секция II 520/3000 127 (0,045) 545/3110 145 (0,04)

2. Зона подогрева 880/3000 439 (0,0075) 890/3110 479 (0,0055)

3. Зона обжига, над вакуум-

камерами :

ВК-12 (секция 1) 1320/3000 573 654 1301/3110 622 663

ВК-13 (секция 2) 1325/3000 698 663 1294/3110 749 650

ВК-14 (секция 3) 1330/3000 817 673 1260/3110 865 612

ВК-15 (секция 4) 1335/4700 934 1070 1259/4882 977 1035

ВК-16 (секция 5) 1340/4700 1034 1114 1279/4882 1073 1098

ВК-17 (секция 6) 1345/4700 1119 1333 1286/4882 1155 1260

ВК-18 (секция 7) 1350/4700 1186* 1489 1300/4882 1220 1393

4. Зона рекуперации 900/4700 1143* 913/4882 1172

5. Зона охлаждения II 200/5500 532 204/5610 547

6. Зона охлаждения 1 20/2800 203 20/3280 190

Наибольшая скорость

нагрева (охлаждения) слоя, 122 (79) 130 (81)

"С/мин

Общий расход газа, м3/тн 22,04 21,15

* - температура слоя ниже регламентного диапазона.

Параметры слоя сырых окатышей: Оок.нх-ЗбО т/час; ¿1-0,0125м; иок=0,097.

Секция/зона ОМ До оптимизации После оптимизации

Фдг.вх/°С/ ДР, дПа 0ок,°С(иОк) Расход газа м3/час ®дг.вх/°С/ ДР, дПа 0ок,°С(иОк) Расход газа м3/час

Сырые окатыши - 20 (0,097) - 20 (0,097)

1. Зона сушки:

секция 1а 270/5700 48 (0,07) 270/7118 50 (0,068)

секция 1Ь 300/3000 71 (0,061) 350/3060 80 (0,056)

секция II 520/3000 132 (0,042) 550/3060 150(0,037)

2. Зона подогрева 880/3000 457 (0,0058) 887/3060 493 (0,0044)

3. Зона обжига, над вакуум-камерами :

ВК-12 (секция 1) 1320/3000 596 647 1243/3060 631 615

ВК-13 (секция 2) 1325/3000 724 657 1223/3060 752 593

ВК-14 (секция 3) 1330/3000 847 666 1241/3060 866 603

ВК-15 (секция 4) 1335/4700 967 1066 1239/4800 977 1028

ВК-16 (секция 5) 1340/4700 1068 1155 1266/4800 1073 1101

ВК-17 (секция 6) 1345/4700 1154 1301 1272/4800 1155 1213

В К-18 (секция 7) 1350/4700 1225 1438 1293/4800 1220 1374

4. Зона рекуперации 900/4700 1173 907/4800 1171

5. Зона охлаждения II 200/5500 551 208/5560 540

6. Зона охлаждения 1 20/2800 212 20/3010 188

Наибольшая скорость нагрева (охлаждения) слоя, °С/мин 125 (82) 123 (80)

Общий расход газа, м3/тн 21,84 20,57

л

03

<и н <и

с со сз

к

«и Си

2 о к

►Л

к н с о

к к

Я" 03 со к

я ю

Л

н о

3

<и н о

о

^

о с

03

а> X и

05 03

ж

Си >>

СЬ

н

и

Графики переходных процессов при стабилизации температуры окатышей в средней точке слоя Ь=0.25 м., полученные с использованием регулятора

состояния и ПИД регулятора.

Возмущения:

- 8СМ (-30 Дж/м -К) на 5 минуте;

- 8Т', (13 °С) на 25 минуте;

Изменение температуры слоя при использовании регулятора состояний (вектор настроечных коэффициентов приведен в 3.4.3).

Изменение температуры слоя при использовании ПИД регулятора, настроенного по методу Циглера-Николса (вектор настроечных коэффициентов Я=[2.16;0.46;0.53]).

Изменение температуры слоя при использовании ПИД регулятора, настроенного по методу Циглера-Николса с последующей ручной

подстройкой

(вектор настроечных коэффициентов Я=[0.5;0.57;0.23]).

Изменение температуры слоя при использовании ПИД регулятора, настроенного по тангенциальному методу (вектор настроечных коэффициентов Я=[0.1; 1 ;0.125]).

Изменение температуры слоя при использовании ПИД регулятора, настроенного по тангенциальному методу с последующей ручной

подстройкой

(вектор настроечных коэффициентов 11=[0.8;0.6;0Л]).

I, ПЛ1П

Изменение температуры слоя при использовании ПИД регулятора, настроенного численным методом градиентного спуска (вектор настроечных коэффициентов К=[1.3;0.97;2.3])