Удосконалення процесу випалу вапняку на основі управління режимом завантаження шахтної протитокової печі
Дослідження та характеристика технологічних особливостей виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах. Ознайомлення з результатами експериментального зондування похилих поверхонь шихтових матеріалів радіолокаційним рівнеміром.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 13.08.2015 |
| Размер файла | 64,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
УДК 66.040.2/041.44:66.046.4:553.551
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Удосконалення процесу випалу вапняку на основі управління режимом завантаження шахтної протитокової печі
05.16.02 - Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів
Тригуб Ірина Григорівна
Дніпропетровськ - 2011
Дисертація є рукописом.
Робота виконана в Національній металургійній академії України (м. Дніпропетровськ) Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.
Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Головко В'ячеслав Ілліч, Національна металургійна академія України Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Дніпропетровськ професор кафедри автоматизації виробничих процесів.
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор Пазюк Михайло Юрійович, Запорізька державна інженерна академія Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Запоріжжя Проректор з науково-педагогічної роботи, професор кафедри автоматизації технологічних процесів;
доктор технічних наук, професор Лялюк Віталій Павлович Головний технолог аглодоменного та коксового виробництва ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг», м. Кривий Ріг.
Захист відбудеться «17» травня 2011 р. в 1230 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4.
Факс: +38 (0562) 47-44-61. E-mail: lydmila_kamkina@ukr.net
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4).
Автореферат розісланий «12» квітня 2011 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 доктор технічних наук, професор Л.В. Камкіна.
Загальна характеристика роботи
Актуальність роботи. Для виробництва технологічного вапна, основним споживачем якого в Україні є чорна металургія, застосовують печі різних типів. Близько 30 % загальної кількості вапна, що використовується в металургійній промисловості, виробляють в шахтних вапняно-випалювальних печах - енергоємних металургійних агрегатах, які використовують дороге газоподібне паливо.
Основними недоліками роботи шахтних печей є хімічний недопал газоподібного палива, втрати тепла з димовими газами і нерівномірність випалу вапняку, що обумовлено незадовільним розподілом і перемішуванням палива з окислювачем у шарі кускового матеріалу.
Для забезпечення стабільної економічної роботи шахтних печей, підвищення якості вапна, а також зменшення експлуатаційних витрат необхідно забезпечити ефективний режим випалу вапняку на основі раціонального перерозподілу теплових потоків в об'ємі засипу кускових матеріалів.
У зв'язку з цим розробка режимів завантаження, які дозволяють досягти рівномірного газорозподілу з урахуванням зміни порозності шару по висоті засипу, що утворюється в печі, і відповідно високого ступеня декарбонізації сировини, є актуальною науково-практичною задачею. У дисертаційній роботі пропонується вирішення цієї задачі на основі дослідження взаємозв'язку конфігурації поверхні засипу матеріалів і показників теплової роботи шахтної протитокової вапняно-випалювальної печі.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки України «Новітні технології і ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості й агропромисловому комплексі», «Державною програмою розвитку і реформування гірничо-металургійного комплексу України до 2011 року» (Постанова Кабінету Міністрів України від 28 липня 2004 р. № 967) і науково-дослідними роботами Національної металургійної академії України (НМетАУ): тема Г341G10007 «Розробка методів вимірювання профілю та об'єму насипу сипучих матеріалів за допомогою скануючих радіолокаційних дальномірів»; тема Г341G10000 «Розробка принципів дистанційного контроля зносу футерівки технологічних реакторів і судин радіолокаційними методами засобами мікрохвильової техніки»; тема Г341G10013 «Теоретичний аналіз і удосконалення технологій виплавки чавуну та підготовки залізорудних матеріалів».
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є удосконалення процесу виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах на основі управління режимом завантаження карбонатної сировини і формування поверхні засипу матеріалів в шахті з параметрами, які дозволяють збільшити вихід придатного і знизити питому витрату природного газу.
Для досягнення цієї мети в роботі вирішені такі задачі:
проаналізовані технологічні особливості виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах та існуючі засоби контролю параметрів процесу випалу вапняку;
виконані теоретичні дослідження впливу висоти засипу кускового матеріалу в шахті на процеси руху і випалу вапняку в об'ємі вапняно-випалювальної печі;
розроблена математична модель засипу матеріалів в шахті для визначення параметрів форми поверхні в різних перетинах печі в процесі завантаження вапняку; представлені алгоритми розрахунку і реалізація моделі;
проведене експериментальне зондування похилих поверхонь шихтових матеріалів радіолокаційним рівнеміром, виконано дослідження методу радіолокаційного зондування із застосуванням комп'ютерного моделювання поверхні засипу та розроблено метод визначення кутів укосу сипучих матеріалів у металургійних ємностях;
оцінена теплова ефективність роботи шахтної протитокової печі на основі даних промислового експерименту у відділенні випалу вапняку; досліджено вплив конфігурації поверхні матеріалу в шахті (висоти і кутів укосу засипу) на основні показники теплової роботи печі із застосуванням математичного моделювання;
розроблені технологічні рекомендації зі здійснення раціональних режимів завантаження для одержання параметрів засипу, що забезпечують найбільш ефективний режим роботи шахтної печі при мінімально припустимій витраті газоподібного палива і заданій витраті сировини.
Об'єкт дослідження: процес виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах із центральним і периферійним підведенням газоподібного палива.
Предмет дослідження: вплив параметрів форми засипу (висоти і кутів укосу), що визначають конфігурацію поверхні матеріалу, на процес випалу вапняку в шахтних вапняно-випалювальних печах.
Методи досліджень. Теоретичні дослідження засновані на фундаментальних закономірностях механіки сипучих середовищ і теорії шахтних печей. Проведені шляхом комплексного математичного і комп'ютерного моделювання процесів формоутворення засипу, тепломасообміну і кінетики дисоціації сировини. Експериментальні дослідження здійснювалися як в лабораторії «МКХ техніка для металургії» НМетАУ, так і на шахтній печі № 6 відділення випалу вапняку ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» із використанням радіолокаційної техніки на основі сучасних методів постановки експерименту, виміру технологічних параметрів у режимі реального часу і статистичної обробки результатів лабораторних і промислових експериментів.
Наукова новизна отриманих результатів.
За результатами теоретичних і експериментальних досліджень:
вперше для підвищення ефективності процесу випалу вапняку запропоновано і науково обґрунтовано спосіб прогнозування показників роботи шахтної вапняно-випалювальної печі в залежності від режиму її завантаження на основі визначення висоти і кутів укосу конуса засипу при моделюванні формоутворення поверхні кускових матеріалів в шахті і теплових режимів роботи печі;
вперше обґрунтована необхідність розподілу карбонатної сировини в об'ємі шахтної печі в процесі її заповнення відповідно до встановлених параметрів форми засипу матеріалів (висоти і кутів укосу поверхні), що забезпечують максимум ступеня випалу вапняку і мінімум витрати природного газу за рахунок поширення зони декарбонізації;
для забезпечення раціонального режиму завантаження шахтної печі доведена необхідність визначення висоти стовпа кускового матеріалу в шахті на основі встановленої залежності коефіцієнта варіації відстаней у відбитому від поверхні вапняку радіолокаційному сигналі від кутів укосу зондованої поверхні засипу.
Обґрунтованість і достовірність отриманих результатів, висновків і рекомендацій забезпечується використанням сучасних уявлень теорії шахтних печей, методик математичного і комп'ютерного моделювання руху кускових матеріалів в пічному просторі і формоутворення поверхні у взаємозв'язку із теплообміном в протитоці, коректністю математичної постановки задач, підтверджена погодженістю результатів розрахунків і моделювання з результатами промислових досліджень в умовах ВАТ «ДМЗ ім. Петровського».
Практичне значення отриманих результатів.
Проведене промислове випробування методу визначення кутів укосу засипу кускових матеріалів в шахті вапняно-випалювальної печі № 6 ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» в ході безупинного радіолокаційного зондування поверхні. Для реалізації раціональних режимів завантаження печі карбонатною сировиною розроблені, конструктивно реалізовані і перевірені в промислових умовах заходи щодо удосконалення безконтактного радіолокаційного рівнеміра шихти типу РДУ-Х1.
Розроблений метод визначення кутів укосу шихтових матеріалів із застосуванням радіоелектронного моніторингу поверхні засипу використаний при впровадженні радіолокаційних індикаторів рівня в системі шихтоподачі на прийомних бункерах доменної печі об'ємом 5000 м3 (ДП-9) КД ГМК «Криворіжсталь».
Для шахтної печі № 6 ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» визначені технологічні вимоги до конфігурації поверхні засипу вапняку в шахті, що забезпечують ефективний режим роботи печі при заданій витраті сировини і газоподібного палива: висота конуса засипу Нп = 7,5 м, кут укосу конуса засипу вапняку = 30. Зазначені технологічні вимоги повинні бути реалізовані в процесі завантаження шахтної печі з урахуванням безупинного радіолокаційного контролю параметрів форми засипу матеріалів в шахті.
Особистий внесок здобувача. У дисертаційній роботі узагальнені результати експериментальних і теоретичних досліджень, виконаних автором у Національній металургійній академії України. Постановка і проведення експериментів в промислових умовах здійснювалися автором за участю співробітників НМетАУ, працівників ВАТ «ДМЗ ім. Петровського». Основні результати, що виносяться на захист, отримані здобувачем особисто.
В опублікованих разом зі співавторами наукових працях особисто автором виконані: постановка задач, проведення промислових експериментів, обробка й аналіз експериментальних даних [5, 14]; цифрова обробка сигналів рівнеміра, розрахунки, модельні експерименти і аналіз отриманих результатів [1, 2, 6, 7, 13, 15-17]; розробка і перевірка методу визначення кута укосу кускових матеріалів [8, 9, 11]; розробка структури системи контролю параметрів випалу і алгоритму управління завантаженням шахтної печі [3, 4]; випробування способів, що заявляються, на стендових установках і аналіз отриманих результатів [10, 12].
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися й обговорювалися на міжнародних науково-технічних конференціях: Міжнародній науково-практичній конференції «Обчислювальна техніка в інформаційних та управляючих системах» (м. Маріуполь, ПДТУ, 2000 р.), Міжнародній науково-методичній конференції «Проблеми математичного моделювання» (м. Дніпродзержинськ, ДДТУ, 2003 і 2004 р.), Ювілейній конференції ФДУП НВП «Исток» (м. Фрязіно, Росія, 2003 р.), XII Міжнародній науково-технічній конференції «Теорія і практика сталеплавильних процесів» (м. Дніпропетровськ, НМетАУ, 2006 р.), XIV Міжнародній науково-технічній конференції «Теорія і практика сталеплавильних процесів» (м. Дніпропетровськ, НМетАУ, 2010 р.)
Публікації. По темі дисертації оприлюднені 17 друкованих праць: 6 статей у спеціалізованих наукових журналах, що входять у перелік, затверджений ВАК України, 3 статті у збірниках наукових праць, 3 патенти, 5 тез доповідей на конференціях.
Структура й обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Робота містить 247 сторінок, з них 146 сторінок основного тексту, 55 рисунків і 17 таблиць на окремих аркушах, список використаних джерел із 158 найменувань на 17 стор., 11 додатків на 44 стор.
Робота виконана в Національній металургійній академії України.
Основний зміст роботи
У вступі обґрунтована актуальність дисертаційної роботи, сформульовані мета й основні задачі досліджень, визначені наукова новизна і практична цінність отриманих результатів.
У першому розділі розглянуті особливості технології виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах на газоподібному паливі, дана характеристика процесів і пристроїв завантаження карбонатної сировини і вивантаження готового вапна, проаналізовані методи і засоби контролю параметрів форми засипу матеріалів в шахті. вапно шахтний радіолокаційний
Аналіз літературних джерел і даних технічної експлуатації шахтних печей із центральним і периферійним підведенням палива дозволили установити недоліки роботи цих агрегатів і причини виробництва неякісного вапна: високий хімічний недопал палива; нерівномірність випалу, що пов'язана з неоднаковим гранулометричним складом обпалюваного матеріалу та різним часом перебування шматків в шахті; нерівномірний розподіл газоповітряної суміші внаслідок сегрегації матеріалу по перетину печі і нерівностей поверхні засипу, що утворюється в шахті.
Перспективним напрямком досліджень процесу виробництва вапна є встановлення взаємозв'язку параметрів, що характеризують конфігурацію поверхні засипу в шахті (висота і кути укосу) і тепловий режим роботи печі (розподіл температур матеріалу і гріючого середовища по висоті та радіусу шахти) на основі математичного моделювання процесу випалу.
Показано, що для подальшого удосконалення технології випалу необхідна розробка режимів завантаження печі, що забезпечують підвищення ефективності термічного розкладання вапняку при заданій витраті сировини і палива.
В другому розділі виконаний аналіз способу завантаження карбонатної сировини, характеру надходження кускових матеріалів і руху їх по висоті шахти печі, а також процесу формоутворення поверхні. Введене поняття каркаса форми засипу, встановлені фактори, що визначають його параметри. Наведені результати експериментальних досліджень радарного методу контролю рівня завантаження в умовах шахтної вапняно-випалювальної печі ВАТ «ДМЗ ім. Петровського».
В результаті досліджень взаємозв'язку висоти стовпа кускових матеріалів в шахті і тривалості їхнього перебування в печі на основі геометричної інтерпретації процесу випалу вапняку показано, що час випалу карбонатної сировини в шахті печі для кожного окремого шматка різний і визначається траєкторією його руху по трьох температурних зонах стовпа шихти в напрямку до випускних отворів.
Аналіз етапів завантаження вапняку, випалу і вивантаження вапна на основі геометричної інтерпретації руху матеріалів дозволив установити часові показники, що обумовлюють утворення недопалу у вапні: - характеризує час недопалу шматка в печі з висотою засипу і - показник нерівномірного сходу матеріалу в процесі розвантаження печі
,(1)
,(2)
де - висота зони нагріву у випадку максимального рівня завантаження печі, м; - висота зони нагріву після вивантаження, м; , - висота зон дисоціації й охолодження відповідно, м; - задана швидкість сходу матеріалу в напрямку до випускних отворів, м/с; h - різке зменшення висоти засипу через нерівномірний сход матеріалу в процесі вивантаження, м; - поточна швидкість сходу, м/с.
Скорочення цих показників запропоновано за рахунок коректування періоду завантаження , обумовленого сукупністю часу подачі матеріалу в шахту і простою печі між подачами . У цьому зв'язку, виходячи з максимального рівня заповнення шахти й об'єму порції вапняку, обумовлених необхідністю рівномірного прогріву матеріалу, обґрунтований раціональний діапазон висот засипу . Належний режим завантаження досягається за рахунок зміни співвідношення часу безпосередньої подачі матеріалу і простою печі за період у залежності від поточної висоти засипу h.
Дослідження й аналіз заповнення шахтної печі й утворення поверхні засипу виконані із застосуванням радіолокаційного зондування поверхні кускових матеріалів в шахті вапняно-випалювальної печі № 6 ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» мікрохвильовим рівнеміром РДУ-Х1. Показано, що в статичному стані засипу відхилення в показаннях рівнеміра не перевищує 0,015 м.
В результаті експериментального випалу вапняку в шахтній печі № 6 з вимірами вихідних параметрів готового продукту встановлено, що при контролі рівня шихти за допомогою РДУ-Х1 середній вміст недопалу знизився на 4,2 %, річна економічна ефективність склала 84,6 тис. грн.
З урахуванням позитивних результатів експлуатації РДУ-Х1 була розроблена схема управління конвеєрною системою завантаження шахтної печі із застосуванням радіолокаційної інформації. В схемі управління передбачене узгодження вихідних сигналів первинного і вторинного блоків РДУ-Х1 із системою блокування, сигналізації і регулювання роботи механізмів завантаження печі.
Третій розділ присвячений моделюванню конусоподібної поверхні засипу в шахті вапняно-випалювальної печі з урахуванням напрямку руху потоку шихтового матеріалу під час завантаження, дослідженню процесу заповнення і трансформації поверхні з можливістю її поетапного (дискретного) відновлення за допомогою розробленої каркасної матричної моделі засипу кускових матеріалів. Метою створення моделі є визначення геометричних параметрів форми (кутів укосу і координат вершини в просторі шахти печі) засипу, що утворюється, в залежності від існуючих умов завантаження і фракційного складу кускових матеріалів.
Основні етапи створення моделі:
аналітичний розрахунок координат вершини конуса, прив'язаних до відповідних точок на траєкторії руху середнього шматка з подачі вапняку, що завантажується, в залежності від рівня шахти печі;
розробка блок-схеми алгоритмів реалізації конструктивних елементів печі і рівнеміра, розрахунку і формування симетричного й асиметричного відносно центра печі конуса засипу, розрахунку кута укосу засипу ;
програмна реалізація дискретних станів форми засипу;
двомірна візуалізація графічних залежностей параметрів засипу;
тривимірна візуалізація форми засипу матеріалу, а також контурів шахтної печі і радіолокаційного рівнеміра.
Алгоритмічне рішення каркасної моделі засипу полягає в реалізації послідовного заповнення шахти порціями матеріалу кінцевого об'єму з крупністю шматків , що задається.
Кожна порція матеріалу, що завантажується, дискретизується на кінцеве число елементів-шматків і представляється у вигляді масиву . Формування засипу здійснюється порціонно шляхом математичних дій над зазначеними масивами даних (матрицями станів). Заповнення шахти з імітацією розсипання шихтових матеріалів по поверхні засипу в моделі здійснюється невеликими порціями z одночасно по чотирьох секторах горизонтальних перетинів шахти. Сумарна кількість порцій n залежить від заданої максимальної критичної висоти засипу в печі. Кожна порція завантаження кускового матеріалу складається з визначеного кінцевого числа шарів , які описуються масивом .
Перший і наступний шари k кожної порції z, що завантажується, розташовуються в просторі печі симетрично відносно координат вершини конуса, яка «рухається» по траєкторії середнього шматка матеріалу. Початкове зміщення вершини відносно центра печі визначалося згідно із формулами
,(3)
,(4)
де - кут нахилу завантажувального жолоба, град; - швидкість руху шматків у вільному просторі печі під дією сили тяжіння, м/с; g - прискорення вільного падіння, м/с2.
В якості мінімального значення висоти шару прийнятий розмір середнього шматка матеріалу ( = 50 мм). Поточний стан (висота) засипу при завантаженні чергової z-тої порції матеріалу в піч дорівнює
,(5)
де z номер матриці (порції) завантаження; n число матриць (порцій) завантаження; i, j - індекси, що визначають розмірність матриці шару k порції z, що завантажується.
Каркас засипу, а саме конус, формується шляхом «відсікання» (обнуління) тих елементів масивів, що утворюють шари, індекси яких розташовані за межами кругового контуру перетину шахти печі і кожного шару окремо.
Процес заповнення печі порціями матеріалу здійснюється доти, поки значення рівня засипу в точці зустрічі радіопроменя рівнеміра з поверхнею не досягне верхнього припустимого рівня завантаження
.(6)
Поточне значення кута укосу визначається згідно із формулою
,(7)
де - висота вершини конуса засипу, м; Н - рівень засипу в точці зустрічі вісі радіопроменя рівнеміра з поверхнею, м; - координати центра антени (вісі радіопроменя) на площині основи засипу.
Таким чином, в ході моделювання дискретного заповнення шахти визначалися: висота вершини засипу , зміщення вершини , висота засипу біля стін печі в діаметральних перетинах шахти, кут укосу в області радіолокаційного зондування, відстань від антени рівнеміра до поверхні D, висота засипу H у точці зустрічі радіопроменя з поверхнею матеріалу.
На основі обробки й аналізу результатів моделювання асиметричного конуса засипу отримані значення кутів укосу поверхні засипу , які знаходяться в межах відомих діапазонів кутів укосу шихтових матеріалів, що підтверджує коректність виконаних модельних розрахунків.
Визначено різну висоту засипу біля футерованих стін шахти, причому, чим більше зміщення вершини відносно центра печі, тим більше значення перепаду висот в діаметральному перетині шахти, який проходить через вісь похилого жолобу (у напрямку потоку матеріалу, що завантажується).
Встановлена закономірність зміни значення кута укосу засипу зі збільшенням висоти засипу H ( ) і зменшенням зміщення вершини відносно центра печі.
Параметри каркасної матричної моделі засипу коректуються за інформацією від радара про рівень (висоту) матеріалів у локальній зоні поверхні і по величині кута укосу засипу на обмірюваній рівнеміром висоті.
Розробка каркасної моделі засипу орієнтована на рішення задачі раціоналізації теплообміну в шахтній вапняно-випалювальній печі шляхом управління завантаженням сировини і вивантаженням готового вапна. Встановлено, що в діапазоні робочих висот вершина конуса засипу зміщена відносно центра печі в межах 0,18 м ( ), а каркас засипу являє собою практично симетричний конус.
У четвертому розділі представлені результати експериментальних досліджень по визначенню кутів укосу засипу кускових матеріалів на основі радарного методу контролю. Отримані регресійні моделі характеристик амплітудно-частотних спектрів радіосигналів, відбитих від похилих поверхонь шихтових матеріалів, на основі яких розроблений і випробуваний метод визначення кутів укосу кускових матеріалів у металургійних ємностях за даними радіолокаційного зондування.
Можливість визначення кутів укосу матеріалів на основі обробки радіолокаційних сигналів мікрохвильового вимірювача РДУ-Х1 вивчалася із застосуванням фізичного моделювання поверхні засипу шихтових матеріалів на лабораторній експериментальній установці. Як сипучий матеріал використовувався кокс. Моделювання кутів укосу поверхні коксу крупністю 20...80 мм в діапазоні 0...70 із кроком 5 здійснювалося за допомогою зміни кута нахилу модельного планшета.
При зміні кута укосу поверхні (кут падіння > 0) проекція радіопроменя перетворюється в еліпсоподібну площадку. Виходячи з чого, похилу поверхню необхідно розглядати як розподілену ціль, оскільки відбитий сигнал містить інформацію про відстань до всіх точок матеріалу, охоплених еліпсоподібною проекцією радіопроменя на поверхню укосу.
Отримані експериментально вибірки статистичних характеристик спектрів радіосигналів (дисперсія , асиметрія , ексцес , відносна асиметрія , відносний ексцес , коефіцієнт варіації ) для значень кутів нахилу модельного планшета з кусковим матеріалом ( = 0...70) були апроксимовані лінійними регресійними рівняннями.
З перевіркою статистичної значущості коефіцієнтів за критеріями Ст'юдента і Фішера ступінь зв'язку по величині коефіцієнта кореляції r оцінювалася як сильна (r = 0,72) - для вибірки значень коефіцієнта варіації . Встановлено, що при кутах нахилу модельної поверхні від 0 до 20 градусів розподіл відстаней у відбитому радіосигналі відповідає рівномірному закону, а для вибірок відстаней від стаціонарних поверхонь із кутами нахилу від 20 до 70 градусів - нормальному. Запропоновано статистичну модель залежності параметрів закону розподілу відстаней від кутів укосу поверхонь кускових матеріалів.
Визначення кута укосу засипу, що утворюється, за інформацією від стаціонарно встановленого на шахтній печі радіолокаційного рівнеміра доцільно робити в паузах між інтенсивним рухом шматків шихтових матеріалів, тобто в перервах між завантаженням або вивантаженням. Метод визначення кутів укосу засипу реалізований у вигляді наступного алгоритму.
Після припинення завантаження чергової порції кускового шихтового матеріалу за заданий інтервал часу багаторазово проводять виміри відстані до нього радіолокаційним рівнеміром, причому тривалість кожного i-го виміру набагато менша від заданого інтервалу , величина якого визначається припустимою помилкою визначення середнього рівня засипу
,(8)
де - розмір шматка шихтового матеріалу, м; - швидкість сходу шихти, м/с.
По вибірці значень відстані за час обчислюється середнє значення відстані до похилої поверхні засипу і числова характеристика випадкової величини , що є статистичною оцінкою форми закону розподілу , для якого раніше встановлена лінійна залежність від кута укосу - коефіцієнт варіації
,(9)
де N - кількість вимірів за час , - дисперсія.
На основі експериментально встановлених рівномірного (для < 20) і нормального (для > 20) законів розподілу відстаней до поверхні засипу отримують статистичні моделі радіосигналів: j-розподілів відстаней в інтервалах в залежності від можливих кутів укосу засипу і ширини діаграми спрямованості антени радіолокаційного рівнеміра. Для кожного з j розподілів обчислюють коефіцієнт варіації і одержують лінійну регресійну модель
,(10)
де , - коефіцієнти, що визначаються за методом найменших квадратів.
Далі, з урахуванням визначеної величини коефіцієнта варіації (9) і коефіцієнтів рівняння (10) = і = , обчислюється шукана оцінка кута укосу засипу згідно із формулою
.(11)
Випробування методу визначення кутів укосу засипу проведено на шахтній печі ВАТ «ДМЗ ім. Петровського». Величина абсолютної погрішності визначення кутів укосу поверхні засипу по розробленому методу в області радіолокаційного опромінення склала 2…4. Алгоритм визначення кутів укосу шихтових матеріалів із застосуванням радіоелектронного моніторингу поверхні засипу використаний при впровадженні радіолокаційних індикаторів рівня на прийомних бункерах системи шихтоподачі в ході капітального ремонту 1 розряду доменної печі об'ємом 5000 м3 (ДП-9) КД ГМК «Криворіжсталь». В результаті встановлено, що розроблений метод дозволяє здійснювати контроль заповнення шахтної печі шляхом оперативного визначення кута укосу поверхні засипу, а також робити уточнення параметрів каркасної матричної моделі засипу кускових матеріалів.
У п'ятому розділі представлені результати експериментальних і теоретичних досліджень теплової роботи шахтної протитокової вапняно-випалювальної печі № 6 відділення випалу вапняку ВАТ «ДМЗ ім. Петровського».
Оцінка впливу конфігурації поверхні засипу на процеси, що протікають у шарі обпалюваного матеріалу, проведена з використанням відомої Математична модель розроблена С.М. Форись, НМетАУ математичної моделі шахтної протитокової печі на газоподібному паливі, яка адаптована нами стосовно умов ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» шляхом завдання перемінної висоти стовпа матеріалу по діаметру печі внаслідок утворення нерівної конусоподібної поверхні засипу з різними значеннями кутів укосу. В моделі враховано підведення газів у пальники, а також втрати тепла через ізоляцію.
Дослідження теплового режиму шахтної вапняно-випалювальної печі ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» засновані на аналізі таких інтегральних показників: видаткових статей теплового балансу, температури диму і матеріалу на виході із печі, ступеня випалу матеріалу, розподілу температури газу в об'ємі печі. Оцінка теплової ефективності роботи шахтної протитокової печі виконана на основі експериментальних даних, що отримані в ході промислових досліджень, проведених у відділенні випалу вапняку. Точність промислового експерименту оцінювалася шляхом розрахунку ККД шахтної печі по прямому і зворотному тепловому балансу.
В результаті встановлені основні недоліки роботи реальної печі: значні втрати теплоти з димовими газами ( = 29,3…34,2 %), істотний недопал палива ( = 14,4...17,5 %) і невисока якість вапна ( = 73,4...85,0 %).
Встановлено, що середня температура в зоні нагріву матеріалу вище при наявності конуса засипу, ніж у випадку рівної поверхні, що пов'язане із більш рівномірним розподілом газоподібного палива по перетину. В результаті, ККД печі по зворотному тепловому балансу становить = 44,0 %, незважаючи на втрати теплоти = 30,3 % і = 15,6 %. Рівна поверхня матеріалу в шахті забезпечує незначне зниження втрат теплоти з димовими газами = 28,7 % при збільшенні втрат теплоти від хімічного недопалу палива = 19,6 % і загальному зниженні ККД печі = 41,4 %.
Початок декарбонізації вапняку відбувається на більш ранніх горизонтах печі у випадку поверхні засипу, що має форму конуса (кут укосу = 32). Ступінь випалу вапняку = 86,0% при наявності конуса засипу, = 80,8% у випадку рівної поверхні матеріалів у печі.
Для визначення дестабілізуючих факторів, що впливають на основні показники роботи шахтної печі, були проведені параметричні дослідження її роботи. Вивчено вплив режимних параметрів: висоти засипу в шахті в діапазоні Нп = 6,2...7,5 м та кутів укосу конуса = 0...50.
Встановлено лінійну залежність корисної теплоти від параметра Нп: зі збільшенням висоти засипу від 6,2 м до 7,5 м = 40,3…45,2 % (рівна поверхня), = 40,1…46,2 % (конус засипу). Втрати теплоти з димовими газами в процесі збільшення рівня засипу знижуються і становлять = 29,2…27,1 % (при = 0) і = 31,2…29,8 % (при = 32).
Одночасно з цим спостерігається значне зниження втрат від хімічного недопалу палива: = 20,4…16,2% і = 19,6…13,2% у випадку рівної поверхні і конуса засипу відповідно.
Заповнення печі в межах 6,2…7,5 м дозволяє збільшити ступінь випалу вапняку з 80,8 до 86,1 % (з урахуванням рівної поверхні) і з 82,7 до 89,2 % (з урахуванням конуса засипу при = 30). Тобто максимальне збільшення досягається за умови утворення в результаті завантаження і збільшення висоти конуса засипу вапняку.
При дослідженні впливу кута укосу засипу вапняку, що утворюється в шахті, на статті теплового балансу печі і якість виробленого вапна для Нп = 6,2…7,5 м встановлена оптимальна величина кута = 30, що забезпечує max, min, а також максимум і мінімум питомої витрати умовного палива на тонну активного для всіх висот шару матеріалу в печі Нп = 6,2…7,5 м.
На основі результатів параметричного дослідження визначені значення режимних параметрів, що забезпечують найкращий режим роботи шахтної печі: Нп = 7,5 м, = 30; = 46,2%, = 13,4 %, = 89,2 %. При цьому ефективність роботи печі по виходу готового продукту (ступеня випалу) збільшується на 6,5 %, скорочення питомої витрати умовного палива на тонну активного становить близько 9 кг у.п./т.
Для раціоналізації функціонування шахтної вапняно-випалювальної печі необхідно реалізувати алгоритм управління процесом завантаження вапняку, що забезпечує стабілізацію максимально припустимої висоти конуса засипу матеріалів з оптимальною величиною кута укосу 30. В основі алгоритму - управління конвеєрною системою завантаження з урахуванням інформації про рівень (висоту) і кут укосу поверхні вапняку від РДУ.
Додатковою рекомендацією безпосередньо для умов ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» є модернізація стаціонарного завантажувального пристрою (похилого жолоба), що подає матеріал у піч, і оснащення його поворотним механізмом для розподілу («розсипання») кускового матеріалу по поверхні засипу (відповідно до вищезазначених вимог до параметрів форми засипу). Реалізація цього заходу забезпечить ефективне управління технологічним процесом одержання металургійного вапна з найкращими показниками якості.
З метою своєчасного контролю параметрів випалу вапняку й оперативного управління технологічним процесом запропоновані структура й обґрунтовані функціональні можливості вимірювальної інформаційної системи (ВІС) на ділянці випалу із використанням рівнемірів РДУ.
Основним функціональним призначенням ВІС є визначення технологічних параметрів і генерація коригуючих впливів для блоку управління конвеєрною системою завантаження печі з можливістю блокування і сигналізації при досягненні критичних значень висот засипу шихти.
Висновки
У дисертаційній роботі вирішено науково-технічну задачу удосконалення процесу виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах на основі управління режимом завантаження карбонатної сировини і формування поверхні засипу матеріалів в шахті з параметрами, що дозволяють збільшити вихід придатного і знизити питому витрату природного газу.
Найбільш важливі наукові і практичні результати, висновки і рекомендації.
Аналіз результатів досліджень даних експлуатації шахтних вапняно-випалювальних печей з центральним і периферійним підведенням газоподібного палива показав, що основними недоліками цих агрегатів є високий хімічний недопал палива, великі втрати теплоти з димовими газами і нерівномірність випалу вапняку, які обумовлені незадовільним перемішуванням палива з окислювачем у шарі кускового матеріалу. Для шахтної печі ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» втрати теплоти з димовими газами складають = 29,3…34,2%, недопал палива = 14,4...17,5%, якість вапна = 73,4...85,0%.
Час випалу окремих шматків матеріалу визначається траєкторією їхнього руху в об'ємі шихти в напрямку до випускного отвору. При цьому довжина траєкторії залежить від рівня (висоти) заповнення печі. Виходячи з установлюваного максимального рівня заповнення шахти й об'єму порції вапняку, обумовлених необхідністю рівномірного прогріву матеріалу, обґрунтований раціональний діапазон висот засипу в печі.
Розроблена каркасна матрична модель засипу кускових матеріалів в процесі завантаження печі, яка забезпечує можливість поетапного (дискретного) відновлення поверхні. Уточнення параметрів форми засипу в моделі виконано з урахуванням дійсного кута укосу засипу d на основі радіолокаційної інформації і встановлених залежностей зміни кута укосу від висоти засипу і зсуву вершини щодо центра печі . Показано динаміку значень кутів укосу засипу в міру заповнення шахти, які визначалися в області проекції радіопроменя рівнеміра на похилу поверхню як симетричного, так і асиметричного конуса засипу. При цьому максимальне відхилення послідовно розрахованих значень = 5.
З урахуванням встановлених в ході експериментальних досліджень закономірностей розподілу відстаней, вимірюваних радіолокаційним рівнеміром, в залежності від кутів нахилу поверхні, а також на основі функціональних залежностей статистичних характеристик цього розподілу від кутів нахилу поверхні засипу, реалізований метод визначення кутів укосу засипу кускових матеріалів.
В результаті промислової перевірки підтверджена можливість реалізації методу оперативного визначення кута укосу засипу шихтових матеріалів за інформацією від радіолокаційного рівнеміра надвисокого діапазону частот. Результати перевірки розробленого методу на прийомних бункерах системи шихтоподачі доменної печі об'ємом 5000 м3 (ДП-9) КД ГМК «Криворіжсталь» свідчать про його технологічну придатність для оцінки рельєфу поверхні й оперативного обліку запасів шихтових матеріалів.
Порівняльний аналіз результатів моделювання теплової роботи шахтної печі №6 ділянки випалу вапняку ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» з урахуванням і без урахування конуса засипу для експериментального режиму ( = 290 м3/год, = 72 т/сут, Нп = 6,9 м) показав, що ступінь випалу вапняку = 86,0 % при = 32 і = 80,8 % при = 0. При цьому, для поверхні засипу у формі конуса також отримане збільшення ККД печі по зворотному тепловому балансі на 2,6% і скорочення втрат теплоти від хімічного недопалу палива на 4%.
В результаті проведених параметричних досліджень на моделі теплової роботи печі встановлений вплив висоти засипу матеріалів у діапазоні Нп = 6,2...7,5 м на статті теплового балансу печі і якість виробленого вапна як для рівної поверхні, так і у формі конуса з кутом укосу до 50. Заповнення печі в межах 6,2…7,5 м дозволяє збільшити ступінь випалу вапняку з 80,8 до 86,1% при = 0 (рівної поверхні) і з 82,7 до 89,2% - з урахуванням конуса засипу ( = 30). Таким чином, збільшення (до 6,5%) досягається за умови утворення конуса засипу вапняку.
За результатами моделювання встановлено, що найбільш ефективний режим роботи шахтної печі реалізується при куті укосу конуса засипу = 30. Даний оптимум забезпечує максимальне значення ККД печі по зворотному тепловому балансі , мінімальні втрати теплоти від хімічного недопалу палива , а також максимум ступеня випалу і мінімум питомої витрати умовного палива на тонну активного для всіх досліджуваних висот засипу матеріалу в печі. Так, при зміні кута укосу конуса засипу від 0 до 30 ефективність роботи печі по ступеню випалу збільшується на 3 % при максимальному заповненні печі матеріалом (Нп = 7,5 м), скорочення питомої витрати умовного палива на тонну активного складає близько 9 кг у.п./т. Технологічні вимоги до конфігурації поверхні засипу в шахті, що забезпечують найкращий режим роботи печі ВАТ «ДМЗ ім. Петровського» при заданій витраті вапняку і газоподібного палива: Нп = 7,5 м, = 30.
Річна економічна ефективність від радіолокаційного моніторингу поверхні засипу склала 84,6 тис. грн. При цьому середній вміст недопалу знизився на 4,2% у порівнянні з вихідним значенням.
Запропоновано структуру й обґрунтовані функціональні можливості вимірювальної інформаційної системи на ділянці випалу ВАТ «ДМЗ ім. Петровського», функціональним призначенням якої є визначення технологічних параметрів і вироблення коригувальних впливів для блоку управління конвеєрною системою завантаження печі з можливістю блокування і сигналізації при досягненні критичних значень висот засипу шихти. Для реалізації ВІС запропоновано оснастити кожну із шести печей ділянки випалу вапняку, щонайменше, одним мікрохвильовим рівнеміром.
Перелік опублікованих праць по темі дисертації
Тригуб И. Г. Моделирование длительности термического разложения карбонатов в шахтных обжиговых печах / И. Г. Тригуб, С. В. Бейцун, В. И. Головко, С. Н. Форись, С. С. Федоров // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2010. - № 7. - С. 112-114.
Тригуб И. Г. Исследование влияния формы поверхности засыпи известняка на показатели работы шахтной печи / И. Г. Тригуб, С. С. Федоров, С. Н. Форись, В. И. Головко // Системні технології. Регіональний міжвузівський збірник наукових праць. - Випуск 1 (66). - Дніпропетровськ, 2010. - С. 133-143.
Тригуб И. Г. Совершенствование процесса загрузки шахтной печи на основе радиолокационной информации / И. Г. Тригуб, В. И. Головко, Г. А. Папанов // Теория и практика металлургии. - 2009. - № 5-6 (72-73). - С. 19-22.
Пищида В. И. Обоснование структуры и функциональных возможностей измерительной информационной системы контроля рельефа поверхности в печах шахтного типа / В. И. Пищида, С. Н. Кравец, О. Н. Кукушкин, И. Г. Тригуб, В. И. Головко, Н. В. Михайловский // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2006. - № 7. - С. 302-305.
Пищида В. И. Опыт эксплуатации радара на шахтной печи обжига известняка / В. И. Пищида, С. Н. Кравец, В. Н. Кобец, В. В. Смоктий, В. И. Головко, О. Н. Кукушкин, Н. В. Михайловский, И. Г. Тригуб // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2006. - № 7. - С. 300-302.
Кукушкин О. Н. Моделирование засыпи кусковых материалов как объекта радиовидения / О. Н. Кукушкин, И. Г. Тригуб // Академический вестник. - 2005. - № 15-16. - С. 16-19.
Тригуб И. Г. Моделирование поверхности засыпи в шахтной печи / И. Г. Тригуб, О. Н. Кукушкин, В. П. Радченко, И. С. Наливайко // Сборник научных трудов НГУ № 19, том 2. - Днепропетровск: НГУ, 2004. - С. 169-177.
Листопадов В. С. Опробование радиолокационного индикатора уровня поверхности материалов в бункерах системы шихтоподачи ДП-9 ОАО «КГМК «Криворожсталь» / В. С. Листопадов, Л. Д. Гитлин, А. А. Коливашко, И. Г. Тригуб, В. И. Головко, Н. В. Михайловский, О. Н. Кукушкин [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2004. - № 3. - С. 115-117.
Тригуб И. Г. Определение угла откоса поверхности сыпучих материалов в металлургических агрегатах с применением радарной техники / И. Г. Тригуб, В. П. Радченко, О. Н. Кукушкин // Сборник научных трудов НГУ № 17, том 1. - Днепропетровск: РИК НГУ, 2003. - С. 470-474.
Декларацiйний патент на винахід № 43970А Україна, С 21 В 7/24, G 01 R 27/04. Спосiб визначення параметрiв засипки шихти в доменнiй печi / О. М. Кукушкін, В. I. Головко, М. В. Михайловський, М. М. Ізюмський, І. Г. Муравйова, І. Г. Тригуб; заявник і патентовласник ТОВ науково-виробниче підприємство «Промобладнання». - № 2000084615; заявл. 01.08.2000; опубл. 15.01.2002, Бюл. № 1.
Патент на винахід № 74917 Україна, МПК С 21 В 7/24, G 01 F 22/00. Спосіб визначення технологічних параметрів засипки шихти в шахтній печі / І. Г. Тригуб, О. М. Кукушкін, В. І. Головко, М. В. Михайловський, С. В. Листопадов, А. А. Дударенко, В. А. Шеремет, В. П. Радченко; заявник і патентовласник Національна металургійна академія України. - № 2004021018; заявл. 12.02.2004; опубл. 15.02.2006, Бюл. № 2.
Деклараційний патент на корисну модель № 15259 Україна, МПК С 21 B 7/24, G 01 R 27/04. Спосіб дозування матеріалу шихти для доменної печі / В. І. Головко, О. М. Кукушкін, М. В. Михайловський, І. Г. Тригуб; заявник і патентовласник Національна металургійна академія України. - № u 2006 00025; заявл. 03.01.2006; опубл. 15.06.2006, Бюл. № 6.
Тригуб И. Г. Оценка угла откоса сыпучих материалов с помощью радарного уровнемера / О. Н. Кукушкин, И. Г. Тригуб, В. И. Головко, Н. В. Михайловский // Вычислительная техника в информационных и управляющих системах: первая междунар. науч.-практ. конф., 30 окт. - 3 нояб. 2000 г.: сб. докл. - Мариуполь: ПГТУ. - 2000. - С. 127-128.
Кукушкин О. Н. Моделирование поверхности шихтовых материалов на колошнике доменной печи / О. Н. Кукушкин, Н. В. Михайловский, В. П. Радченко, И. Г. Тригуб, И. В. Ружа // Проблеми математичного моделювання: міждержав. наук.-методич. конф., 28-30 травня 2003 р.: тези допов. - Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2003. - С. 103-104.
Кукушкин О. Н. Каркасная модель динамики профиля засыпи в шахтной печи / О. Н. Кукушкин, В. П. Радченко, Н. В. Михайловский, И. Г. Тригуб // Проблеми математичного моделювання: міждержав. наук.-методич. конф., 26-28 травня 2004 р.: тези допов. - Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2004. - С. 78-79.
Головко В. И. Эксплуатация радарной системы в критических условиях функционирования / В. И. Головко, О. Н. Кукушкин, Н. В. Михайловский, В. И. Пищида, И. Г. Тригуб // Вычислительная техника в информационных и управляющих системах: первая междунар. науч.-практ. конф., 30 окт. - 3 нояб. 2000 г.: сб. докл. - Мариуполь: ПГТУ. - 2000. - С. 128-129.
Кукушкин О. Н. Обработка спектров радиолокационных сигналов для оценки углов откоса сыпучих материалов / О. Н. Кукушкин, Н. В. Михайловский, А. В. Потапов, И. Г. Тригуб, В. П. Радченко, А. Ф. Хасянов // Электронная техника: материалы юбилейной науч.-техн. конф. - Сер. СВЧ-техника. - Вып. 2 (482). - Фрязино: ЦНИИ «Электроника», 2003. - С. 107-112.
Анотація
Тригуб І.Г. Удосконалення процесу випалу вапняку на основі управління режимом завантаження шахтної протитокової печі. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.02 - Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів. - Національна металургійна академія України, м. Дніпропетровськ, 2011.
Дисертаційна робота присвячена питанням удосконалення процесу виробництва вапна в шахтних протитокових вапняно-випалювальних печах на основі раціоналізації режимів завантаження карбонатної сировини і формування поверхні засипу матеріалів у шахті з параметрами, що дозволяють збільшити вихід придатного і знизити питому витрату природного газу.
Розроблено і реалізовано на ЕОМ каркасну математичну модель формоутворення поверхні. В моделі враховані напрямок руху потоку матеріалу в процесі завантаження, конструктивні особливості пічного агрегату, а також можливість коригування геометричних параметрів засипу в печі (висоти і кута укосу) за даними радіолокаційного зондування поверхні.
На основі результатів експериментальних досліджень розроблено блок-схему алгоритму і метод визначення кутів укосу засипу кускових матеріалів для оцінки рельєфу поверхні із застосуванням радарної техніки.
За результатами математичного моделювання тепломасообмінних процесів в шахтній печі встановлено вплив висоти засипу матеріалів на статті теплового балансу печі і якість виробленого вапна як для рівної поверхні, так і у формі конуса з кутом укосу від 0 до 50. Визначені технологічні вимоги до конфігурації поверхні засипу в шахті, що забезпечують збільшення ступеня випалу вапняку на 6,5% і скорочення питомої витрати природного газу на 9 кг у.п./т.
Запропоновано структуру вимірювальної інформаційної системи на ділянці випалу ВАТ «ДМЗ ім. Петровського», функціональним призначенням якої є визначення технологічних параметрів і вироблення коригувальних впливів для блоку управління конвеєрною системою завантаження печі із можливістю блокування і сигналізації при досягненні критичних значень висот засипу шихти.
Ключові слова: вапно, шахтні протитокові печі, поверхня засипу вапняку, кут укосу, каркасна модель, радіолокаційний контроль, режим завантаження.
Аннотация
Тригуб И.Г. Совершенствование процесса обжига известняка на основе управления режимом загрузки шахтной противоточной печи. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02 - Металлургия черных и цветных металлов и специальных сплавов. - Национальная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск, 2011.
Диссертационная работа посвящена вопросам совершенствования процесса производства извести в шахтных противоточных известково-обжигательных печах на основе рационализации режимов загрузки карбонатного сырья и формирования поверхности засыпи материалов в шахте с параметрами, позволяющими увеличить выход годного и снизить удельный расход природного газа.
Проведенный анализ шахтного обжига показал, что перспективным направлением по снижению энергоемкости производства и повышению качества извести является совершенствование режимов работы существующих печей путем решения задачи перераспределения тепловых потоков в объеме обжигаемого материала. Недостатки в организации процессов загрузки и выгрузки определили проведение комплексных исследований работы шахтных известково-обжигательных печей на основе взаимосвязи процессов формообразования поверхности засыпи материалов, нагрева и термического разложения карбонатов в противотоке с применением математического моделирования.
На основе геометрической интерпретации процесса обжига известняка установлено, что время обжига отдельных кусков определяется траекторией их движения в объеме шихты по направлению к выпускному отверстию. Длина траектории зависит от высоты заполнения печи, исходя из чего в работе обоснован рациональный диапазон высот засыпи для загрузки.
Разработана и реализована на ЭВМ каркасная математическая модель формообразования поверхности, в которой учтены направление движения потока материала в процессе загрузки, конструктивные особенности печного агрегата и корректировка геометрических параметров засыпи в печи (высоты и угла откоса) по данным радиолокационного зондирования поверхности. Модель позволяет определять углы откоса, высоту засыпи в центральной части, на периферии, а также в любой радиальной координате в указанном сечении печи.
На основе установленных в ходе экспериментальных исследований законов распределения расстояний в отраженном от наклонных поверхностей сигнале радиолокационного уровнемера, а также с учетом полученной зависимости коэффициента вариации амплитудно-частотных спектров сигналов от углов наклона поверхности засыпи, разработаны блок-схема алгоритма и метод определения углов откоса засыпи кусковых материалов с применением радарной техники.
Разработанный метод определения углов откоса опробован на шахтной печи №6 ОАО «ДМЗ им. Петровского», а также использован при внедрении радиолокационных индикаторов уровня на приемных бункерах системы шихтоподачи доменной печи объемом 5000 м3 (ДП-9) КГ ГМК «Криворожсталь».
...Подобные документы
Загальна характеристика вапна та його застосування у виробництві більшості сучасних виробів. Опис хімічного процесу випалу вапняку й доломіту. Головні типи вертикальних шахтних печей, конструкція автоматизації випалювальної печі для виробництва вапна.
курсовая работа [132,2 K], добавлен 20.12.2010Технологічні параметри та режим роботи обертових печей для випалювання вапняку. Розрахунок процесу горіння вугілля та необхідної кількості повітря для підтримання заданої температури. Параметри матеріального і теплового балансу. Визначення розмірів печі.
курсовая работа [260,6 K], добавлен 20.11.2012Створення нових лакофарбових матеріалів, усунення з їх складу токсичних компонентів, розробка нових технологій для нанесення матеріалів, модернізація обладнання. Дослідження технологічних особливостей виробництва фарб. Виготовлення емалей і лаків.
статья [21,9 K], добавлен 27.08.2017Види повітряного вапна, забезпечення тверднення та збереження міцності будівельних розчинів за повітряно-сухих умов за його допомогою. Використання гірських порід, що складаються з карбонату кальцію. вибір агрегату для випалювання та температури процесу.
курсовая работа [39,2 K], добавлен 09.01.2010Технічна характеристика електричної шахтної печі, призначенної для різних видів термічної обробки деталей. Розрахунок часу нагрівання деталей і визначення продуктивності печі (повного циклу процесу). Розрахунок втрат тепла склепіння й стінок печі.
контрольная работа [902,2 K], добавлен 25.04.2010Удосконалення технологічних процесів, заміна обладнання, комплексна автоматизація керамічного виробництва. Технологічні і швидкісні режими сушіння і випалу на обладнанні безперервної дії. Зневоднювання керамічних суспензій і одержання прес-порошку.
курсовая работа [245,8 K], добавлен 12.09.2014Визначення річного приведеного об’єму випуску деталей. Розрахунок розміру партії, устаткування на дільниці і коефіцієнта завантаження, характеристика фондів. Визначення вартості основних матеріалів. Економічна ефективність заходів та управління ними.
курсовая работа [597,5 K], добавлен 31.01.2016Технологія зберігання сировини, приготування розчину рідкого скла, шлікера, преспорошку. Визначення грейферних кранів, стругача, мішалок. Конструктивний і аеродинамічний розрахунок печі. Автоматизація управління процесом випалу плиток для підлоги.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 25.10.2010Галузі у промисловості будівельних матеріалів. Асортимент, вимоги стандартів на продукцію. Характеристика вихідних матеріалів і паливно-енергетичного комплексу. Вибір та обґрунтування способу виробництва. Опис цеха випалу клінкера та основного обладнання.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014Механізм, закономірності шлакоутворення і розчинення вапна. Аналіз літературних і патентних даних існуючих технологій поліпшення шлакового режиму конвертерної плавки. Досвід Магнітогірського металургійного комбінату в 70-х рр. Тепловий режим роботи печі.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 08.10.2015- Конфекціювання матеріалів і дослідження їх властивостей для виготовлення жіночого літнього комплекту
Дослідження основних технологічних, структурних та механічних властивостей матеріалів. Вивчення розвитку моди на вироби жіночого літнього одягу. Характеристика асортименту швейної тканини, фурнітури, підкладкових, прокладкових та докладних матеріалів.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 09.06.2011 Характеристика основ конструювання журнального столика, що включає опис використовуваних матеріалів, технологічних особливостей деревообробного процесу. Використання сучасних механізованих інструментів в столярних роботах. Правила безпеки праці.
курсовая работа [40,0 K], добавлен 01.02.2011Основні принципи підвищення зносостійкості порошкових матеріалів на основі заліза. Вплив параметрів гарячого штампування на структуру і властивості отримуваних пористих заготовок. Технологія отримання композитів на основі системи карбід титану-сталь.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 27.10.2013Техніко-економічне обґрунтування процесу виробництва пива. Характеристика сировини, напівпродуктів, готової продукції, допоміжних матеріалів і енергетичних засобів. Норми витрат та розрахунок побічних продуктів, промислових викидів і відходів виробництва.
курсовая работа [359,5 K], добавлен 21.05.2015Метрологічне забезпечення точності технологічного процесу. Методи технічного контролю якості деталей. Операційний контроль на всіх стадіях виробництва. Правила вибору технологічного оснащення. Перевірка відхилень від круглості циліндричних поверхонь.
реферат [686,8 K], добавлен 24.07.2011Споживчі властивості, асортимент халви, характеристика основної сировини для її виробництва. Методика визначення вологості та сахарози цукру. Дослідження якості цукру різних постачальників. Обробка результатів з визначенням абсолютної похибки вимірювань.
курсовая работа [255,3 K], добавлен 26.06.2013Будова і принципи роботи доменної печі. Описання фізико-хімічних процесів, які протікають в різних зонах печі. Продукти доменного плавлення. Узагальнення вимог, які ставлять до формувальних і стержневих сумішей та компонентів, з яких вони складаються.
контрольная работа [129,8 K], добавлен 04.02.2011Дані для проектування технологічного процесу складання. Ознайомлення зі службовим призначенням машини. Розробка технічних вимог до виробу та технологічний контроль робочих креслень. Встановлення типу виробництва та організаційної форми складання.
реферат [264,8 K], добавлен 08.07.2011Вплив технологічних параметрів процесу покриття текстильних матеріалів поліакрилатами на гідрофобний ефект. Розробка оптимального складу покривної гідрофобізуючої композиції для обробки текстильних тканин, що забезпечує водовідштовхувальні властивості.
дипломная работа [733,4 K], добавлен 02.09.2014Ознайомлення з історією розвитку хімічного підприємства. Опис організації технологічного процесу виготовлення вибухових речовин, боєприпасів, ракетного палива та детонаційних систем. Принцип дії молоткової дробарки матеріалів середньої твердості.
отчет по практике [959,4 K], добавлен 03.10.2014
