CS206246B1

CS206246B1 - Method of stabilization of the flow of single dosis of gas,liquid or loose materials of varying properties flowing out from the containers and connection for executing the same

Info

Publication number: CS206246B1
Application number: CS699279A
Authority: CS
Inventors: Jan Mrazek; Ivo Janik
Original assignee: Jan Mrazek; Ivo Janik
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1981-06-30

Description

Vynález se týká způsobu stabilizování toku; jednotlivých dávek plynných, kapalných nebo sypkých hmot proměnlivých vlastností, vytékajících ze zásobníku a zapojení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method of stabilizing a flow; individual batches of gaseous, liquid or bulk materials of varying properties flowing out of the container and connected to carry out this method.

Při vytékání plynných, kapalných nebo sypkých hmot ze zásobníků se doba toku těchto hmot_:zásobníkovým uzávěrem mění, jednak v závislostí na velikosti otevření uzávěru, určující výtopový průřez na výstupu ze zásobníku, jednak na velikosti dávky plynné, kapalné nebo sypké hmoty a dále na fyzikálních vlastnostech této hmoty, například na její viskozite, součiniteli vnitřního tření, maximální velikosti zrna a jiných charakteristikách pohyblivosti hmoty, proudící zásobníkovým uzávěrám. U známých řešení se uzávěr zásobníku ovládá tak, že se předpokládá determinovaný vztah mizí intenzitou toku určité hmoty uzávěrem a velikostí otevření uzávěru. Při proměnlivých vlastnostech hmoty, projevujících se v čase, dochází ke značnýňť změnám intenzity toku hmoty i při téže velikosti otevření uzávěru. Tyto nedostatky byly zjištěny příkladně při sledování intenzity toku sypkých hmot, například koksu, rudy a aglomerátu. Zejména pak při výrazných změnách granulometrických vlastností a při relativně malém otevření uzávěru zásobníku má vztah mezi intenzitou toku sypké hmoty a velikostí otevření uzávěru stochastický charakter a vysoký ukazatel kolísavosti, tj. příkladně směrodatnou odchylkou. Regulování toku jednotlivých dávek hmot o nestálých vlastnostech je pak značně nedokonalé a skutečná doba toku dávky se mění od žádané doby v širokém rozmezí. Značná kolísavost vlastností aglomerátu a koksu způsobuje výrazné změny ve tvaru vrstev sypké hmoty jako zpracovávaného předmětu ve vysoké peci, i když se zachovává stejné rozevření zásobníkového uzávěru jako pracovního prostředku. ^!Změna v intenzitě toku sypké hmoty, vyvolaná například kolísavosti granulometrického složení, vede pak odlišnému prostorovému uložení vrstev jednotlivých komponent vysokopecní vsázky. Tím . se změníodpovídající měrou struktura vsázkového sloupce, deformuje se protiproudý tok vsázky a plynu v pecním prostoru, což se výrazně projeví na energetické náročnosti a tím na ekonomii technologického procesu.When gaseous, liquid or loose material flows out of containers, the flow time of these materials _{: through the} container closure varies, depending on the size of the opening of the closure, determining the discharge cross section at the outlet of the container. properties of the composition, such as its viscosity, coefficient of internal friction, maximum grain size, and other mobility characteristics of the composition flowing through the container closures. In known solutions, the container closure is actuated such that a predetermined relationship is assumed to disappear with the intensity of the flow of a certain mass through the closure and the size of the closure opening. Due to the varying properties of the material over time, there is a considerable change in the intensity of the mass flow even with the same opening size of the closure. These deficiencies have been found, for example, in monitoring the flow rate of bulk materials such as coke, ore and agglomerate. In particular, with significant changes in granulometric properties and relatively low opening of the container closure, the relationship between the flow rate of the bulk material and the size of the opening of the closure has a stochastic character and a high indicator of volatility, i.e. standard deviation. The flow control of the individual batches of volatile matter masses is then considerably imperfect and the actual batch flow time varies over a wide range from the desired time. The considerable variation in the properties of the agglomerate and coke causes significant changes in the shape of the bulk material layers as the workpiece in the blast furnace, although the same opening of the container closure as the working agent is maintained. ^! The change in the flow rate of the bulk material, caused, for example, by the fluctuation of the granulometric composition, results in a different spatial deposition of the layers of the individual components of the blast furnace charge. The team. the structure of the charge column will change accordingly, the countercurrent flow of the charge and gas in the furnace space will be deformed, which will have a significant impact on the energy intensity and thus on the economics of the technological process.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob stabilizování doby toku jednotlivých dávek plynných, kapalných nebo sypkých hmot proměnlivých vlastností, vytékajících ze zásobníku, podle vynálezu, kde zásobník je opatřen jednak uzávěrem, jehož . výtokový průřez je dán velikostí jeho otevření, jednak čidlem, indikujícím dobu toku dávky, přičemž dalším čidlem se indikuje velikost dávky. Podstatou vynálezu je, že se změna velikosti rozevření zásobníkového uzávěru mění podle odchylek v intenzitě toku nejméně jedné předcházející dávky hmoty téhož druhu. Předmětem vynálezu je dále zapojení k provádění způsobu, kde podstatou vynálezu je, že sestává z čidla velikosti dávky, spojeného š prvním paměťovým členem velikosti předcházející vypuštěné dávky a velikosti dávky téhož druhu, určené k vypuštění ze zásobníku, přičemž první výstup prvního paměťového členu je spojen s prvním poměrovým členem, který je paralelně spojen s čidlem doby toku dávky a druhý výstup prvního paměťového členu je spojen s druhým poměrovým členem, jehož vstup je paralelně spojen s voličem žádané doby toku dávky. Výstupy poměrových členů jsou: paralelně spojeny se vstu-i pem rozdílového členu žádané a skutečné intenzity, toku vsázky, jehož výstup je spojen s druhým paměťovým členem posloupnosti rozdílů žádajrié a skutečné intenzity toku předcházejících dáýek hmoty téhož druhu, který je spojen s násobípíín a součtovým členem, jehož výstup je spojeÁ se součtovým členem změny velikosti rozevření zásobníkového uzávěru, který je spojen s pohonem uzávěru. Podstatou vynálezu dále je, že při pobití dávek nejméně dvou rozdílných druhů hmqt¹je čidlo doby toku dávky spojeno s prvním poměrovým členem přes přepínač, nastavený do polohy, odpovídající druhu hmoty. , tThese disadvantages are overcome by the method of stabilizing the flow time of individual batches of gaseous, liquid or bulk materials of varying properties flowing from the container according to the invention, wherein the container is provided with a closure on the one hand. the discharge cross-section is determined by the size of its opening, on the one hand by a sensor indicating the time of the dose flow, while another sensor indicates the size of the dose. It is an object of the invention that the variation in the opening size of the container closure varies according to variations in the flow rate of at least one preceding batch of the same type of mass. The invention further relates to a method for carrying out a method wherein the principle of the invention consists of a dose size sensor connected to a first memory member of a pre-dispensed dose size and a dose size of the same type to be discharged from the cartridge. with a first ratio member that is connected in parallel to the dose rate sensor and a second output of the first memory member is connected to the second ratio member whose input is connected in parallel to the desired dose rate dial. The outputs of the ratio members are: connected in parallel to the input of the desired and actual intensity differential member, the charge flow whose output is connected to a second memory member of the sequence of difference differences and the actual flux intensity of previous masses of the same type associated with multiplication and summation a member whose output is coupled to an opening resizing summing member which is coupled to the shutter drive. The invention is furthermore that in the slaughter of doses of at least two different types hmqt sensor ¹ is the flow time of dose associated with the first through the switch member evaluative, set in a position corresponding to the second mass. , t

Výhodou způsobu stabilizování doby toku jednotlivých dávek hmoty podle vynálezu a zapoifeňí k provádění tohoto způsobu je operativní respektování paralelního vlivu velikosti dávky a nestálých vlastností hmoty a tím výrazné stabilizování dpby toku hmoty. Stabilizuje se skutečná velikost intenzity toku hmoty na úrovni, blízké požadované hodnotě a to i při proměnlivých vlastnostech hmoty, přičemž se respektuje míra a charakter časových změn fyzikálních vlastností hmot. Ťyto výhody se uplatní příkladně při stabilizování toku aglomerátu a koksu uzávěrem, zabudovaným pod Zásobníkem na sazebně vysoké pece. Stabilizují se tak technologické podmínky pro funkci navazujícího strojního zařízení, jímž je otočný a sklopný žlab, který pak adresně ukládá dávkované hmoty ňa povrch zavážkyv šachtě vysoké pece. Eliminuji se systematické chyby čidla velikosti dávky, jako například vážícího zařízení a také náhodné chyby s relativně delším trváním.The advantage of the method of stabilizing the flow rate of the individual batches of the material according to the invention and of having to carry out the method is the operative respect for the parallel effect of the batch size and the unstable properties of the mass and thus the stabilization of the flow. The actual magnitude of the mass flow rate is stabilized at a level close to the desired value, even at varying mass properties, while respecting the extent and nature of the temporal changes in the physical properties of the masses. These advantages apply, for example, in stabilizing the flow of agglomerate and coke through the shutter built-in under the blast furnace container. This stabilizes the technological conditions for the function of the downstream machinery, which is the swiveling and tilting trough, which then directly delivers the dosed materials on the surface of the charge in the blast furnace shaft. This eliminates systematic errors of the dose rate sensor, such as a weighing device, as well as random errors of relatively longer duration.

K bližšímu osvětlení zpysobu stabilizování doby toku jednotlivých dávek plynných, kapalných nebo sypkých hmot podle vynálezu se dále uvádí příklad stabilizování doby toku proměnlivých dávek dvou druhů sypkých hmot. Aglomerát a koks, případně další kovonosné komponenty, se sypou střídavě ze zásobníků uzávěrem, do otočného a sklopného žlabu, který adresně ukládá aglomerát a koks na určitá místa povrchu zavážky podle technologických potřeb řízení chodu vysoké pece.In order to further illustrate the method of stabilizing the flow times of the individual batches of gaseous, liquid or bulk materials according to the invention, an example of stabilizing the flow rates of the variable batches of two kinds of bulk materials is given below. The agglomerate and coke, or other metal-bearing components, are poured alternately from the storage tanks into a swiveling and tilting trough, which addresses the agglomerate and coke to specific points of the charging surface according to the technological needs of the blast furnace operation control.

Velikost dávky aglomerátu nebo koksu se stáno- _fví vážením dávky před jejím zavezením do zásobní-. _x ku na sazebně vysoké pece. Stanoví se žádaná intenzita toku aglomerátu nebo koksu zásobníkovým uzávěrem jako poměr velikosti dávky a žádané doby toku dávky. Pak se stanoví rozdíl mezi žádanou a skutečnou intenzitou toku předcházející ' dávky aglomerátu nebo koksu jako poměru velikosti předcházející dávky aglomerátu nebo koksu a skutečné doby toku dávky uzávěrem, která 1j>yla indikována radioizotopovým čidlem toku, umétěýí ným v proudu vypouštěného aglomerátu niebo koksu pod uzávěrem. Rozdíl mezi žádanou a ^kutečnou intenzitou toku dávky se převede za pomoci součtových a násobících členů zapojení na změnu otevření zásobníkového uzávěru. Přičtením tétjo změny k velikosti otevření uzávěru při vysypávání i předchozí dávky aglomerátu nebo koksu, se stáno- : ví velikost rozevření uzávěru pro zaváženou dávku ί aglomerátu nebo koksu.Batch size sinter or coke laid _f knows doses before weighing to loading into zásobní-. _x ku on the blast furnace. The desired flow rate of the agglomerate or coke through the cartridge closure is determined as a ratio of the batch size to the desired batch flow time. Then, the difference between the desired and actual flow rate of the previous agglomerate or coke batch is determined as the ratio of the size of the previous agglomerate or coke batch to the actual shutter flow time indicated by the radioisotope flow sensor co-ordinated in the agglomerate or coke discharge stream below the shutter. . The difference between the desired and the actual dose flow rate is converted by means of summation and multiplication circuitry members to change the opening of the cartridge closure. By adding this change to the opening size of the closure during discharge and the previous batch of agglomerate or coke, the opening size of the closure for the charged batch β of the agglomerate or coke is determined.

Skutečná intenzita toku dávky sypké hmoty, jíž j byl v daném případě vysokopecní aglomerát, vyjádřená jako sekundový hmotnostní tok dávky, činí 300 kg . s^_1 a požaduje se vsazení dávky aglomerátu o hmotnosti 24 000 kg za dobu 60 s. Žádaná intenzita toku dávky aglomerátu je tedy 24 000 : 60 = 400 kg . s^_1. Výsledný rozdfl (400—300) = 100 kg . s^-1 se násobením konstantou 0,0004 převede na změnu velikosti rozevření zásobníkového uzávěru o 100.0,0004 = 0,04 m. i Jestliže předcházející rozevření uzávěru pro interi- ] žitu toku dávky aglomerátu 300 kg . s“¹ činilo ί 0,34 m, pak velikost nového rozevření uzávěru činí I 0,38 m. jThe actual flow rate of the bulk material, which in this case was a blast furnace agglomerate, expressed as a second mass flow rate, is 300 kg. ^s1 and a batch of 24,000 kg of agglomerate is required for 60 s. The desired flow rate of the agglomerate is thus 24,000: 60 = 400 kg. s ^_1 . The resulting spread (400-300) = 100 kg. s ^-1 with a multiplication of 0.0004 is converted to a 100.0.0004 = 0.04 m change in the opening of the container closure. i If the previous opening of the closure for an agglomerate batch flow interval of 300 kg. s ^{1 1} was ί 0.34 m, then the size of the new opening of the cap is I 0.38 m

V jiných případech lze rozdíl intenzity toku dávky zpracovat nejen podle předcházející hodnoty rozdílu intenzity toku dávky jako ve výše uvedeném příkladu, ale i podle delší konečné posloupnosti předcházejících rozdílů žádané a skutečné intenzity toku dávky hmoty.In other cases, the dose rate difference can be processed not only according to the previous value of the dose rate difference as in the above example, but also according to a longer final sequence of the preceding differences in the desired and actual dose rate of the mass dose.

Příklad k zapojení k provádění způsobu stabilizování doby toku jednotlivých dávek plynných, kapalných nebo sypkých hmot podle vynálezu je schematicky znázorněn v blokovém uspořádání na připojeném výkresu.An example to be wired to perform the method of stabilizing the flow time of the individual batches of gaseous, liquid or bulk materials according to the invention is schematically shown in a block arrangement in the attached drawing.

: Zapojení podle tphoto příkladného provedení je ; tvořeno čidlem 1 velikosti dávky, které je spojeno s paměťovým členem 2, uchovávajícím v paměti 1 hodnotu velikosti předcházející vypuštěné dávky a hodnotu velikosti dávky téhož druhu, určené : k vypuštění ze zásobníku, přičemž první výstup papírového členu 2 je (spojen s prvním poměrovým členem 4, který je paralelně spojen s Čidlem 3 doby toku dávky, takže se v prvním poměrovém I členu 4 vytvoří poměr velikosti předcházející : dávky a doby toku dávky. Paměťový člen 2 je dále napojen na druhý poměrový člen 6, na jehož vstup je paralelně připojen volič 5 žádané doby toku dáyky. Ve druhém poměrovém členu 6 se určí j hodnota žádané inteftzity toku dáyky jako poměr velikosti dávky, určené k vysypání, a žádané doby (toku dávky. Výstupy z poměrových členů 4 a 6 jsou paralelně spojeny s rozdílovým členem 7, vytvářejícím, rozdíl žádané a skutečné intenzity toku ! dávky. Výstup z rozdílového členu 7 je spojen s druhým paměťovým členem 8, sloužícím k uchování posloupnosti rozdílů žádané a skutečné intenzity toku předcházejících dávek téhož druhu. Výstup druhého paměťového členu 8 je napojen na násobící a součtový člen 9, jehož výstup je spojen se součtovým členem 10, sčítajícím velikost předchozí polohy zásobníkového uzávěru se změnou velikosti otevření tohoto uzávěru, určenou v násobícím a součtovém členu 9. Výstup násobícího a součtového členu 9 je spojen se součtovým členem 10 změny velikosti uzávěru, který je spojen s pohonem 11 uzávěru. 'The circuit according to the exemplary embodiment is; formed by a dose size sensor 1 connected to a memory member 2 storing in memory 1 a value of the size of the previous dispensed dose and a dose value of the same type intended to be discharged from the cartridge, the first output of the paper member 2 being (associated with the first ratio member 4, which is connected in parallel to the dose rate sensor 3, so that a ratio of the previous: dose rate to the dose rate time is formed in the first ratio member 4. The memory member 2 is further connected to the second ratio member 6 to which the input is connected in parallel the desired flow time selector 5. In the second ratio member 6, the value of the required flow flow intensities is determined as the ratio of the batch size to be discharged and the desired time (batch flow. Outputs from the ratio members 4 and 6 are connected in parallel to the differential member 7 producing the difference between the desired and actual dose flow rates of the differential member 7 is connected to a second memory member 8 serving to maintain a sequence of differences in the desired and actual flow rate of previous batches of the same kind. The output of the second memory member 8 is coupled to the multiplication and summation member 9, the output of which is coupled to the summation member 10 adding the magnitude of the previous position of the cartridge closure to the change in opening size of the closure determined in the multiplication and summation member 9. is coupled to the closure resizing summing member 10 which is coupled to the closure actuator 11. '

Pri použití nejméně dvou rozdílných druhů hmot je v popsaném zapojení čidlo 3 doby toku dávky spojeno s prvním poměrovým čleqem 4 a tím ňa ostatní členy zapojení přes přepínač, nastavený <*lo polohy, odpovídající danému druhu hmoty. Přepínač má tedy nejméně tolik poloh, kolik druhů hmotWhen using at least two different kinds of masses, in the described circuit, the dose flow sensor 3 is connected to the first ratio member 4 and hence to the other circuit members via a switch set to a position corresponding to the type of mass. The switch therefore has at least as many positions as the mass types

P protéká uzávěrem zásobníku. Funkci přepínače · a dalších členů zapojení lze zejména při stabilizování doby toku několika druhů hmot nestálých vlastností sloučit do univerzálního zařízení.P flows through the container cap. The function of the switch · and other wiring elements can be combined into a universal device, especially when stabilizing the flow time of several types of mass properties of volatile properties.

Claims

i SUBJECT i; ..........................

Method for stabilizing the flow time of individual batches of gaseous, liquid or loose masses of varying properties flowing from a container, having both a closure whose discharge cross-section is determined by its opening size and a flow rate sensor, characterized in that the variation in the size of the opening of the container closure varies according to variations in the flow rate of at least one previous batch of matter of the same kind.

2. Wiring for carrying out the method according to item 1, characterized by; that it consists of a dose size sensor (1) associated with a first memory member (2) of the size of the previous dispensed dose and the size and dose of the same type to be dispensed from the cartridge; wherein the first output of the first memory member (2) is coupled to a first ratio member (4), which is connected in parallel to a time sensor (3); The method according to the invention can be applied in particular in respect of the operative respect and application of the parallel effect of the batch size and the unstable properties of bulk materials in the baking furnace of the bell-free blast furnace. Technologically correct functioning of the planting device ^1, provided with rotary and tilting trough 'is contingent on the stabilization time of the mass flow. According to the invention, a significant reduction in undesirable unevenness in the deposition of the individual components of the charge, which occurs upon premature or delayed termination of the mass flow from the swiveling and tilting trough, is achieved. The advantages of the invention can also be applied to the dosing of individual raw materials on homogenization and other metallurgical plants, in the chemical, food and energy industries. When applying the method and wiring; According to the invention, relatively structurally simpler cartridge closures can be used instead of more complicated dispensing devices.

OF THE INVENTION a batch flow and a second output of the first memory 2 (6), the input of which is connected in parallel with the selector (b)! and that the outputs of both the ratio and the members (4, 6) are connected in parallel to the input! a differential member (7) of the charge and actual charge flow rates; whose output is connected to a second memory member (8) of a sequence of differences in the desired and actual flow intensities of previous batches of matter of the same species that is associated with multipliers; and a summation member (9), the output of which is coupled to the summation member (10) of the sizing and opening of the container closure, which is connected to the closure actuator (11).

Connection according to claim 2, characterized in that, when using doses of at least two different types of masses, the dose flow sensor (3) is connected to the first ratio member (4) via a switch set; to a position corresponding to the type of matter.