CS202998B1 - Způsob řízení zavážky sypkých hmot do šachtové pece a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu a zapojeni pro řízení zavážky sypkých hmot do šachtové pece a řeší řízené ukládání dávky sypké hmoty do vrstvy na základě jednoduššího a méně nákladného způsobu identifikace tvaru uložené vrstvy, než je dosud známo.

Pro řízení chodu šachtové, zejména vysoké pece má velký význam spolehlivá identifikace rozdílů ve výšce uložené vrstvy mezi centrální a obvodovou částí šachty pece. Je důležité stanovovat tyto rozdíly při zavážení vysoké pece i pro jednotlivé komponenty vsázky, zejména pro koks a kovonosnou vsázku. Podle velikosti a smyslu diference ve výšce vrstvy sypké hmoty mezi centrální a obvodovou částí lze s výhodou stanovit rozsah tzv. vnitřního, respektive vnějšího chodu vysoké pece. Jakost řízení chodu pece závisí proto na přesnosti měření výšky vsazené vrstvy, respektive rychlosti poklesu vsázky jednak v několika místech po vnitřním obvodu šachty, jednak v ose šachty vysoké pece. Měření úrovně zavážky, výšky vsazené vrstvy, respektive rychlosti poklesu vsázky v peci se uskutečňuje hloubkoměry bezprostředně u stěn šachty pece, zpravidla rovnoměrně po obvodu ve dvou až čtyřech místech. K měření se používají mechanické hloubkoměry, u kterých se těleso sondy, zavěšené na řetězu nebo na závěsné tyči, spouští na povrch zavážky. Jindy se používá radioizotopových hloubkoměrfi, které identifikují úroveň zavážky v daném místě u stěn šachty pece na základě rozdílů v průchodnosti paprsku volným prostorem a sypkou hmotou. K měření hloubky zavážky v ose šachty pece byl realizován v ojedinělých případech mechanický hloubkoměr. Měřicí sonda se v těchto případech zavádí trubkovým závěsem velkého zvonu sázecího zařízéní vysoké pece, což vede ke značné složitosti a nákladnosti konstrukce dolního i horního zvonového uzávěru a ke zvýšeným nárokům na údržbu.

U sázecích zařízení bezzvonového typu nebyl centrální hloubkoměr dosud realizován· Těžkosti při měření hloubky zavážky v centrální části šachtové pece ochromují v současných podmínkách identifikaci vnitřního, respektive vnějšího chodu pece. Tím se znesnadňuje řízení sázecích zařízení s měnitelným technologickým účinkem na radiální ukládání vsázky, dochází ke snížení výrobnosti a ke zvýšení energetické náročnosti řízeného procesu.

/

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob řízeni zavážky sypkých hmot do šachtové pece, při němž jsou sypké hmoty ukládány v dávkách, jejichž objem se určuje Čidly, například vážením a měřením sypné hmotnosti, před uložením dávky do vrstvy na pov.rchu zavážky v šachtové peci, kde se úroveň zavážky odměřuje hloubkoměry po ^vnitřním obvodu šachty pece podle vynálezu. Podstatou vynálezu je, že se chod řídí na základě srovnávání zprůměrovaného signálu z hloubkoměrů umístěných po vnitřním obvodu šachty pece se signálem, který se získává trojnásobným zesílením poměru vélikosti nejméně jedné dávky zavážky k horizontálnímu průřezu šachty pece v úrovni povrchu zavážky, zmenšeného o dvojnásobek zprůměrovaného signálu z hloubkoměrů umístěných po vnitřním obvodu šachty pece. Podstatou vynálezu dále je, že zprůměrované signály z hloubkoměrů umístěných po vnitřním obvodu šachty pece se při nekruhovém, například oválném průřezu šachty pece získávají zesílením signálů z jednotlivých míst měření závislým na vzdálenosti místa měření od osy šachty pece, načež se tyto signály sčítají a jejich součet se zmenší v poměru k počtu měřicích míst. Předmětem vynálezu dále je zapojení k provádění způsobu řízení zavážky sypkých hmot do šachtové pece, sestávající jednak z čidel k určení objemu dávky, jednak z nejméně jednoho hloubkoměrů umístěného na vnitřním obvodu šachty pece, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že výstupy z čidel k určení objemu dávky zavážky, například' z čidla vážícího zařízení a z čidla sypné hmotnosti, jsou spojeny s poměrovým a součtovým členem a výstupy z hloubkoměrů, umístěných po vnitřním obvodu Šachty pece, jsou spojeny přes průměrovaci člen k porovnávacímu a vyhodnocovacímu členu, na který je paralelně napojen výstup z poměrového a součtového členu, přičemž porovnávací a vyhodnocovací člen je spojen například s ukazatelem nebo registračním přístrojem hodnoty parametru, například výšky uložené vrstvy sypké hmoty, v oše Šachty pece a dále s regulačním Členem,

Výhodou způsobu řízeni zavážky sypkých hmot do šachtové pece a zapojení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu je spolehlivější řízení zavážky jednotlivých komponent vysokopecní vsázky na základě zjištění skutečné výšky uložené vrstvy v ose šachty pece za pomoci soustavy provozně spolehlivých Čidel, jejichž výstupy jsou napojeny na průměrovaci členy poměrové a součtové Členy a na porovnávací a vyhodnocovací člen. Vyloučením nebo podstatným omezením přímého měření výšky vrstvy v ose Šachty pece se podstatně omezují náklady na provoz i údržbu hloubkoměrů. Podobných výhod se dosahuje i na jiných šachtových pecích, zejména kruhového průřezu, kde je zvládnuta technika přímého měření hloubky zavážky u stěn šachty pece a měření objemu zavážené dávky.

K bližšímu osvětleni způsobu řízení chodu agregátů podle vynálezu se dále uvádí příklad identifikace rozdílů ve výšce uložené vrstvy mezi obvodovou a centrální částí šachty vysoké pece a řízení radiálního ukládání jednotlivých složek vysokopecní vsázky technologicky účinným sázecím zařízením.

Čtyřmi hloubkoměry, rovnoměrně umístěnými .po vnitřním obvodu šachty pece, byla v prvém případě odměřena hloubka zavážky před a po nasypání vrstvy. Tak byla určena výška vrstvy ve čtyřech místech na obvodu šachty pece, a to 0,7 - 0,5 - 0,55 - 0,6 metru, takže průměrná výška vrstvy na obvodu byla 0,6 m. Vážením byla stanovena hmotnost dávky koksu 6 000 kg a sypná a q hmotnost 500 kg/m , takže objem dávky byl 6 000/500 s 12 m . Podle způsobu podle vynálezu byla zjištěna přibližná výška vrstvy koksu v ose šachty pece s horizontálním průřezem 24 m takto:

0,6/ = 1,5 - 1,2 = 0,3 m

Výška vrstvy v ose Šachty pece je globální charakteristikou pro centrální část Šachty pece. Její relativní velikost vzhledem k výšce vrstvy u stěn šachty pece je v daném případš menší a je ukazatelem radiálního rozložení vrstvy. Při průběžné kontrole chodu pece ee sčítají výšky vrstvy na obvodu a v ose šachty pece z několika dávek zavážky, například v průběhu zavážecího cyklu, atp. Převyšuje-li výška vrstvy na obvodu výšku vrstvy v ose šachty pece trvale ve větší míře, než odpovídá optimální struktuře vsázkového sloupce v radiálním směru, pak se příkladně zvyšuje podíl aglomerátu zaváženého ke stěnám šachty pece. Tuto změnu radiálního ukládání agloraerátu do vrstvy lze s výhodou realizovat sázecím zařízením s otočným a sklop ným žlabem. Tím se operativně odstraní příznaky vnějšího chodu šachtové pece a struktura vsázkového sloupce v radiálním směru se stabilizuje na optimální úrovni.

Ve druhém případě byla určena výška vrstvy ve čtyřech místech na obvodu šachty pece, a to

0,4 - 0,2 - 0,25 a 0,35 m, takže průměrná výška byla 0,3 m. Způsobem podle vynálezu byla zjištěna pro stejně velkou dávku koksu jako v prvém případě přibližná výška vrstvy v ose šachty pece s týmž horizontálním průřezem 24 m takto:

/3 .12

- / 2 . 0,3/ = 1,5 - 0,6 = 0,9 m

Výška vrstvy v ose Šachtové pece v tomto případě převyšuje výšku vrstvy na obvodu· Při průběžné kontrole chodu šachtové pece se sčítají výšky vrstvy na obvodu a v ose šachty z několika dávek, například za zavážecí cyklus, takže se spolehlivěji identifikuje tendence k vnitřnímu chodu šachtové pece. V tomto případě se zvyšuje podíl aglomerátu zaváženého do centrální části šachty pece. Tuto změnu radiálního ukládání aglomerátu lze opět s výhodou realizovat sázecím zařízením s otočným a sklopným žlabem, když se zvýší podíl aglomerátu, ukládaného při větším sklonu žlabu. Těmito zákroky do procesu ukládání vsázky lze stabilizovat diferenciaci struktury vsázkového sloupce v radiálním směru na optimální úrovni.

Zapojení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu je znázorněno v přikladeném provedení na připojeném výkresu.

Do horní části šachty vysoké pece se ukládají vsázkové suroviny sázecím zařízením 15 . Velikost dáv^k jednotlivých složek vsázky se měří čidlem vážícího zařízení a paralelně se měří čidlem 2. sypná hmotnost příslušné složky zavážky. Výstupy z čidel 1 a 2 jsou vedeny na poměrový a součtový člen 3,. Úroveň 16 zavážky v šachtě j8 pece se stanoví rovnoměrně po vnitřním obvodu šachty 8. pece čtyřmi hloubkoměry 6, 7, které jsou napojeny svými výstupy na průměrovací člen 9. Ve vertikálním řezu jsou na výkresu znázorněny pouze hloubkoměry 4 a 6_, které leží v dané rovině řezu. Výstup průměrovacího členu £ je veden paralelně s výstupem z poměrového a součtového členu 3^ na vstup porovnávacího a vyhodnocovacího členu 10. Výstupy z porovnávacího a vyhodnocovacího členu 10 jsou vedeny paralelně k ukazateli 11 a k registračnímu přístroji 12 hodnoty výšky uložené vrstvy sypké hmoty v ose 13 šachty pece a dále k regulačnímu členu 14.

Funkci popsaného zapojení lze u jiných provedení podle vynálezu sloučit v různé míře na univerzálním zařízení, které současně zpracovává, tj. filtruje, průraěruje a porovnává signály o průměrných změnách v úrovni zavážky na jednotku času během časových intervalů různé * délky'například před a po vsazení jednotlivých dávek zavážky, mezi jednotlivými dávkami zavážky, atp. čidla k měření hmotnosti dávky a čidlo k měření sypné hmotnosti příslušné suroviny lze nahradit u jiných provedení jedním čidlem, které měří objem dávky zavážky.. Jindy lze měřit pouze hmotnost dávky zavážky, když sypnou hmotnost lze pokládat za konstantu u sypkých hmot se stálými vlastnostmi.

Vynález lze využít zejména k technologicky účinnému řízení sázecích zařízení šachtových pecí. Zabezpečí se v dlouhodobém průměru optimální podmínky protiproudu plynu a vsázky a tím se zvýší výrobnost a sníží energetická náročnost procesu. Současně se omezí vznik nasazenin na stěnách šachtové pece a tím se předejde nežádoucím poruchám. Zvýší se provozní spolehlivost nezbytného měřicího systému, který zahrnuje konstrukčně jednoduché a dlouhodobě ověřené hloubkoměry k měření úrovně zavážky u stěn šachty pece. Vynález lze využít při aplikaci hloubkoměrů mechanického, radioizotopového nebo jiného typu i na podobných agregátech^ j ako je šachtová pec.

Claims (3)

1. Způsob řízení zavážky sypkých hmot do šachtové pece, při němž jsou sypké hmoty ukládány v dávkách, jejichž objem se určuje čidly, například vážením a měřením sypné hmotnosti před uložením dávky do vrstvy na povrchu zavážky v Šachtové peci, kde se úrovéň zavážky odměřuje hloubkoměry po vnitřním obvodu šachty pece, vyznačený tím, že se řídí srovnáváním zprůraěrovaného signálu z hloubkoměrů se signálem, který se získává trojnásobným zesílením poměru velikosti nejméně jedné dávky zavážky. k horizontálnímu průřezu šachty pece v úrovni povrchu zavážky, zmenšeného o dvojnásobek zprůmerovaného signálu z hloubkoměrů.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že zprůměrované signály z hloubkoměrů se při 202998 nekruhovént, například oválném, průřezu šachty pece získávají zesílením signálů z jednotlivých míst měření závislým na vzdálenosti místa měření od osy šachty pece, načež se tyto signály sčítají a jejich součet se zmenší v poměru k počtu měřících míst,

3. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající jednak z čidel k určení objemu dávky zavážky, jednak z nejméně jednoho hloubkoměru, umístěného na vnitřním obvodu šachty pece, vyznačené tím, ze výstupy z čidel k určení objemu dávky zavážky, například z čidla /1/ vážícího zařízení a z čidla /2/ sypné hmotnosti, jsou spojeny s poměrovým a součtovým členem /3/ a výstupy z hloubkoměrů /4, 5, 6, 7/, umístěných po vnitřním obvodu šachty /8/ pece, jsou spojeny přes průměrovací Člen /9/ k porovnávacímu a vyhodnocovacímu členu /10/, na který je paralelně napojen výstup z poměrového a součtového Členu /3/, přičemž porovnávací a vyhodnocovací Člen /10/ je spojen například s ukazatelem /11/ nebo registračním přístrojem /12/ hodnoty parametru, například výšky uložené vrstvy sypké hmoty, v ose /13/ šachty /8/ pece, a dále s regulačním členem /14/·