[go: up one dir, main page]

RU2375659C1 - Automated control system of agglomerate quality - Google Patents

Automated control system of agglomerate quality Download PDF

Info

Publication number
RU2375659C1
RU2375659C1 RU2008109089/02A RU2008109089A RU2375659C1 RU 2375659 C1 RU2375659 C1 RU 2375659C1 RU 2008109089/02 A RU2008109089/02 A RU 2008109089/02A RU 2008109089 A RU2008109089 A RU 2008109089A RU 2375659 C1 RU2375659 C1 RU 2375659C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
unit
components
block
calculating
Prior art date
Application number
RU2008109089/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008109089A (en
Inventor
Борис Борисович Зобнин (RU)
Борис Борисович Зобнин
Александр Викторович Малыгин (RU)
Александр Викторович Малыгин
Александр Александрович Сурин (RU)
Александр Александрович Сурин
Сергей Станиславович Головырин (RU)
Сергей Станиславович Головырин
Иван Владимирович Вожегов (RU)
Иван Владимирович Вожегов
Андрей Анатольевич Вяткин (RU)
Андрей Анатольевич Вяткин
Константин Юрьевич Шарин (RU)
Константин Юрьевич Шарин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Инжиниринг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Инжиниринг"
Priority to RU2008109089/02A priority Critical patent/RU2375659C1/en
Publication of RU2008109089A publication Critical patent/RU2008109089A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2375659C1 publication Critical patent/RU2375659C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to automatic control system of agglomerate manufacturing and can be used in metallurgical industry for improvement of agglomerate. Automatic control system for agglomerate quality contains technological complex of agglomerate manufacturing, instrumentation facility, controlling mass consumption of material flows (charge, backoff and agglomerated cake), flow regulators of components of sintering mix, regulated feed drives, block of calculation of optimal control action. System additionally contains chemistry analyser of components of charge and agglomerate, block of calculation of corrected values of charge components consumption, backoff and agglomerated cake, calculation block of total content of non-controllable oxides in iron-ore part of charge, comparison block of calculated content of oxide in iron-ore part of charge with allowable value, defined in knowledge base by chemical composition of components of iron-ore part of charge, calculation block of corrected values of oxides content in iron-ore part of charge, calculation block of polynomials parametres, describing changes of components contains, forecasting block of agglomerate quality with usage of corrected values of mass consumptions and content of oxides in iron-ore part of charge.
EFFECT: improvement of agglomerate.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к системам автоматического управления производством агломерата и может быть использовано в металлургической промышленности для повышения качества агломерата.The invention relates to systems for automatic control of sinter production and can be used in the metallurgical industry to improve the quality of sinter.

Важными критериями качества полученного агломерата являются его механические (прочностные) свойства, о которых судят по данным барабанной пробы или по количеству выделенного на грохоте возврата (Глинков Г.М., Маковский A.M. АСУ технологическими процессами в агломерационных и сталеплавильных цехах, Металлургия, 1981, с.52-65).Important mechanical quality criteria of the obtained agglomerate are its mechanical (strength) properties, which are judged by the data of the drum sample or by the amount of return allocated on the screen (Glinkov G.M., Makovsky AM ACS by technological processes in sintering and steel-making shops, Metallurgy, 1981, p. .52-65).

Для эффективной работы системы авторегулирования процесса агломерации необходимо обеспечить стабилизацию всех основных параметров, которые вызывают изменение скорости спекания шихты.For the effective operation of the automatic control system of the agglomeration process, it is necessary to ensure the stabilization of all the main parameters that cause a change in the sintering speed of the charge.

Высокое качество агломерата при максимальной производительности агломашины может быть достигнуто при завершении процесса спекания точно в конце активной длины аглоленты. Момент окончания процесса спекания определяют по температуре отходящих газов, их химическому составу, газопроницаемости слоя шихты на ленте, разрежению в вакуум-камерах, освещенности в двух-трех последних вакуум-камерах (SU 973643, МКИ С22В 1/16), магнитной проницаемости спекаемого слоя (Федоровский Н.В., Шанидзе Д.И. Агломерация железных руд. Киев, Техника, 1991, с.121-124, SU 1666558, МКИ С22В 1/14).The high quality of the sinter with the maximum productivity of the sinter machine can be achieved by completing the sintering process exactly at the end of the active length of the sinter. The moment of completion of the sintering process is determined by the temperature of the exhaust gases, their chemical composition, gas permeability of the charge layer on the tape, vacuum in vacuum chambers, illumination in the last two or three vacuum chambers (SU 973643, MKI C22B 1/16), magnetic permeability of the sintered layer (Fedorovsky N.V., Shanidze D.I. Agglomeration of iron ore. Kiev, Technique, 1991, p. 121-124, SU 1666558, MKI S22V 1/14).

Описанные выше устройства характеризуются следующими недостатками.The devices described above are characterized by the following disadvantages.

Практическая реализация используемого в них контроля затруднена тем, что отбор проб газа, необходимая при этом его очистка от пыли и влаги, а также газовый анализ являются сравнительно сложными операциями. При определении газопроницаемости слоя шихты на ленте необходимо учитывать, что скорость фильтрации воздуха по ширине спекательных тележек неодинакова.The practical implementation of the control used in them is hindered by the fact that gas sampling, its necessary cleaning from dust and moisture, as well as gas analysis, are relatively complex operations. When determining the gas permeability of the charge layer on the tape, it must be taken into account that the air filtration rate across the width of the sintering trolleys is not the same.

Существующие системы автоматического управления процессом агломерации осуществляют регулирование процесса спекания, изменяя отдельные управляющие воздействия, являющиеся заданиями локальных систем регулирования.Existing systems for automatic control of the agglomeration process regulate the sintering process by changing individual control actions that are the tasks of local control systems.

Известна система оптимизации агломерационного процесса с использованием управляющего вычислительного комплекса (УВК) (М.Г.Лодыгичев, В.М.Чижикова, В.И.Лобанов и др. Сырье для черной металлургии: Справочное издание: в 2-х томах. Т.1. Сырьевая база и производство окускованного сырья, М.: Машиностроение-1, 2001 г., с.711), в которой, наряду с локальными системами регулирования влажности шихты, содержанием в ней топлива, высоты спекаемого слоя, скорости аглоленты, используют управляющие воздействия на каждый из указанных регуляторов. Эти воздействия вырабатываются в результате анализа информации, полученной от датчиков, контролирующих процесс спекания.A known system for optimizing the agglomeration process using a control computer complex (UVK) (M.G. Lodygichev, V.M. Chizhikova, V.I. Lobanov and others. Raw materials for ferrous metallurgy: Reference publication: in 2 volumes. 1. The raw material base and the production of agglomerated raw materials, M .: Mashinostroenie-1, 2001, p. 711), in which, along with local systems for regulating the moisture content of the mixture, the content of fuel, the height of the sintered layer, and the speed of the sintering belt, control agents are used impact on each of these regulators. These effects are generated as a result of the analysis of information received from sensors that monitor the sintering process.

На основе полученной информации в системе оптимизации агломерационного процесса вырабатываются управляющие воздействия для регулирования производительности по шихте, подаваемой в процесс, а также корректирующие воздействия на задатчики локальных систем.Based on the information obtained, in the optimization system of the agglomeration process, control actions are developed to regulate the productivity of the charge supplied to the process, as well as corrective actions on the setpoints of local systems.

Однако при такой комплексной системе управления трудно осуществить решение задачи оптимизации из-за наличия большого запаздывания в каналах измерения. Так, например, если оценить прочность агломерата только по количеству образуемой мелочи 0-5 мм в барабанной пробе, то между моментом завершения процесса спекания и моментом получения результатов испытаний спека, проходит около одного часа времени (отбор усредненной пробы, ее доставка, испытание и оценка результата путем грохочения и взвешивания). За такой промежуток времени состояние процесса спекания под влиянием возмущающих факторов существенно меняется, поэтому полученная рекомендация, например, по количеству топлива в шихте, или другим величинам становится несоответствующей изменившимся условиям процесса.However, with such an integrated control system, it is difficult to solve the optimization problem due to the presence of a large delay in the measurement channels. So, for example, if you evaluate the strength of the agglomerate only by the amount of fines formed 0-5 mm in the drum sample, then between the moment the sintering process is completed and the moment the test results are obtained, about one hour passes (sampling the averaged sample, its delivery, testing and evaluation result by screening and weighing). Over such a period of time, the state of the sintering process under the influence of perturbing factors changes significantly, therefore, the recommendation obtained, for example, regarding the amount of fuel in the charge, or other quantities, becomes inappropriate for the changed process conditions.

Таким образом, для ведения процесса агломерации в оптимальном режиме нужно как можно быстрее получить оперативную информацию о степени влияния в данный момент на процесс агломерации различных технологических параметров (содержания оксидов, влажности шихты, степени ее окомкования, расхода шихты на аглоленту, высоте слоя на аглоленте, скорости спекания, производительности агломашины, данным барабанной пробы, количеству возврата и многим другим), т.е. необходимо прогнозировать степень влияния технологических параметров на процесс агломерации.Thus, in order to conduct the agglomeration process in the optimal mode, it is necessary to obtain operational information as quickly as possible on the degree of influence of various technological parameters at the moment on the agglomeration process (oxide content, moisture content of the charge, degree of pelletizing, charge consumption on the sinter strip, layer height on the sinter strip, sintering speed, sinter productivity, drum test data, return quantity and many others), i.e. it is necessary to predict the degree of influence of technological parameters on the agglomeration process.

Известно устройство автоматического управления процессом агломерации (Патент RU 2222614, МКИ С22В 1/16), принятое в качестве прототипа, содержащее агломерационную машину, анализатор гранулометрического состава агломерата, блок запаздывания гранулометрического состава агломерата, датчик расхода возврата, анализатор содержания влаги в концентрате, датчик веса шихты; датчик мощности, расходуемой на окомкование; окомкователь шихты; блок расчета вкладов контролируемых возмущающих воздействий; блок расчета разности прогнозируемых и фактических значений выходных переменных; блок идентификации параметров модели, блок расчета оптимальных управляющих воздействий.A device for automatic control of the agglomeration process (Patent RU 2222614, MKI C22B 1/16), adopted as a prototype, comprising an agglomeration machine, an analyzer of particle size distribution of an agglomerate, a delay unit for particle size distribution of an agglomerate, a return flow sensor, a moisture content analyzer in a concentrate, a weight sensor is known charge; pelletizing power sensor; pelletizer charge; a unit for calculating the contributions of controlled disturbances; a unit for calculating the difference between the predicted and actual values of the output variables; unit for identifying model parameters, unit for calculating optimal control actions.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает осуществление процедуры расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, а также процедуры расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты. Это приводит к тому, что из-за погрешностей определения значений массовых расходов компонентов шихты и их химического состава не выполняются уравнения материального баланса, являющиеся основой прогнозирования качества агломерата.The disadvantage of this device is that it does not provide a procedure for calculating the adjusted values of the charge components, return and sintering, as well as a procedure for calculating the total content of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge. This leads to the fact that, due to errors in determining the mass flow rates of the charge components and their chemical composition, the material balance equations are not fulfilled, which are the basis for predicting the quality of the sinter.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение точности поддержания заданного металлургического качества агломерата.The problem solved by the invention is to increase the accuracy of maintaining a given metallurgical quality of the agglomerate.

Эта задача решается следующим образом.This problem is solved as follows.

Известная автоматизированная система управления качеством агломерата, содержащая измерительный комплекс, контролирующий массовые расходы шихты, возврата и аглоспека, блок регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты, блок регулируемых приводов питателей, блок расчета оптимальных управляющих воздействий, согласно изобретению снабжена анализатором химического состава компонентов шихты и агломерата, блоком расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, блоком расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты, блоком сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением, определяемым в базе знаний химическим составом компонентов железорудной части шихты, блоком расчета скорректированных значений содержания оксидов в железорудной части шихты, блоком расчета параметров полиномов, описывающих изменения содержаний компонентов, блоком прогнозирования качества агломерата при использовании скорректированных значений массовых расходов и содержания оксидов в железорудной части шихты, причем выход измерительного комплекса, контролирующего массовые расходы материальных потоков, соединен с входом блока расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, выход которого соединен с первым входом блока расчета параметров полиномов, выход анализатора химического состава компонентов шихты и агломерата соединен с входом блока расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен с первым входом блока сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением, а его второй вход соединен с выходом блока базы знаний химического состава компонентов железорудной части шихты, выход блока сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением соединен с входом блока расчета скорректированных значений содержания оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен со вторым входом блока расчета параметров полиномов, выход блока расчета параметров полинома соединен с входом блока прогноза качества агломерата, выход блока прогноза качества агломерата соединен с входом блока расчета оптимальных управляющих воздействий; выход которого соединен с входом блока регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты; выход которого соединен с входом блока регулируемых приводов питателей.A well-known automated system for controlling the quality of sinter, containing a measuring complex that controls the mass flow of the charge, return and sinter cake, a block of flow controllers for the components of the sinter charge, a block of adjustable feeder drives, a block for calculating optimal control actions, according to the invention is equipped with an analyzer of the chemical composition of the components of the charge and sinter, block of calculating the adjusted values of the flow rates of the components of the charge, return and sintering, block calculation of total soda neighing of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, a unit for comparing the calculated content of oxides in the iron ore part of the charge with a permissible value determined in the knowledge base by the chemical composition of the components of the iron ore part of the charge, a unit for calculating the adjusted values of the content of oxides in the iron ore part of the charge, a unit for calculating parameters of polynomials describing changes component contents, sinter quality prediction unit using adjusted mass flow rates and content of oxides in the iron ore part of the charge, and the output of the measuring complex controlling the mass flow of material flows is connected to the input of the block for calculating the corrected flow rates of the components of the charge, return and sinter cake, the output of which is connected to the first input of the block for calculating the polynomial parameters, the output of the analyzer of the chemical composition of the components of the charge and the agglomerate is connected to the input of the unit for calculating the total content of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the first input of the unit to compare the calculated oxide content in the iron ore part of the charge with an acceptable value, and its second input is connected to the output of the knowledge base block of the chemical composition of the components of the iron ore charge, the output of the unit for comparing the calculated oxide content in the iron ore part of the charge with an acceptable value is connected to the input of the corrected value calculation unit the content of oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the second input of the block for calculating the parameters of polynomials, the output of the block for calculating the parameters of the polynomial is connected nen quality prediction to the input block of agglomerate, sinter quality prediction block output is connected to the input of optimal control actions calculating unit; the output of which is connected to the input of the block of flow controllers of the components of the sinter charge; the output of which is connected to the input of the block of adjustable drives of feeders.

Благодаря введенным блокам и связям обеспечивается прогнозирование качества агломерата с учетом нестабильности химического состава шихты.Thanks to the introduced blocks and connections, it is possible to predict the quality of the sinter taking into account the instability of the chemical composition of the charge.

На чертеже изображена структурная схема автоматизированной системы управления качеством агломерата.The drawing shows a structural diagram of an automated sinter quality management system.

Автоматизированная система управления качеством агломерата, взаимодействующая с технологическим комплексом 1 производства агломерата, состоит из измерительного комплекса 2, контролирующего массовые расходы материальных потоков (шихты, возврата и аглоспека), блока 3 расчета скорректированных значений расходов материальных потоков, анализатора 4 химического состава и влажности железорудной части шихты (ЖРЧШ), блока 5 расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов ХО в железорудной части шихты, блока 6 базы знаний химического состава компонентов агломерационной шихты, в котором определяется допустимое значение содержания неконтролируемых оксидов ХО в ЖРЧШ, блока 7 сравнения расчетного содержания оксидов ХО в ЖРЧШ с допустимым значением, определяемым химическим составом компонентов железорудной части шихты; блока 8 расчета скорректированных значений содержания оксидов в накопительной емкости ЖРЧШ; блока 9 расчета параметров полиномов, описывающих изменения содержаний компонентов, блока 10 прогнозирования качества агломерата с использованием скорректированных значений массовых расходов и содержания оксидов в ЖРЧШ, блока 11 расчета оптимальных значений управляющих воздействий, блока 12 регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты, блока 13 регулируемых приводов питателей.The automated sinter quality management system, interacting with the technological complex 1 for the production of sinter, consists of a measuring complex 2, which controls the mass flow of material flows (charge, return and sinter cake), block 3 of calculating the adjusted values of the flow of material flows, analyzer 4 of the chemical composition and humidity of the iron ore part charge (ZhRChSh), block 5, the calculation of the total content of uncontrolled oxides of XO in the iron ore part of the charge, block 6 of the knowledge base of chemical tava sinter mix components, which defines the allowable value of the content uncontrolled XO oxides ZHRCHSH, the comparison unit 7 calculated content CW oxides ZHRCHSH with an allowable value determined by the chemical composition of the components iron ore part of charge; block 8 of the calculation of the adjusted values of the content of oxides in the storage capacity ZhRChSh; block 9 for calculating the parameters of polynomials describing changes in the contents of the components, block 10 for predicting the quality of the sinter using the adjusted mass flow rates and the content of oxides in the liquid iron and steel, block 11 for calculating the optimal values of the control actions, block 12 for the flow controllers of the components of the sinter charge, block 13 for adjustable feeder drives.

Выход измерительного комплекса 2 соединен с входом блока 3 расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, выход которого соединен с первым входом блока 9 расчета параметров полиномов, выход анализатора 4 соединен с входом блока 5 расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен с первым входом блока 7 сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением, а его второй вход соединен с выходом блока 6 базы знаний химического состава компонентов железорудной части шихты, выход блока 7 соединен с входом блока 8 расчета скорректированных значений содержания оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен со вторым входом блока 9 расчета параметров полиномов, выход блока 9 соединен с входом блока 10 прогноза качества агломерата, выход блока 10 соединен с входом блока 11 расчета оптимальных управляющих воздействий; выход которого соединен с входом блока 12 регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты; выход которого соединен с входом блока 13 регулируемых приводов питателей.The output of the measuring complex 2 is connected to the input of the block 3 for calculating the corrected flow rates of the charge, return and sinter components, the output of which is connected to the first input of the block 9 for calculating the polynomial parameters, the output of the analyzer 4 is connected to the input of the block 5 for calculating the total content of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the first input of block 7 comparing the calculated content of oxides in the iron ore part of the charge with a permissible value, and its second input is connected to the output of block 6 of the base the chemical composition of the components of the iron ore part of the charge, the output of block 7 is connected to the input of block 8 for calculating the adjusted values of the content of oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the second input of block 9 for calculating polynomial parameters, the output of block 9 is connected to the input of block 10 for forecasting the quality of the sinter, the output of block 10 is connected to the input of block 11 for calculating optimal control actions; the output of which is connected to the input of the block 12 of the flow controllers of the components of the sinter charge; the output of which is connected to the input of the block 13 of adjustable feeder drives.

Технологический комплекс 1 производства агломерата представляет собой агломерационные машины с комплектующим оборудованием.The technological complex 1 for the production of sinter is an agglomeration machine with component equipment.

В качестве блока 2 используются весоизмерительные устройства.As block 2, weight measuring devices are used.

В качестве блока 4 используется анализатор химического состава компонентов шихты, например, поточный анализатор АПУР «ФЕРРОКОНТ» конвейерный вариант.As block 4, an analyzer of the chemical composition of the charge components is used, for example, a flow analyzer APUR “FERROKONT” conveyor version.

Установка АПУР «ФЕРРОКОНТ» предназначена для экспрессного, непрерывного количественного контроля концентрации химических элементов в режиме реального времени, непосредственно на ленточных и тарельчатых питателях, конвейерной ленте.The FURROCONT APUR installation is intended for express, continuous quantitative control of the concentration of chemical elements in real time, directly on belt and plate feeders, conveyor belts.

Блоки 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 реализуются с использованием программируемого контроллера, например контроллера GE Fanuc, который производит опрос датчиков и выдает управляющее воздействие на привод, например AV300i.Blocks 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 are implemented using a programmable controller, for example, the GE Fanuc controller, which polls the sensors and gives a control action to the drive, for example, AV300i.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Измеренные в блоке 2 значения массовых расходов шихты, возврата и аглоспека поступают в блок 3. В блоке 3 производится расчет скорректированных значений расходов, обеспечивающих минимальное отклонение измеренных значений от истинных с учетом уравнений материального баланса и погрешностей контроля. Расчет сводится к минимизации суммы невязок, взвешенных по средним квадратичным ошибкам отдельных измерений:The mass flow rates of the charge, return, and sinter specimen measured in block 2 are sent to block 3. In block 3, the corrected flow values are calculated to ensure the minimum deviation of the measured values from the true values taking into account the material balance equations and control errors. The calculation is reduced to minimizing the amount of residuals weighted by the mean square errors of individual measurements:

Figure 00000001
Figure 00000001

при наличии ограничений в форме уравнений материального балансаsubject to restrictions in the form of material balance equations

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где хi, x*i - измеренное и истинное значение расходов i-го потока соответственно;where x i , x * i - the measured and true value of the costs of the i-th stream, respectively;

η - масштабный коэффициент;η is the scale factor;

i=1, 2,…, n - число расходов, подлежащих определению;i = 1, 2, ..., n is the number of expenses to be determined;

m - число уравнений материального баланса;m is the number of equations of material balance;

аij - параметры уравнений;and ij are the parameters of the equations;

σi- средняя квадратичная погрешность измерения величины расхода конкретным весоизмерителем.σ i - the root-mean-square error of measuring the flow rate by a specific weight meter.

Задача (1) при ограничениях (2) решается методом неопределенных множителей Лагранжа

Figure 00000003
λ(λ1,,,,2m) путем дифференцирования функции F(x, λ) по векторам x и λ и приравнивания получающихся уравнений нулю.Problem (1) under constraints (2) is solved by the method of indefinite Lagrange multipliers
Figure 00000003
λ (λ 1 ,,,, 2 m ) by differentiating the function F (x, λ) with respect to the vectors x and λ and equating the resulting equations to zero.

Функция F(x, λ) имеет вид:The function F (x, λ) has the form:

Figure 00000004
Figure 00000004

Полученное решение имеет вид:The resulting solution has the form:

Figure 00000005
Figure 00000005

где En,n - единичная матрица размерности n*n;where E n, n is the identity matrix of dimension n * n;

С - диагональная матрица размерности m*n с членами:C - diagonal matrix of dimension m * n with members:

Figure 00000006
Figure 00000006

A - матрица материального баланса размерности m*n с членами и aij.A is the material balance matrix of dimension m * n with members and a ij .

Измеренный в блоке 4 химический состав компонентов шихты поступает в блок 5. В блоке 5 по сигналам с анализатора 4 химического состава и влажности ЖРЧШ производится расчет суммарного содержания неконтролируемых оксидов ХО в ЖРЧШ по формулеThe chemical composition of the charge components measured in block 4 enters block 5. In block 5, based on the signals from the analyzer 4 of the chemical composition and humidity of the LRF, the total content of uncontrolled XO oxides in the LRF is calculated by the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

где αj - содержание оксидов в ЖРЧШ.where α j is the content of oxides in LRF.

В блоке 6 содержится описание закономерностей, определяющих химический состав компонентов железорудной части шихты. Сравнение расчетного содержания оксидов XOp в ЖРЧШ с допустимым значением XOД, определяемым химическим составом компонентов железорудной части шихты, в блоке 7 производится по формулеBlock 6 contains a description of the laws that determine the chemical composition of the components of the iron ore part of the charge. Comparison of the calculated content of oxides XO p in the iron ore with the permissible value of XO D determined by the chemical composition of the components of the iron ore part of the charge in block 7 is made according to the formula

Figure 00000008
Figure 00000008

Если расчетное значение содержания оксидов XOp, в ЖРЧШ превосходит допустимое значение, то в блоке 8 выполняется расчет скорректированного химического состава железорудной части компонентов шихты и агломерата, обеспечивающий выполнение уравнений материального баланса при минимизации невязок по содержанию металла, оксидов или других j-x компонентов:If the calculated value of the content of oxides XO p exceeds the permissible value in the iron ore, the block calculates the adjusted chemical composition of the iron ore part of the charge and sinter components to ensure that the material balance equations are fulfilled while minimizing discrepancies in the content of metal, oxides, or other jx components:

Figure 00000009
Figure 00000009

при выполнении ограничений на уравнения материального балансаwhen fulfilling restrictions on the equations of material balance

Figure 00000010
Figure 00000010

где i - номер узла технологической схемы;where i is the node number of the technological scheme;

n - число узлов;n is the number of nodes;

j - номер компонентов;j is the number of components;

m - число компонентов;m is the number of components;

s - номер продукта узла;s - node product number;

ki2,ki2 - число продуктов на входе и выходе i-го узла;k i2 , k i2 - the number of products at the input and output of the i-th node;

αsj - содержание в продуктах металла, оксидов или других j-x компонентов;α sj is the content of metal, oxides or other jx components in the products;

εijs - погрешности определения содержания в продуктах металла, оксидов или других j-x компонентов для s-го продукта i-го узла технологической схемы.ε ijs are the errors in determining the content of metal, oxides or other jx components in the products for the s-th product of the i-th node of the technological scheme.

В блоке 9 по скорректированным значениям массовых расходов и содержаний компонентов производится расчет параметров полиномов, по которым осуществляется прогноз показателей качества агломератаIn block 9, according to the adjusted values of the mass flow rates and the contents of the components, the parameters of the polynomials are calculated, according to which the quality indicators of the sinter are forecasted

Figure 00000011
Figure 00000011

где r - порядковый номер элемента временного ряда, описывающего изменения j-го компонента;where r is the serial number of the element of the time series that describes the changes of the j-th component;

Figure 00000012
- фактическое значение показателя качества агломерата на r-м такте.
Figure 00000012
- the actual value of the quality indicator of the sinter at the r-th step.

В блоке 10 с использованием полиномов, полученных в блоке 9, формируется прогноз изменения j-го компонента в агломерате на (r+d) тактов:In block 10, using the polynomials obtained in block 9, a forecast is generated for the change of the j-th component in the sinter by (r + d) clock cycles:

Figure 00000013
Figure 00000013

В блоке 11 по прогнозному значению качества агломерата формируются значения оптимальных управляющих воздействий, являющихся заданиями регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты в блоке 12. Задания регуляторам путем воздействия на регулируемые привода питателей в блоке 13 изменяют расходы компонентов шихты, т.е. режим работы технологического комплекса.In block 11, according to the predicted value of the quality of the agglomerate, the values of the optimal control actions are generated, which are the tasks of the flow rate regulators of the components of the sinter charge in block 12. The tasks of the regulators by acting on the regulated drive of the feeders in the block 13 change the costs of the charge components, i.e. mode of operation of the technological complex.

Таким образом, благодаря введенным блокам и связям, обеспечивается повышение качества управления технологическим комплексом производства агломерата.Thus, thanks to the introduced blocks and connections, the quality management of the technological complex of sinter production is ensured.

Пример. При отсутствии процедуры расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, а также процедуры расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты дисперсия основности агломерата в условиях агломерационной фабрики Магнитогорского металлургического комбината составляет 0,0016, что определяется погрешностями оценки расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, а также погрешностями оценки химического состава компонентов шихты. Результаты моделирования работы системы согласно изобретению показывают, что благодаря введенным блокам и связям обеспечивается снижение дисперсии основности агломерата до величины 0.0009. Таким образом, относительная дисперсия, характеризующая качество управления, составляет 56% от первоначального значения.Example. In the absence of a procedure for calculating the adjusted values of the charge components of the charge, return and sintering, as well as a procedure for calculating the total content of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, the dispersion of the basicity of the sinter in the conditions of the sinter plant of the Magnitogorsk Iron and Steel Works is 0.0016, which is determined by the errors in estimating the costs of the charge components, return and sintering, as well as errors in assessing the chemical composition of the components of the charge. The simulation results of the system according to the invention show that thanks to the introduced blocks and bonds, the dispersion of the basicity of the agglomerate is reduced to a value of 0.0009. Thus, the relative variance characterizing the quality of management is 56% of the initial value.

Claims (1)

Автоматизированная система управления качеством агломерата, содержащая измерительный комплекс, контролирующий массовые расходы шихты, возврата и аглоспека, блок регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты, блок регулируемых приводов питателей, блок расчета оптимальных управляющих воздействий, отличающаяся тем, что она снабжена анализатором химического состава компонентов шихты и агломерата, блоком расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, блоком расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты, блоком сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением, определяемым в базе знаний химическим составом компонентов железорудной части шихты, блоком расчета скорректированных значений содержания оксидов в железорудной части шихты, блоком расчета параметров полиномов, описывающих изменения содержаний компонентов, блоком прогнозирования качества агломерата при использовании скорректированных значений массовых расходов и содержания оксидов в железорудной части шихты, причем выход измерительного комплекса, контролирующего массовые расходы материальных потоков соединен с входом блока расчета скорректированных значений расходов компонентов шихты, возврата и аглоспека, выход которого соединен с первым входом блока расчета параметров полиномов, выход анализатора химического состава компонентов шихты и агломерата соединен с входом блока расчета суммарного содержания неконтролируемых оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен с первым входом блока соединен с первым входом блока сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением, а его второй вход соединен с выходом блока базы знаний химического состава компонентов железорудной части шихты, выход блока сравнения расчетного содержания оксидов в железорудной части шихты с допустимым значением соединен с входом блока расчета скорректированных значений содержания оксидов в железорудной части шихты, выход которого соединен со вторым входом блока расчета параметров полиномов, выход блока расчета параметров полинома соединен с входом блока прогноза качества агломерата, выход блока прогноза качества агломерата соединен с входом блока расчета оптимальных управляющих воздействий, выход которого соединен с входом блока регуляторов расходов компонентов агломерационной шихты, выход которого соединен с входом блока регулируемых приводов питателей. An automated sinter quality management system containing a measuring system that controls the mass flow of the charge, return and sinter cake, a unit for controlling the flow of components of the sinter charge, a block of adjustable feeder drives, a unit for calculating optimal control actions, characterized in that it is equipped with an analyzer of the chemical composition of the components of the charge and sinter , a unit for calculating the adjusted values of the costs of the components of the charge, return and sinter, a unit for calculating the total content uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, a unit for comparing the calculated content of oxides in the iron ore part of the charge with an acceptable value determined in the knowledge base by the chemical composition of the components of the iron ore part of the charge, a unit for calculating the corrected oxide content in the iron ore part of the charge, and a unit for calculating polynomial parameters describing changes in contents components, sinter quality prediction unit using adjusted mass flow rates and oxy content s in the iron ore part of the charge, and the output of the measuring complex that controls the mass flow of material flows is connected to the input of the block for calculating the corrected flow rates of the components of the charge, return and sinter specimen, the output of which is connected to the first input of the block for calculating the parameters of polynomials, the output of the analyzer of the chemical composition of the components of the charge and sinter connected to the input of the unit for calculating the total content of uncontrolled oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the first input of the unit is connected inen with the first input of the unit for comparing the calculated content of oxides in the iron ore part of the charge with an acceptable value, and its second input is connected to the output of the unit of the knowledge base of the chemical composition of the components of the iron part of the charge, the output of the unit for comparing the estimated content of oxides in the iron part of the charge with an acceptable value is connected to the input unit for calculating the adjusted values of the content of oxides in the iron ore part of the charge, the output of which is connected to the second input of the unit for calculating the parameters of polynomials, the output of the unit for calculating p parameters of the polynomial connected to the input unit sinter quality, quality prediction block output prediction agglomerate connected to an input unit for calculating optimum control action, the output of which is connected to the input of the flow control valve components sinter mix with an output connected to an input unit controlled actuators feeders.
RU2008109089/02A 2008-03-07 2008-03-07 Automated control system of agglomerate quality RU2375659C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109089/02A RU2375659C1 (en) 2008-03-07 2008-03-07 Automated control system of agglomerate quality

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109089/02A RU2375659C1 (en) 2008-03-07 2008-03-07 Automated control system of agglomerate quality

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008109089A RU2008109089A (en) 2009-09-20
RU2375659C1 true RU2375659C1 (en) 2009-12-10

Family

ID=41167345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109089/02A RU2375659C1 (en) 2008-03-07 2008-03-07 Automated control system of agglomerate quality

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2375659C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102455126A (en) * 2010-10-28 2012-05-16 宝山钢铁股份有限公司 Automatic positioning control method for replacing sintering machine trolley
RU2573844C2 (en) * 2009-12-04 2016-01-27 Тата Консалтенси Сервисиз Лимитед Automated system for controlling process of roasting iron-ore green pellets on moving grate
RU2620211C2 (en) * 2012-12-27 2017-05-23 Чжуне Чантянь Интернэшнл Инджиниринг Ко., Лтд. Burn-through point prediction method and system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573844C2 (en) * 2009-12-04 2016-01-27 Тата Консалтенси Сервисиз Лимитед Automated system for controlling process of roasting iron-ore green pellets on moving grate
CN102455126A (en) * 2010-10-28 2012-05-16 宝山钢铁股份有限公司 Automatic positioning control method for replacing sintering machine trolley
CN102455126B (en) * 2010-10-28 2013-11-20 宝山钢铁股份有限公司 Automatic location control method before replacement of sintering pallets
RU2620211C2 (en) * 2012-12-27 2017-05-23 Чжуне Чантянь Интернэшнл Инджиниринг Ко., Лтд. Burn-through point prediction method and system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008109089A (en) 2009-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101866188B (en) An automatic moisture control system for sintering mixture
CN103017530B (en) Method and system for predicting sintering burn-through point
RU2375659C1 (en) Automated control system of agglomerate quality
CN115238971A (en) Intelligent brain analysis and processing system for coal preparation plant
CN207095697U (en) A kind of belt scale metering calibration equipment
CN101398327A (en) On-line matter verifying device and method for belt feed weigher
CN103045855B (en) Method and system for predicting thickness of sintered ore bed
CN110864794A (en) Batching belt scale online detection device and method thereof
CN204101574U (en) A kind of for the automatic sampling device in ore pulp ultimate analysis calibration process
RU2308651C1 (en) Method of automatic control of roasting of raw material in rotating drum
RU2484157C2 (en) Method of controlling smelting of matte in vanyukov's furnace at discrete delayed control over melted product quality
RU2367510C1 (en) System of control of free-flowing components
Remes et al. Effect of speed and accuracy of on-line elemental analysis on flotation control performance
CN113705993A (en) Integrated remote information management system for automatic solution loading
CN113984817A (en) Application method of channel-type element on-line analyzer
JPH0345661A (en) Method and device for controlling carbon black manufacturing process
CN112433062A (en) Automatic material development line
HATANO et al. Automatic control of hot metal temperature of blast furnace
RU27701U1 (en) DEVICE FOR PREPARING MULTI-COMPONENT MIXTURES
CN114371113B (en) Device and method for measuring influence of coke bulk on air permeability and liquid permeability of blast furnace
Tsamatsoulis Effective optimization of the control system for the cement raw meal mixing process: I. PID tuning based on loop shaping
CN203973766U (en) In proportion from feed proportioning system and comprise this mixer from feed proportioning system
CN116147286B (en) High-purity oxygen rectification control method and device thereof
RU2812444C1 (en) System and method for controlling material distribution based on predicting material layer thickness
CN103148904A (en) Material conveying capacity soft instrument based on bucket elevator power

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110308

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120720

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20141128

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180308