Конспект лекцій з дисципліни: «Автоматизація виробничіх процесів та мікропроцесорна техніка»

Д — доменный газ; ГО - газоочистка; 3 — система загрузки; Ш — шихтовые материалы;
Т- турбовоздуходувка; В - воздухонагреватель; Ч- чугун; Шл –шлак.

III. Состояние верхней зоны печи (колошника). Здесь получают информацию: 11— о давлении и 12 — о температуре в газоотводах; 13 — о давлении колошникового газа; 14 — о расходе и 15 — о давлении пара, подаваемого в печь; 16 —о давлении в межконусном пространстве; 17 — о температуре по окружности и 18 - по диаметру колошника, а также данные 19, 20 и 21 — о содержании СО, СО₂ и Н₂ в колошниковом га­зе и 22 — о содержании газов по диаметру колошника.

IV. Состояние шахты печи. На нескольких горизонтах шахты по окружности в кладку вмонтированы термопары, дающие информацию 23— о температуре по окружности шахты на данном горизонте; 24 — о расходе и 25 — о давлении охлаждающей воды на различных горизонтах шахты. В средней части шахты встраивается отборное устройство, дающее информацию 26 — о давлении в печи, а также 27 та 13 — о перепа­дах статического давления между кольцевым воздухопроводом и серединой шахты — Рн (нижний перепад) и между серединой шахты и колошником — Рв (верхний перепад). Измеряется также общий перепад давления по шахте печи Робщ от кольцевого воздухопровода до колош­ника.
V. Параметры комбинированного дутья. Данные о параметрах дутья состоят из информации 28 — о количестве; 29 — о давлении и 30 — о тем­пературе холодного дутья; 31— о количестве и 32 — о давлении природ­ного газа; 33 — о количестве и 34 — о давлении кислорода; 35 — о со­держании кислорода в дутье; 36 — о влажности; 37 — о температуре и 38 — о распределении дутья, 39 — о распределении природного газа по фурмам доменной печи.
VI. Состояние нижней зоны печи (горн). Состояние горна печи харак­теризуется информацией: 40 — о температуре фундамента печи; 43 — о температуре чугуна; 44 — о температуре шлака; 45 — о содержании кремния и серы в чугуне; 46 — об основности шлака. Продукты плавки исследуются периодически (на выпусках), и сведе­ния о их составе получаются с опозданием. Внедрение современных ме­тодов экспресс-анализа позволяет ускорить получение этой важной информации.
VII. Технико-экономические показатели плавки. Производительность печи, расход кокса на 1 т чугуна, КИПО, себестоимость продукции оце­ниваются по результатам работы доменной печи за сутки.
VIII. Воздухонагреватели. Здесь контролируются общие количества и давление газа, расходуемого на обогрев воздухонагревателя, расход газа на обогрев каждого воздухонагревателя, температуры купола и продук­тов сгорания, покидающих воздухонагреватель; разрежение перед ды­мовым шибером. На различных участках дымового и воздушного трак­тов устанавливают сигнализаторы перепада давления, обеспечивающие безопасность перевода воздухонагревателя с режима обогрева на режим "дутье". При автоматическом переводе воздухонагревателей предусмот­рена установка прибора, контролирующего зажигание факела газа.
Кроме указанных систем контроля, на доменной печи установлен еще целый ряд сигнализаторов и блокирующих устройств в системе загрузки печи, а также периодически определяется масса колошниковой пыли, вынесенной из печи, и ряд других параметров.

13.2 Локальные системы автоматического управления доменным процессом

В зависимости от конкретных условий работы доменной печи и постав­ленных технологических задач цели управления могут быть различными. Для реализации поставленной цели необходимо ее количественное вы­ражение или, иначе говоря, определение критерия управления. При управлении доменной плавкой может быть поставлена цель стабилиза­ции теплового режима. В качестве критерия теплового режима иногда выбирают содержание кремния в чугуне или температуру продуктов плавки. Поставленная цель достигается путем таких воздействий на теп­ловой режим плавки, в результате которых величины текущих откло­нений содержания кремния в чугуне и температуры чугуна от заданных значений стремятся к минимуму. В других случаях стремятся обеспечить максимальную производительность печи при ограничениях, положенных на себестоимость и качество получаемого чугуна, или минимизируют себестоимость чугуна при ограничениях, наложенных на его качество и производительность печи.
При управлении доменным процессом основная задача может быть представлена в виде ряда локальных задач, решение которых позволяет обеспечить требуемый режим работы печи. К этим задачам относятся управление: шихтоподачей, тепловым режимом печи, распределением газовых потоков в столбе шихтовых материалов и сходом шихты. От­дельные контуры управления доменным процессом взаимосвязаны между собой в том смысле, что изменение какого-либо управляющего воздействия в определенном контуре вызывает изменение выходной ве­личины не только этого контура, но и других контуров управления.
Системы автоматического управления отдельными режимами работы доменной печи называются локальными системами убавления, или подсистемами комплексного управления. На вход локальных систем управления поступает информация, характеризующая соответствующий режим, а выходом системы является управление задатчиками систем стабилизации, обслуживающих данный комплекс параметров. Можно выделить следующие локальные системы управления: шихтовки и шихтоподачи; теплового режима; распределения газового потока; хода доменной печи.