BR112015014193B1 - Método e sistema de controle da mudança de frequência do exaustor principal de um sistema de sinterização - Google Patents

Abstract

método e sistema de controle da mudança de frequência do exaustor principal de um sistema de sinterização. método para controlar a mudança de frequência de um exaustor principal de um sistema de sinterização compreende: (1) determinar a quantidade de material a ser sinterizado; (2) calcular a velocidade de sinterização vertical da camada de material com base na quantidade de material a ser sinterizado e em um ponto de cozimento predefinido, e calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo usando a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz; (3) analisar os componentes dos gases de queima do duto de exaustão largo; (4) calcular a razão de ar eficaz com base nos componentes dos gases de queima do duto de exaustão largo e calcular a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo; 5) procurar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo com base na correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal; e (6) ajustar a frequência do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do duto de exaustão largo. um sistema de controle da mudança de frequência do exaustor principal do sistema de sinterização pode reduzir o consumo e as perdas de energia elétrica do sistema de sinterização resultantes da discrepância entre a potência fornecida na operação do exaustor principal e a carga do sistema.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção: MÉTODO E SISTEMA DE CONTROLE DA MUDANÇA DE FREQUÊNCIA DO EXAUSTOR PRINCIPAL DE UM SISTEMA DE SINTERIZAÇÃO.

[001] REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDO RELACIONADO [002] Este pedido reivindica a prioridade do pedido de patente chinesa n.°

201210578971.5 intitulado “METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING MAIN EXHAUST FAN OF SINTERING SYSTEM BY FREQUENCY CONVERSION” (Método e sistema para controlar exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência) e apresentado ao Serviço Nacional de Propriedade Intelectual em 27 de dezembro de 2012, que é aqui incorporado integralmente por referência.

[003] DOMÍNIO [004] A presente divulgação refere-se à tecnologia de controle de um sistema de sinterização e em particular a um método e sistema para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão da frequência.

[005] ANTECEDENTES [006] Com o rápido desenvolvimento da indústria moderna, a escala de produção de aço está a aumentar, com o consequente aumento no consumo de energia, e a poupança de energia bem como a proteção ambiental tornaram-se fatores importantes na indústria do aço. Na produção de aço, o minério de ferro é tratado em um sistema de sinterização antes de entrar em um alto-forno para ser fundido. Em um exemplo, adicionam-se quantidades adequadas de combustível e agente de fluxo (fundente) a várias matérias-primas de ferro moídas tendo uma quantidade apropriada de água adicionada, seguindo-se mistura e peletização, e os materiais mistos e peletizados obtidos são distribuídos em uma grelha de sinterização para queima, sendo submetidos a uma série de alterações físicas e químicas e formando, assim, minérios sinterizados que são fáceis de fundir, sendo este processo conhecido como sinterização.

[007] O sistema de sinterização inclui principalmente uma pluralidade de equipamentos, tais como uma grelha de sinterização, um misturador, um exaustor

2/33 principal, um permutador anular. Para o fluxo geral do processo, é feita referência à Figura 1, na qual: várias matérias-primas são combinadas em uma câmara de composição 1 para formar um material misto, o qual dá entrada em um misturador 2 para ser misturado uniformemente e peletizado, e é depois uniformemente disperso em uma grelha de sinterização 5 por meio de um cilindro alimentador 3 e um distribuidor de nove cilindros 4 para formar uma camada de material, o material é inflamado por um ventilador de ignição 12 e um ventilador pirofórico 11 para dar início ao processo de sinterização. O sínter obtido no fim da sinterização é briquetado em um britador de rolo único 8, a seguir entra no permutador anular 9 para ser arrefecido e é por fim transportado para um alto-forno, ou para um depósito de produto acabado depois de peneirado e classificado. Quando o oxigênio necessário ao processo de sinterização é fornecido por um exaustor principal 10, múltiplas caixas de ar verticais 6 estão dispostas lado a lado em baixo da grelha de sinterização 5, um duto de exaustão largo (ou duto de exaustão) 7 está disposto horizontalmente em baixo da caixa de ar 6, o duto de exaustão largo 7 está ligado ao exaustor principal 10, e o fluxo de ar causado por uma pressão negativa produzida pelo exaustor principal 10 através do duto de exaustão largo 7 e a caixa de ar 6 atravessa a grelha, proporcionando o ar para a queima do processo de sinterização.

[008] Para garantir a qualidade do sínter, a velocidade da grelha de sinterização e a espessura da camada de material na grelha de sinterização são geralmente ajustadas na fase inicial da sinterização, de modo que o ponto de cozimento permaneça substancialmente em uma posição fixa predefinida (geralmente, a penúltima caixa de ar na grelha de sinterização). Quando o sistema se encontra em estado estável, a espessura da camada de material geralmente não varia, o exaustor principal está em estado estável e sua velocidade de rotação não pode ser ajustada, a estabilidade da pressão negativa de todo o sistema de sinterização é mantida ajustando a porta do exaustor principal, e o ponto de cozimento permanece substancialmente não alterado ajustando a velocidade da grelha de sinterização. Por outro lado, na produção real, em virtude da influência

3/33 causada por alguns fatores, como o mercado, o armazenamento de matériasprimas e o armazenamento do sínter, por vezes é necessário ajustar a produção de sínter e consequentemente a quantidade de material a ser sinterizado. Geralmente, para uma determinada densidade de material e uma determinada largura de grelha de sinterização, uma variação na quantidade de material sinterizado implica uma mudança na velocidade da grelha de sinterização ou na espessura da camada de material. Obviamente, se a pressão de sinterização negativa não for alterada, uma variação na quantidade de material sinterizado causará um desvio no ponto de cozimento da sua posição predefinida fixa e a qualidade do sínter não pode deste modo ser assegurada. Na atual configuração, o ajuste é feito apenas por alteração da pressão negativa, variando o grau de abertura da porta do exaustor principal.

[009] No atual processo de sinterização, para dar resposta às variações nas condições de sinterização e influenciar o processo de sinterização (ou seja, a qualidade do sínter) devido a alterações nas exigências de produção, o exaustor principal do sistema de sinterização geralmente opera à sua velocidade de rotação máxima e cada um dos processos de ajustamento do exaustor principal é realizado ajustando a porta do ar, o que inevitavelmente conduz a perdas e consumo excessivo de energia.

[010] SUMÁRIO [011] Atendendo ao exposto, o objeto do presente pedido é proporcionar um método e sistema para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, o que resolve o problema das excessivas perdas e do excessivo consumo de energia.

[012] A fim de alcançar o objetivo anterior, é proporcionado um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência de acordo com as formas de realização do presente pedido. O método inclui:

1) determinar a quantidade de material a ser sinterizado;

2) calcular a velocidade de sinterização vertical da camada de material

4/33 com base na quantidade de material sinterizado e em um ponto de cozimento predefinido, e calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo usando a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz;

3) analisar a composição dos gases de queima no duto de exaustão largo;

4) calcular a razão de ar eficaz com base na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo e calcular a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo, em que a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo dividida pela razão de ar eficaz;

5) determinar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo com base na correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal; e

6) ajustar a frequência do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do duto de exaustão largo.

[013] Segundo o método de controle atrás descrito, uma vez que a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo é obtida de acordo com a variação na quantidade de material sinterizado e a frequência do exaustor principal é ajustada com base na quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo, a frequência do exaustor principal pode ser ajustada dinamicamente com a variação na quantidade de material a ser sinterizado a fim de facilitar um equilíbrio dinâmico entre o consumo de energia do exaustor principal e a variação na carga - deste modo reduzindo o consumo e perda de energia causados pela discrepância entre a carga e a potência do exaustor principal e também evitando o ajustamento praticado atualmente, que implica um consumo de energia relativamente grande em que a pressão negativa é alterada apenas pela variação na abertura da válvula da caixa de ar.

[014] Outra forma de realização baseada no método de controle descrito

5/33 atrás, inclui ainda as seguintes etapas:

[015] medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo;

[016] calcular a diferença entre a atual quantidade de ar do duto de exaustão largo e a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo; e [017] se a diferença for superior ou igual a um valor limite definido, ajustar a frequência do exaustor principal para a frequência requerida do duto de exaustão largo correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo, ou ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

[018] Se as formas de realização da presente invenção forem aplicadas no controle de uma máquina de sinterização de 180 metros quadrados (a produção anual de uma unidade de sinterização de 180 metros quadrados é de 180 milhões de toneladas, o consumo de potência médio por tonelada de produto é de 40 quilowatts), em comparação com uma alternativa que não emprega a presente invenção, a poupança de energia pode ser cerca de 15%, com uma poupança de potência anual de cerca de 1080 x 10⁴ quilowatts, permitindo grandes benefícios de ordem econômica e ambiental, tais como poupanças e redução de emissões poluentes. Se as formas de realização da presente invenção forem aplicadas no controle de uma unidade de sinterização de 360 metros quadrados, em comparação com uma alternativa que não emprega a presente invenção, a poupança de energia pode ser de cerca de 15%, com uma poupança de potência anual de cerca de 2160 x 10⁴ quilowatts, permitindo grandes benefícios de ordem econômica e ambiental, tais como poupanças e redução de emissões poluentes.

[019] Em particular, no sistema de sinterização existem muitos equipamentos associados. Um equipamento associado a vários equipamentos pode ser referido como um equipamento de sistema, tal como a grelha de sinterização e o exaustor principal; um equipamento associado a menos equipamentos pode ser referido como um equipamento local, tal como uma caixa de ar e a válvula da caixa de ar.

6/33

Obviamente, o ajuste de um equipamento de sistema, por exemplo, o ajuste da velocidade da grelha e o ajuste da frequência do exaustor principal, tem uma influência relativamente grande no sistema, ao passo que o ajuste de um equipamento local tem uma influência relativamente pequena no sistema. Portanto, no sistema de sinterização, o efeito é aplicado ao sistema pelo ajuste de um equipamento local que não um equipamento de sistema, o que favorece a estabilidade do sistema e prolonga a vida do equipamento. Assim, nas formas de realização do presente pedido, apenas quando a diferença entre a atual quantidade de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo for superior ou igual a um valor limite definido, se procede ao ajuste da frequência atual do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo; caso contrário, a abertura da válvula da caixa de ar é ajustada para que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada. As formas de realização do presente pedido baseiam-se na premissa de se manterem estáveis a velocidade da grelha, a frequência do exaustor principal e a porta de ar do exaustor principal. Quando a variação na quantidade de ar é relativamente grande, o ajuste pode ser alcançado ajustando a frequência do exaustor principal. No caso de a variação no exaustor principal ser relativamente pequena, o ajuste pode ser feito ajustando a abertura da válvula da caixa de ar de sinterização, alcançando assim o ajuste da velocidade de sinterização vertical do material e desta forma controlando o processo de sinterização e o ponto de cozimento com mais precisão. Obviamente, o ajuste também pode ser alcançado pelo ajustamento da porta de ar do exaustor principal, mas para assegurar uma variação estável das condições de funcionamento do sistema, recorre-se ao ajuste da porta de ar da caixa de ar como uma alternativa preferida para ajustar a porta de ar. Assim, as formas de realização do presente pedido proporcionam o ajustamento requerido enquanto facilitam a estabilidade do sistema.

7/33 [020] De preferência, a quantidade de material a ser sinterizado é obtida das seguintes formas:

[021] Passo 21) incluir a medição contínua ou regular dos caudais de material em todas as saídas do distribuidor;

[022] Passo 22) incluir a acumulação dos valores médios dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor medidas; e [023] Passo 23) incluir o cálculo da quantidade de material a ser sinterizado com base nos valores acumulados.

[024] De preferência, os caudais de material de todas as saídas do distribuidor em uma unidade de tempo são medidos contínua ou periodicamente, os valores médios dos resultados da medição contínua ou periódica são acumulados, e a quantidade de material a ser sinterizado é calculada usando os valores acumulados. O erro de medição pode ser reduzido e a precisão de determinação da quantidade de material a ser sinterizado pode ser melhorada através de medições repetidas e calculando a quantidade de material a ser sinterizado pelo valor médio das medições repetidas. Além disso, na presente alternativa, os caudais de material são medidos em todas as saídas do distribuidor, ou seja, na fonte de transferência do material, o que permite obter atempadamente a quantidade real do material a ser sinterizado e diminuir o atraso no ajustamento causado pela demora em obter os valores.

[025] Uma alternativa mais otimizada com base nas soluções atrás preferidas é:

[026] entre o passo 22) e o passo 23), incluir ainda:

[027] determinar se a diferença entre dois valores acumulados adjacentes está dentro de um intervalo definido; optar pelo passo 23) no caso de a diferença entre os dois valores acumulados adjacentes se situar no intervalo definido; e optar pelo passo 22) no caso de a diferença entre os dois valores adjacentes acumulados se situar fora do intervalo definido.

[028] De acordo com a presente alternativa, os valores acumulados são determinados muitas vezes e a situação de uma súbita mudança na quantidade

8/33 de material a ser sinterizado causada por elementos acidentais é eliminada, obtendo-se assim com mais precisão a quantidade de material a ser sinterizado.

[029] Apropriadamente, a composição dos gases de queima de cada caixa de ar é analisada periodicamente e o valor médio da composição dos gases de queima obtido por análise repetida é usado como a composição dos gases de queima de cada caixa de ar.

[030] Na presente alternativa, a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo é analisada periodicamente a fim de calcular com mais precisão a razão de ar eficaz e quantidade de ar requerida. A quantidade de ar requerida é atualizada periodicamente, deste modo atingindo-se uma correspondência exata entre a quantidade de ar requerida e a quantidade de material sinterizado, e garantindo um maior grau de correspondência do ajustamento da frequência do exaustor principal com a quantidade de material sinterizado.

[031] De acordo com as formas de realização do presente pedido, é também proporcionado um sistema para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, sistema esse que inclui:

[032] uma unidade de aquisição de parâmetros iniciais, configurada para determinar a quantidade de material a ser sinterizado;

[033] uma primeira unidade de cálculo, configurada para calcular a velocidade de sinterização vertical de uma camada de material com base na quantidade de material sinterizado e em um ponto de cozimento predefinido, e calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo usando a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz;

[034] uma unidade de análise da composição dos gases de queima, configurada para analisar a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo do sistema de sinterização;

[035] uma segunda unidade de cálculo, configurada para calcular a razão de ar eficaz com base na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo e calcular a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo dividindo a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo pela razão de ar eficaz;

9/33 [036] uma unidade de aquisição de parâmetros requeridos, configurada para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo com base na relação correspondente entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal; e [037] um controlador configurado para ajustar a frequência atual do exaustor principal para uma frequência do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal.

[038] As vantagens do sistema de controle são como descritas atrás para o método e nada mais será aqui repetido.

[039] BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [040] A fim de ilustrar mais claramente as formas de realização do presente pedido, os desenhos que acompanham as descrições das formas de realização e o estado da técnica são descritos adiante. Obviamente, os desenhos descritos a seguir dizem respeito a apenas algumas das formas de realização do presente pedido. Para os peritos na especialidade, desenhos de outras formas de realização poderão também ser obtidos em conformidade com os presentes desenhos sem necessitade de esforço criativo.

[041] A Figura 1 é uma visão estrutural esquemática de um sistema típico de sinterização;

[042] a Figura 2 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma primeira forma de realização do presente pedido;

[043] a Figura 3 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma segunda forma de realização do presente pedido;

[044] a Figura 4 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma terceira forma de realização do presente pedido;

[045] a Figura 5 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor

10/33 principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma quarta forma de realização do presente pedido;

[046] a Figura 6 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma quinta forma de realização do presente pedido;

[047] a Figura 7 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma sexta forma de realização do presente pedido;

[048] a Figura 8 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma sétima forma de realização do presente pedido; e [049] a Figura 9 é um fluxograma de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com uma oitava forma de realização do presente pedido.

[050] DESCRIÇÃO DETALHADA [051] A fim de clarificar os objetivos, soluções técnicas e vantagens das formas de realização do presente pedido, as soluções técnicas nas formas de realização do presente pedido serão descritas de forma mais clara e completa em conjunto com os desenhos que acompanham. Obviamente, as formas de realização descritas são apenas algumas e não todas as formas de realização do presente pedido. Com base nas formas de realização do presente pedido, outras formas de realização obtidas pelo perito na especialidade sem necessidade de esforço criativo farão também parte do âmbito de aplicação do presente pedido.

[052] Em um sistema de sinterização, há várias formas de entradas (cargas). Por exemplo, a quantidade de material sinterizado, a espessura de uma camada de material, até mesmo um dispositivo pode constituir uma entrada para outro dispositivo associado devido à associação entre si; por exemplo, a velocidade de uma grelha pode ser uma entrada para o exaustor principal. Na prática, são as mudanças e flutuações nas entradas, por razões tais como falhas no equipamento e alterações na configuração, que alteram e influenciam o equilíbrio e a

11/33 estabilidade do sistema de sinterização. Neste caso, o estado operacional de alguns equipamentos do sistema tem de ser alterado, ou seja, o sistema tem de ser ajustado. Caso contrário, a qualidade de sinterização não é assegurada, ou poderão ocorrer problemas tais como poluição ambiental e consumo excessivo e inaceitável de energia.

[053] Primeira forma de realização [054] É feita referência à Figura 2, em que se mostra o fluxo de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão da frequência, de acordo com uma primeira forma de realização do presente pedido.

[055] O objetivo do método de controle de acordo com a forma de realização do presente pedido é, no caso de a quantidade de material a sinterização variar e a fim de assegurar a qualidade do sínter (isto é, o ponto de cozimento ser constante), como ajustar de forma adaptativa a frequência do exaustor principal de acordo com a variação no sínter, a fim de diminuir o consumo e perdas de energias resultantes da discrepância entre a frequência do exaustor principal e a quantidade de sínter durante a sinterização.

[056] O fluxo apresentado na Figura 2 inclui de S101 a S106.

[057] S101 inclui determinar a quantidade de material a ser sinterizado.

[058] Na produção real, devido à influência de muitos fatores tais como o mercado, o armazenamento de matérias-primas e o armazenamento do sínter, a produção de sínter do sistema de sinterização pode ser ajustada continuamente e a quantidade de material a ser sinterizado pode ser também continuamente ajustada em conformidade. Além disso, mesmo que a quantidade de material a ser sinterizado já tenha sido determinada, esta ainda pode variar em diferentes alturas devido a variações na estabilidade do equipamento. A fim de fazer com que a frequência do exaustor principal varie dinamicamente com a quantidade de material a ser sinterizado, é necessário ajustar de forma adaptativa a frequência do exaustor principal de acordo com a variação dinâmica na quantidade de material sinterizado, o que exige saber a quantidade de material a ser sinterizado

12/33 do sistema de sinterização. Evidentemente, a quantidade de material á sinterização pode ser um valor predefinido com base em um plano de produção, ou um valor determinado por um medidor.

[059] S102 inclui calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo.

[060] A quantidade de ar eficaz refere-se à quantidade de ar que participa na queima durante a sinterização de uma quantidade unitária de material, e a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo refere-se à quantidade de ar que participa na queima do atual material sinterizado. Na presente forma de realização, o ponto de cozimento do sínter já está predefinido, e assim a velocidade de sinterização vertical da camada de material pode ser calculada com base na quantidade de material a ser sinterizado determinada em S101 e com base no ponto de cozimento. A quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo pode ser calculada com base na relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz.

[061] A fórmula de cálculo é:

[062] E ⁼ Sgrelha ^x Hcamada de material ^x Vgrelha ^x p (1) [063] na qual E é a quantidade de material a ser sinterizado por unidade de tempo; Sgreiha é a largura da grelha de sinterização; Hcamada de material é a espessura da camada de material; Vgrelha é a velocidade da grelha da sinterização; e p é a densidade do material a ser sinterizado.

[064] Na sinterização, o ponto de cozimento deverá ser constante, pois a camada de material só queima completamente ao atingir o ponto de cozimento. O tempo ti necessário para que o material queime completamente é igual ao tempo t2 necessário para que o material seja transferido da posição inicial da grelha de sinterização para o ponto de cozimento, ou seja:

[065] ti= t2 (2) [066] e [067] ti— Hcamada de material/V _L (3)

13/33 [068] em que Hcamada de material é a espessura da camada de material; e V 1 é a velocidade de sinterização vertical, [069] e [070] Í2⁼ N/Vgrelha (4) [071] em que N é a distância entre o ponto de cozimento predefinido e a posição inicial da grelha de sinterização, e Vgreiha é a velocidade da grelha de sinterização.

[072] A seguir, as fórmulas (2), (3) e (4) são inseridas na fórmula (1), para se obter:

[073] V 1 = E/Sgrelha/p/N (5) [074] Tendo em conta que a quantidade de material a ser sinterizado E já foi determinada no passo S101, a distância N entre o ponto de cozimento predefinido e a posição inicial da grelha de sinterização é conhecida para um dado sistema de sinterização de um dado material, e a largura da grelha de sinterização Sgreiha bem como a densidade do material sinterização p são conhecidas e constantes, a velocidade de sinterização vertical da camada de material V1 pode ser obtida pela fórmula (5).

[075] Durante a produção, a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz é a seguinte:

[076] V -L — Qeficaz/E/Qt padrão (6) [077] na qual Qeficaz é a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo;

Qt padrão é a quantidade de ar necessária para participar na queima completa de uma unidade de material em um estado padrão e é determinada pelo tipo de material; e Qt padrão é um parâmetro conhecido.

[078] A quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo, ou seja, a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo correspondente à produção da sinterização determinada no passo S101, pode ser calculada pela fórmula (6) em conjunto com a quantidade de material a ser sinterizado.

[079] S103 inclui analisar a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo.

14/33 [080] Neste passo, a composição dos gases de queima após a reação de sinterização é determinada por um analisador de composição de gases de queima e o resultado da análise é usado para calcular a razão de ar eficaz.

[081] Evidentemente, a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo pode ser analisada diretamente dentro do duto de exaustão largo, mas também pode ser determinada pela análise da composição dos gases de queima em cada caixa de ar. Uma solução preferida é analisar a composição dos gases de queima em cada caixa de ar e usar a média de todas as composições dos gases de queima das caixas de ar como a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo. Uma vez que os gases de queima mais recentes da reação de sinterização refletem melhor o atual processo de sinterização, através da análise direta a cada caixa de ar, a estimação da composição dos gases de queima do duto de exaustão largo poderá ser melhorada. O uso do valor médio de todas as composições dos gases de queima das caixas de ar como a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo pode melhorar a precisão da estimação da composição dos gases de queima do duto de exaustão largo e reduzir a influência de uma súbita mudança na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo nas caixas de ar individuais causada por elementos acidentais.

[082] Outra via mais preferida é analisar regularmente a composição dos gases de queima em cada caixa de ar e tomar o valor médio das composições dos gases de queima resultante das múltiplas análises como a composição dos gases de queima em cada caixa de ar. A análise regular da composição dos gases de queima permite ajustar a frequência do exaustor principal para corresponder com mais precisão à quantidade de material a ser sinterizado e desse modo otimizar o ajuste da frequência do exaustor principal.

[083] S104 inclui calcular a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[084] A razão entre a quantidade de ar eficaz e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é calculada usando a composição dos gases de queima

15/33 do duto de exaustão largo. A quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo dividida pela razão de ar eficaz. A razão de ar eficaz refere-se à razão entre a quantidade de ar eficaz e a quantidade total de ar na sinterização.

[085] No processo de sinterização da camada de material, o oxigênio no ar gerado pelo ventilador principal não é consumido completamente, pois apenas uma parte do oxigênio participa na reação de sinterização. Portanto, a quantidade de oxigênio consumido pelas matérias-primas no processo de sinterização pode ser obtida pela análise da composição dos gases de queima. Na presente forma de realização, o teor de O2, CO, CO2, N2, NO, NO2 por unidade volume de gases de queima é obtido principalmente pela análise dos componentes dos gases de queima.

[086] Quando 0 ar participa no processo de reação de sinterização, o oxigênio participa em reações tais como reações em fase sólida de combustão de minérios de ferro e coque e como tal a quantidade de oxigênio nos gases de queima pode variar em relação à quantidade de oxigênio antes das reações. Além disso, como o azoto não participa nas reações em fase sólida dos minérios de ferro, o azoto continua presente na forma de NO, NO2, N2 após o processo de sinterização, e a quantidade de azoto pode ser medida com precisão nos gases de queima do duto de exaustão largo.

[087] Com base na lei da conservação da massa, o teor de azoto e oxigênio no ar é estável. Portanto, a quantidade de azoto e oxigênio que dá entrada do duto de exaustão largo pode ser calculada a partir da quantidade de azoto e da quantidade de azoto oxidado nos gases de queima. Com base na quantidade medida do oxigênio remanescente nos gases de queima, a quantidade de oxigênio que participa da reação pode ser calculada com precisão pela fórmula (a).

[088] A quantidade de oxigênio no ar/quantidade de azoto no ar = (quantidade de oxigênio remanescente nos gases de queima do duto de exaustão largo + quantidade de oxigênio que participa na reação) / (quantidade de azoto remanescente nos gases de queima do duto de exaustão largo + quantidade de

16/33 azoto oxidado) (a) [089] A quantidade de oxigênio no ar/quantidade de azoto no ar é constante; a quantidade de azoto oxidado pode ser determinada a partir da quantidade de NO e da quantidade de NO2 medida pelo analisador dos gases de queima; e a quantidade de azoto remanescente nos gases de queima pode ser estimada a partir da quantidade de N2 medida pelo analisador dos gases de queima.

[090] Assim, a quantidade de oxigênio que participa na reação pode ser calculada.

[091] Uma vez obtida a quantidade de oxigênio que participa na reação, a razão de ar eficaz do duto de exaustão largo K pode ser calculada pela fórmula (b).

[092] K = quantidade de oxigênio que participa na reação / (quantidade de oxigênio que participa na reação + a quantidade de oxigênio remanescente nos gases de queima) χ 100% (b) [093] em que K denota a razão de ar eficaz do duto de exaustão largo, e a quantidade de oxigênio remanescente nos gases de queima pode ser medida pelo analisador de gases.

[094] A quantidade de ar requerida Qrequerida do duto de exaustão largo pode ser calculada pela fórmula (8).

[095] Qrequerida ⁼ Qeficaz/K (8) [096] S105 inclui encontrar a velocidade de rotação requerida para o exaustor principal.

[097] A velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é determinada pela correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal. A correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal reflete que a diferentes velocidades de rotação do exaustor principal correspondem diferentes quantidades de ar no duto de exaustão largo. Em um procedimento real, a velocidade de rotação do exaustor

17/33 principal é determinada a partir de testes, medições e estatísticas.

[098] S106 inclui ajustar a frequência do exaustor principal.

[099] Com base na velocidade de rotação requerida do exaustor principal obtida no passo S105, a frequência atual do exaustor principal é ajustada para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal. Assim, é alcançado o ajuste da frequência do exaustor principal.

[100] Para a alternativa de acordo com a primeira forma de realização, a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é obtida a partir da quantidade de material a ser sinterizado determinada atrás e do ponto de cozimento predefinido, e a frequência do exaustor principal é ajustada com base na quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo, conseguindo-se assim que a frequência do exaustor principal se aproxime da frequência requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de material sinterizado. Desta forma, é também conseguido que o exaustor principal se ajuste de forma adaptativa de acordo com variações na quantidade de material a ser sinterizado, o que pode reduzir o consumo e as perdas de energia durante o processo todo de sinterização.

[101] De acordo com a primeira forma de realização, a frequência do exaustor principal é ajustada de acordo com a variação na quantidade de material a ser sinterizado, a fim de fazer corresponder o consumo de energia do exaustor principal com variações na carga e alcançar assim poupanças de energia. No entanto, o ajustamento do exaustor principal como equipamento de sistema pode afetar adversamente a estabilidade de todo o sistema de sinterização. Portanto, de acordo com outra forma de realização baseada na primeira forma de realização, é proporcionada uma alternativa de melhoria, na qual o exaustor principal é ajustado quando a variação na carga, ou seja, na quantidade de material a ser sinterizado, é relativamente grande, e quando a variação na carga é relativamente pequena, é ajustada a abertura da válvula da caixa de ar. Desta forma, combinando os ajustamentos do exaustor principal e da abertura da válvula

18/33 da caixa de ar, o ajuste de frequência do exaustor principal pode ser alcançado ajustando a abertura da válvula de caixa de ar no caso de a carga ser relativamente pequena, conseguindo-se assim um ajuste com uma influência relativamente pequena no sistema de sinterização como um todo.

[102] Especificamente, entre o passo S104 e o passo S105 da primeira forma de realização, podem também ocorrer os seguintes passos:

[103] S1 inclui medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo.

[104] S2 inclui calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[105] S3 inclui determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido. Se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, o passo S105 é realizado, caso contrário, o passo S4 é executado.

[106] S4 inclui ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

[107] No sistema de sinterização, a eficácia do ar diminui com o aumento na quantidade de ar e vice-versa. Por exemplo, quanto mais demorado for o processo de sinterização, menor será a resistência da camada de material e esta redução de resistência permite passar uma maior quantidade de ar através da camada de material, reduzindo a quantidade de ar eficaz (ou seja, de oxigênio no ar) que participa na sinterização e consequentemente a eficácia da quantidade de ar. Neste caso, o aumento na pressão negativa da caixa de ar pelo ajuste da abertura (fechamento) da válvula da caixa de ar permite manter a quantidade de ar eficaz.

[108] S3 consiste em determinar a variação na carga a fim de selecionar se o ajustamento será através do exaustor principal ou da abertura da válvula da caixa de ar, substituindo-se o ajuste do exaustor principal pelo ajuste da abertura da válvula de caixa de ar no caso de a variação não ser grande e deste modo reduzindo tanto quanto possível a influência do ajuste no sistema de sinterização.

[109] S4 consiste em determinar se a abertura da válvula da caixa de ar

19/33 deverá ser maior ou mais pequena. Uma vez obtida a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo, a variação na carga requer que o sistema forneça o ar eficaz correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo. A quantidade de ar eficaz pode ser calculada antes do ajuste da válvula da caixa de ar, ou seja, no atual estado da válvula da caixa de ar, ou seja, a quantidade de ar eficaz pode ser calculada multiplicando a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo pela razão de ar eficaz. Portanto, a finalidade de ajustar a abertura da válvula da caixa é fazer com que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes do ajuste da válvula da caixa de ar. A quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo pode ser calculada com base na quantidade de ar medida do duto de exaustão largo e a razão de ar eficaz. Tendo em conta que o perito na especialidade conseguirá aplicar a alternativa segundo as instruções da presente forma de realização, nada mais será aqui repetido.

[110] Segunda forma de realização:

[111] No método de controle de acordo com a presente forma de realização, a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é obtida com base na quantidade determinada de material a ser sinterizado, e a frequência do exaustor principal é ajustada usando a relação correspondente entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal. Uma vez que a quantidade de material a ser sinterizado é geralmente obtida por medição, a precisão da quantidade de material a ser sinterizado é um fator importante que influencia o efeito do ajuste do exaustor principal.

[112] A Figura 3 mostra o fluxo de um método de controle de um exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com a segunda forma de realização. De acordo com a Figura 3, o método inclui os passos de S201 a S208.

[113] S201 inclui a medição dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor.

[114] Os caudais de material de todas as saídas do distribuidor são medidos

20/33 contínua ou regularmente, ou seja, os caudais de material de todas as saídas do distribuidor dentro de uma unidade de tempo são medidos contínua ou regularmente. Nesta etapa, os caudais de material de todas as saídas do distribuidor são medidos contínua ou regularmente a fim de se obter muitas medições dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor e calcular a quantidade de material a ser sinterizado.

[115] S202 inclui acumular os valores médios dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor.

[116] Ou seja, o valor médio do caudal de material de cada saída do distribuidor medido no passo S201 é calculado e em seguida os valores médios dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor são acumulados.

[117] S203 inclui o cálculo da quantidade de material a ser sinterizado.

[118] A quantidade de material a ser sinterizado é calculada com base nos valores acumulados na etapa S202 e os valores acumulados podem ser usados como a quantidade de material a ser sinterizado.

[119] A medição contínua é uma medição de caudal de material na qual todos os caudais de material de todas as saídas do distribuidor são recolhidos continuamente em um intervalo de tempo relativamente pequeno, muitas vezes em um período de tempo específico, e que é apropriada para a situação de flutuações do caudal de material do fluxo de distribuição resultante do equipamento. O específico período de tempo é ajustado dinamicamente com o estado do equipamento e o intervalo de tempo é predefinido de acordo com a situação real, por exemplo, o intervalo de tempo pode ser definido como 1, 1,5 ou 2 segundos. Quando o caudal de material da saída do distribuidor é recolhido neste intervalo de tempo e a flutuação no caudal de material de uma determinada saída do distribuidor é superior a uma definida percentagem, tal como 5%, várias vezes seguidas, por exemplo 3, o tempo de recolha do caudal de distribuição é prolongado até o tempo de recolha ser igual ou superior ao limite de ajustamento, ou até o tempo de recolha dos caudais de material acumulados ser igual ou superior ao limite do ajustamento, ou até as flutuações nos caudais de material de

21/33 todas as saídas do distribuidor colhidos três vezes continuamente serem inferiores à percentagem definida. O limite do ajuste é um valor empírico, tal como 20 segundos.

[120] O específico período de tempo é o ciclo de execução do passo S203, a quantidade de material a ser sinterizado é calculada uma vez no final do período de tempo, as etapas subsequentes são realizadas, e um ajustamento é concluído.

[121] A medição regular é uma medição do caudal de material na qual os caudais de material de todas as saídas do distribuidor são recolhidos continuamente em um intervalo de tempo relativamente grande, muitas vezes em um período de tempo específico, e que é apropriada para a situação em que o estado do equipamento é estável e a flutuação no fluxo de distribuição é inferior a um valor admissível. Portanto, o período de tempo específico da medição regular é geralmente grande, tal como 300 segundos, e o intervalo de tempo é relativamente grande, tal como 5 ou 10 segundos.

[122] Em outra forma de realização, uma medição regular é primeiro adotada, mas se a flutuação do caudal de material de uma determinada saída do distribuidor for superior a uma definida percentagem duas vezes seguidas, então uma medição contínua é iniciada para que o valor do caudal de material reflita melhor a situação real, facilitando a adaptação atempada do sistema e também a operação estável do equipamento de sistema.

[123] Outro exemplo a respeito da variação na recolha dos caudais de material está ilustrado na terceira forma de realização apresentada na Figura 4.

[124] Na segunda forma de realização, há uma correspondência exata entre os passos de 204 a 208 e os passos de S102 a S106; nada mais será aqui repetido.

[125] Em comparação com a primeira forma de realização do método de controle de um exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com a segunda forma de realização, é proporcionado um modo mais preferido para determinar a quantidade de material a ser sinterizado, no qual os caudais de material de todas as saídas do distribuidor são medidos

22/33 contínua ou periodicamente, isto é, são recolhidos os caudais de material de todas as saídas do distribuidor em uma unidade de tempo, os valores médios dos resultados da medição contínua ou periódica são acumulados, e a quantidade de material a ser sinterizado é calculada usando os valores acumulados. Desta forma, o erro de medição pode ser reduzido e a precisão de determinação da quantidade de material a ser sinterizado pode ser melhorada através de medições repetidas e calculando a quantidade de material a ser sinterizado pelo valor médio das medições repetidas. Além disso, na forma de realização, os caudais de material são medidos em todas as saídas do distribuidor, ou seja, na fonte de transferência do material, o que permite obter atempadamente a quantidade real de material a ser sinterizado e diminuir o atraso no ajustamento causado pela demora em obter os valores.

[126] Em outra forma de realização baseada na segunda forma de realização, entre os passos S206 e S207 da segunda forma de realização estão especificamente incluídos os seguintes passos:

[127] S1 inclui medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo.

[128] S2 inclui calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[129] S3 inclui determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido. Se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, o passo S207 é realizado, caso contrário, o passo S4 é executado.

[130] S4 inclui ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes da válvula de caixa de ar ser ajustada.

[131] Terceira forma de realização:

[132] No processo de determinar a quantidade de material a ser sinterizado, a flutuação na quantidade de material a sinterização é incerta, por exemplo, o tempo e a magnitude da flutuação são incertos.

[133] Por esse motivo, a segunda forma de realização é otimizada em uma

23/33 terceira forma de realização. É feita referência à Figura 4, em que se mostra o fluxo de um método para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência de acordo com esta terceira forma de realização.

[134] Na forma de realização, os passos de S301 a S302 são equivalentes aos passos de S201 a S202 da segunda forma de realização, e o passo S304 equivale ao passo S203 da segunda forma de realização, mas entre os passos S302 e S304 ocorrem os passos a seguir.

[135] O passo S303 inclui determinar se a diferença entre dois valores acumulados adjacentes se situa em um intervalo definido. S304 é executado no caso de a diferença entre dois resultados acumulados adjacentes se situar no intervalo definido - indicador de que a flutuação nos caudais de material nas saídas do distribuidor é relativamente pequena e de que a quantidade de material sinterizado está estável e, portanto, pode ser usada como parâmetro inicial; caso contrário, é realizado o passo S302.

[136] Há uma correspondência exata entre os passos de S304 a S309 e os passos de S203 a S208 da segunda forma de realização, as partes correspondentes são como descritas na segunda forma de realização, nada mais será aqui repetido.

[137] De acordo com a terceira forma de realização, realiza-se uma determinação preliminar da estabilidade do caudal de material na saída do distribuidor, em seguida uma operação correspondente é executada com base no resultado da determinação, alcançando-se assim uma medição do caudal de material na saída do distribuidor que é relativamente estável, deste modo melhorando-se a precisão na quantidade de material a ser sinterizado.

[138] Em outra forma de realização, há um passo de determinação entre os passos S302 e S303, se o tempo de recolha dos caudais de material acumulados for igual ou superior ao limite do ajustamento, ou se a flutuação nos caudais de materiais de todas as saída do distribuidor recolhidos três vezes continuamente for inferior a uma percentagem definida, o passo S304 é executado; caso

24/33 contrário, é realizado o passo S303.

[139] Em outra forma de realização baseada na terceira forma de realização, entre os passos S307 e S308 da terceira forma de realização podem ocorrer especificamente os seguintes passos:

[140] S1 inclui medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo.

[141] S2 inclui calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[142] S3 inclui determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido. Se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, o passo S308 é realizado, caso contrário, o passo S4 é executado.

[143] S4 inclui ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

[144] Quarta forma de realização:

[145] Na segunda e terceira formas de realização descritas atrás, é necessário o caudal de material na saída da distribuição do distribuidor para calcular a quantidade de material á sinterização. No sistema de sinterização para a produção de um material específico, a distância N entre o ponto de cozimento predefinido e a posição inicial de sinterização é conhecida, a largura Sgreiha da grelha de sinterização e a densidade p do material a ser sinterizado também são conhecidos, assim, a quantidade de material a sinterização é calculada através da fórmula (1) medindo a espessura da camada de material Hcamada material na grelha de sinterização e a velocidade da grelha de sinterização Vgrelha. A específica operação é ilustrada na Figura 5, que mostra o fluxo de um método de controle de um exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, de acordo com a quarta forma de realização.

[146] O fluxo apresentado na Figura 5 inclui os passos de S401 a S407.

[147] S401 inclui a medição da espessura da camada de material e a velocidade da grelha de sinterização.

25/33 [148] S402 inclui o cálculo da quantidade de material a ser sinterizado.

[149] A quantidade de material a sinterização é calculada com base na fórmula (1) na primeira forma de realização.

[150] Na forma de realização, há uma correspondência exata entre os passos de S403 a S407 e os passos de S102 a S106 da primeira forma de realização, nada mais será aqui repetido. No método de acordo com a forma de realização, a quantidade de material a ser sinterizado é calculada medindo a espessura da camada de material e a velocidade da grelha de sinterização.

[151] Para tornar os resultados de medição mais precisos, de preferência, no passo S401 anterior, é medida a espessura da camada de material na parte da grelha de sinterização correspondente à saída do distribuidor. A espessura da camada de material nesta parte pode refletir diretamente uma nova variação na quantidade de material a ser sinterizado e, através da medição nesta parte, o ajuste nas subsequentes etapas pode ser alcançado em tempo oportuno e o ajuste da frequência do exaustor principal pode ser realizado mais atempadamente e com maior precisão.

[152] Em outra forma de realização baseada na quarta forma de realização, entre os passos S405 e S406 da quarta forma de realização podem ocorrer especificamente os seguintes passos:

[153] S1 inclui medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo.

[154] S2 inclui calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[155] S3 inclui determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido. Se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, o passo S406 é realizado, caso contrário, o passo S4 é executado.

[156] S4 inclui ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

[157] Quinta forma de realização:

26/33 [158] Na presente forma de realização, a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é encontrada através da correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal. A frequência atual do exaustor principal é ajustada para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal. No procedimento real de ajuste, a fim de assegurar a estabilidade de funcionamento do equipamento, é evitada logo que possível um ajuste de potência de grande magnitude. Na forma de realização, são feitas algumas melhorias com base nas formas de realização atrás referidas. É feita referência à Figura 6, que mostra o fluxo de um método de controle de acordo com a quinta forma de realização do presente pedido, em que há uma correspondência exata entre os passos de S501 a S505 e os passos de S101 a S105; nada mais será aqui repetido. Os passos de S506 a S508 são realizados como se segue.

[159] S506 inclui determinar se a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal é superior a um valor definido. Se a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal for superior ao valor definido, o passo S508 é executado; caso contrário, S507 é executado.

[160] S507 inclui ajustar a frequência atual do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal.

[161] S508 inclui definir um intervalo de ajuste para ajustar a frequência atual do exaustor principal. Em seguida, é realizado o passo S506.

[162] A respeito do que foi atrás mencionado, no caso de a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal for superior ao valor definido, a fim de evitar uma influência noutro equipamento de sistema causada por um ajuste de potência de grande magnitude, a frequência atual do exaustor principal é ajustada em um

27/33 intervalo de ajuste definido. Por exemplo, para um intervalo de ajuste de 1 Hz, no caso de a diferença entre a frequência ajustada do exaustor principal e a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal ser inferior ao valor ajustado, a frequência ajustada do exaustor principal é ajustada diretamente para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal. Evidentemente, se 1 Hz for usado como intervalo de ajuste, o valor definido deverá ser inferior a 1 Hz.

[163] Em outra forma de realização baseada na quinta forma de realização, entre os passos S504 e S505 da quinta forma de realização podem ocorrer especificamente os seguintes passos:

[164] S1 inclui medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo.

[165] S2 inclui calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo.

[166] S3 inclui determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido. Se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, o passo S505 é realizado, caso contrário, o passo S4 é executado.

[167] S4 inclui ajustar a abertura da válvula da caixa de ar de modo que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

[168] Sexta forma de realização [169] Com base na primeira forma de realização, de acordo com a sexta forma de realização, é proporcionado um sistema de controle do exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, em que, com referência ao sistema apresentado na Figura 7, é incluído uma unidade de aquisição dos parâmetros iniciais 601, uma primeira unidade de cálculo 602, uma unidade de análise da composição dos gases de queima 603, uma segunda unidade de cálculo 604, uma unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 605 e um controlador 606.

28/33 [170] A unidade de aquisição dos parâmetros iniciais 601 está configurada para determinar a quantidade de material, em que a quantidade de material a ser sinterizado pode ser um valor predefinido de acordo com o plano de produção, e também pode ser um valor medido obtido pelo medidor.

[171] A primeira unidade de cálculo 602 está configurada para calcular a velocidade de sinterização vertical da camada de material com base na quantidade de material sinterizado e no ponto de cozimento, e para calcular a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo com base na relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz, em que o processo de cálculo realizado pelo primeira unidade de cálculo 602 é como segue:

[172] em primeiro lugar, a quantidade de material a ser sinterizado por unidade de tempo é calculada pela fórmula (1) da primeira forma de realização;

[173] em segundo lugar, a velocidade de sinterização vertical da camada do material é calculada pela fórmula (5) da primeira forma de realização;

[174] em terceiro lugar, a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo é calculada pela fórmula (6) da primeira forma de realização.

[175] A unidade de análise da composição dos gases de queima 603 está configurada para analisar a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo do sistema de sinterização. Especificamente, a composição dos gases de queima pode ser obtida pelo controle ou operação do analisador dos gases de queima proporcionado no sistema para calcular a razão de ar eficaz, a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo pode ser analisada diretamente no duto de exaustão largo, ou pode ser calculada por análise da composição dos gases de queima em cada caixa de ar.

[176] A segunda unidade de cálculo 604 está configurada para calcular a razão de ar eficaz com base na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo, e calcular a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo dividindo a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo pela razão de ar eficaz.

[177] O processo de cálculo realizado pela segunda unidade de cálculo 604

29/33 é o seguinte:

[178] em primeiro lugar, a razão de ar eficaz é calculada pela fórmula (7) da primeira forma de realização; em segundo lugar, a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo é calculada usando a fórmula (8) da primeira forma de realização.

[179] A unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 605 está configurada para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo pela correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal.

[180] O controlador 606 está configurado para ajustar a frequência atual do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal.

[181] O processo de cálculo de cada um dos módulos do sistema de controle anterior é como descrito na primeira forma de realização, a vantagem do sistema de controle está descrita nas vantagens do método, e nada mais será aqui repetido.

[182] Em outra forma de realização baseada na sexta forma de realização, entre a segunda unidade de cálculo 604 e a unidade de aquisição de parâmetros requeridos 605 encontram-se as seguintes unidades (ausentes na Figura 7):

[183] uma unidade de medida da quantidade de ar, configurada para medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo; e [184] uma unidade de determinação, configurada para calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo e determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido; se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, instruir a unidade de aquisição dos parâmetro requeridos 605 para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo; caso contrário, instruir o controlador 606 para ajustar a abertura da válvula de caixa de ar. Portanto, a

30/33 quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar do duto de exaustão largo antes de a válvula de caixa de ar ser ajustada.

[185] Em comparação com o controlador 606 da sexta forma de realização, o controlador da presente forma de realização muda.

[186] Sétima forma de realização:

[187] Na forma de realização presente, são feitas algumas melhorias em relação à sexta forma de realização. É feita referência à Figura 8, na qual a unidade de aquisição de parâmetros iniciais inclui:

[188] uma subunidade de medição do caudal de material 701, configurada para medir os caudais de material em todos as saídas do distribuidor de forma continua ou periódica, ou seja, medir os caudais em todas as saída do distribuidor em uma unidade de tempo de forma contínua ou periódica; e [189] uma subunidade de cálculo dos caudais de material 702, configurada para acumular os valores médios dos caudais de material de todas as saídas do distribuidor medidas e calcular a quantidade do material a ser sinterizado com base nos valores acumulados.

[190] Uma primeira unidade de cálculo 703, uma unidade de obtenção da composição dos gases de queima 704, uma segunda unidade de cálculo 705, uma unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 706 e um controlador 707 correspondem respetivamente à primeira unidade de cálculo 603, à unidade de obtenção da composição dos gases de queima 604, à segunda unidade de cálculo 605, à unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 606 e ao controlador 707, e têm também as mesmas funções, pelo que nada mais será aqui repetido.

[191] No sistema da presente forma de realização, os caudais de material de todas as saídas do distribuidor em uma unidade tempo são medidos contínua ou periodicamente, os valores médios dos resultados da medição contínua ou periódica são acumulados, e a quantidade de material a ser sinterizado é calculada com base nos valores acumulados. Desta forma, o erro de medição pode ser reduzido e a precisão de determinação da quantidade de material a ser

31/33 sinterizado pode ser melhorada através de medições repetidas e calculando a quantidade de material a ser sinterizado pelo valor médio das medições repetidas.

[192] Além disso, na forma de realização, os caudais de material são medidos em todas as saídas do distribuidor, ou seja, na fonte de transferência do material, o que permite obter atempadamente a quantidade real de material a ser sinterizado e diminuir o atraso no ajustamento causado pela demora em obter os valores.

[193] Em outra forma de realização baseada na sétima forma de realização, entre a segunda unidade de cálculo 705 e a unidade de aquisição de parâmetros aquisição encontram-se as seguintes unidades (ausentes na Figura 7) [194] uma unidade de medida de quantidade de ar, configurada para medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo; e [195] uma unidade de determinação, configurada para calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo e determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido; se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, instruir a unidade de aquisição dos parâmetro requeridos 706 para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo; caso contrário, instruir o controlador 707 para ajustar a abertura da válvula de caixa de ar. Portanto, a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar do duto de exaustão largo antes de a válvula de caixa de ar ser ajustada.

[196] Em comparação com o controlador 707 da sétima forma de realização, o controlador 707 da presente forma de realização muda.

[197] Oitava forma de realização [198] Na forma de realização presente, são feitas algumas melhorias em relação à sexta e sétima formas de realização. É feita referência à Figura 9, na qual a unidade de aquisição de parâmetros iniciais inclui:

[199] uma subunidade de medição de espessura da camada de material 802,

32/33 configurada para medir a espessura da camada de material na parte da grelha de sinterização correspondente às posições de saída do distribuidor;

[200] uma subunidade de medição da velocidade da grelha de sinterização 801, configurada para medir a velocidade da grelha de sinterização; e [201] uma subunidade de cálculo do material a ser sinterizado 803, configurada para calcular a quantidade de material a ser sinterizado; em que a quantidade de material a ser sinterizado = largura da grelha de sinterização χ a velocidade da grelha de sinterização χ a densidade do material a ser sinterizado x a espessura da camada de material.

[202] Uma primeira unidade de cálculo 804, uma unidade de obtenção da composição dos gases de queima 805, uma segunda unidade de cálculo 806, uma unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 807 e um controlador 808 correspondem respetivamente à primeira unidade de cálculo 603, à unidade de obtenção da composição dos gases de queima 604, à segunda unidade de cálculo 605, à unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 606 e ao controlador 607, e têm também as mesmas funções.

[203] No sistema de controle da presente forma de realização, é medida a espessura da camada de material na parte da grelha de sinterização correspondente às saídas do distribuidor. A espessura da camada de material nesta parte pode refletir diretamente uma nova variação na quantidade de material a ser sinterizado e, através da medição nesta parte, o ajuste nas subsequentes etapas pode ser alcançado em tempo oportuno e o ajuste da frequência do exaustor principal pode ser realizado mais atempadamente e com maior precisão.

[204] Em outra forma de realização baseada na oitava forma de realização, entre a segunda unidade de cálculo 806 e a unidade de aquisição dos parâmetros requeridos 807, estão as seguintes unidades (ausentes na Figura 7):

[205] uma unidade de medida da quantidade de ar, configurada para medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo; e [206] uma unidade de determinação, configurada para calcular a diferença entre a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo e a quantidade de ar

33/33 requerida do duto de exaustão largo e determinar se a diferença é igual ou superior a um valor limite definido; se a diferença for igual ou superior ao valor limite definido, instruir a unidade de aquisição dos parâmetro requeridos 807 para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo; caso contrário, instruir o controlador 808 para ajustar a abertura da válvula de caixa de ar. Portanto, a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula de caixa de ar ser ajustada.

[207] Em comparação com o controlador 808 da oitava forma de realização, o controlador 707 da presente forma de realização já mudou.

[208] A quantidade de material a ser sinterizado da primeira à oitava formas de realização do presente pedido refere-se à quantidade de material sinterizado processado pelo sistema de sinterização por unidade de tempo, expressa em toneladas/tempo. A quantidade de material a ser sinterizado pode ser a quantidade do material sinterizado no sistema de sinterização por hora, expressa em tons/hora; e também pode ser a quantidade de material sinterizado por dia, cujas unidades são tons/dia.

[209] O presente pedido pode ser aplicado e utilizado pelo perito na especialidade através da descrição das formas de realização do presente pedido. Muitas modificações destas formas de realização serão óbvias para os peritos na especialidade e os princípios gerais aqui definidos podem ser aplicados Em outras formas de realização sem fugir ao espírito ou âmbito de aplicação do presente pedido. Portanto, o presente pedido não está limitado pelas formas de realização ilustradas neste documento e deverá abranger a mais gama ampla ainda coerente com as características e princípios inovadores divulgados neste documento.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1) determinar a quantidade de material a ser sinterizado;

1. Método de controle de um exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão de frequência, caracterizado por compreender:

2/4 valores acumulados.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a determinação do material a ser sinterizado compreender:

21) medir contínua ou periodicamente os caudais de material de todas as saídas de distribuição de um distribuidor;

22) acumular os valores médios dos caudais de material de todas as saídas de distribuição medidas; e

23) calcular a quantidade do material a ser sinterizado com base nos

2) calcular a velocidade de sinterização vertical de uma camada de material com base na quantidade de material a ser sinterizado e em um ponto de cozimento predefinido, e calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo usando a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz;

3/4 superior a um valor definido, optando pelo Passo 72) se a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal for superior ao valor definido, e optando pelo Passo 6) se a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal não for superior ao valor definido; e

72) ajustar a frequência atual do exaustor principal a um intervalo de ajuste definido, em direção à frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal, optando pelo Passo 71).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, entre os passos 22) e 23), o método compreender ainda:

determinar se a diferença entre dois valores acumulados adjacentes está dentro de um intervalo definido, optando pelo passo 23) no caso de a diferença entre os dois valores acumulados adjacentes se situar no intervalo definido, e optando pelo passo 22) no caso de a diferença entre os dois valores adjacentes acumulados se situar fora do intervalo definido.

3) analisar a composição dos gases de queima no duto de exaustão largo;

4/4 predefinido, e calcular a quantidade de ar eficaz de um duto de exaustão largo usando a relação entre a velocidade de sinterização vertical e a quantidade de ar eficaz;

uma unidade de análise da composição dos gases de queima, configurada para analisar a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo do sistema de sinterização;

uma segunda unidade de cálculo, configurada para calcular a razão de ar eficaz com base na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo e calcular a quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo dividindo a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo pela razão de ar eficaz;

uma unidade de aquisição de parâmetros requeridos, configurada para encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo com base na relação correspondente entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal; e um controlador configurado para ajustar a frequência atual do exaustor principal para uma frequência do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do exaustor principal.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a determinação da quantidade de material a ser sinterizado compreender: medir a espessura da camada de material na parte da grelha de sinterização correspondente às saídas de um distribuidor, e medir a velocidade da grelha de sinterização, em que a quantidade de material a ser sinterizado é calculado por:

quantidade de material a ser sinterizado = largura da grelha de sinterização χ velocidade da grelha de sinterização χ densidade do material a ser sinterizado χ espessura da camada de material.

4) calcular a razão de ar eficaz com base na composição dos gases de queima do duto de exaustão largo e calcular a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo, em que a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo é igual à quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo dividida pela razão de ar eficaz;

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a composição dos gases de queima de cada uma de todas as caixas de ar ser analisada e o valor médio das composições dos gases de queima de todas as caixas de ar ser usado como a composição dos gases de queima do duto de exaustão largo.

5) encontrar a velocidade de rotação requerida do exaustor principal correspondente à quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo com base na correspondente relação entre a quantidade de ar do duto de exaustão largo e a velocidade de rotação do exaustor principal; e

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a composição dos gases de queima de cada uma de todas as caixas de ar ser analisada periodicamente e o valor médio das composições dos gases de queima obtidas a partir das análises frequentes ser usado como a composição dos gases de queima de cada caixa de ar.

6) ajustar a frequência atual do exaustor principal para a frequência requerida do exaustor principal correspondente à velocidade de rotação requerida do duto de exaustão largo.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por entre os Passos 5) e 6) o método compreender ainda:

71) determinar se a diferença entre a velocidade de rotação requerida do exaustor principal e a velocidade de rotação atual do exaustor principal é

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por compreender adicionalmente:

medir a quantidade atual de ar do duto de exaustão largo;

calcular a diferença entre a atual quantidade de ar do duto de exaustão largo e a quantidade requerida de ar do duto de exaustão largo; e ajustar a frequência atual do exaustor principal para a frequência requerida do duto de exaustão largo correspondente à quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo se a diferença for superior ou igual a um valor limite definido, ajustar a abertura da válvula de uma caixa de ar se a diferença não for superior ao valor limite definido a fim de permitir que a quantidade de ar eficaz do duto de exaustão largo seja igual à quantidade de ar eficaz da quantidade de ar requerida do duto de exaustão largo antes de a válvula da caixa de ar ser ajustada.

9. Sistema para controlar o exaustor principal de um sistema de sinterização por conversão da frequência, caracterizado por compreender:

uma unidade de aquisição de parâmetros iniciais, configurada para determinar a quantidade de material a ser sinterizado;

uma primeira unidade de cálculo, configurada para calcular a velocidade de sinterização vertical de uma camada de material com base na quantidade de material a ser sinterizado e em um ponto de cozimento

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a unidade de aquisição de parâmetros iniciais compreender:

uma subunidade de medição do caudal de material, configurada para medir contínua ou periodicamente os caudais de material de todos as saídas de distribuição de um distribuidor; e uma subunidade de cálculo dos caudais de material, configurada para acumular os valores médios dos caudais de material de todas as saídas de distribuição medidas, e calcular a quantidade de material a ser sinterizado com base nos valores acumulados.