RU2089617C1 - Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи - Google Patents
Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089617C1 RU2089617C1 RU94040925A RU94040925A RU2089617C1 RU 2089617 C1 RU2089617 C1 RU 2089617C1 RU 94040925 A RU94040925 A RU 94040925A RU 94040925 A RU94040925 A RU 94040925A RU 2089617 C1 RU2089617 C1 RU 2089617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- determination
- burden
- incidence
- values
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству чугуна, совершенствует контроль поведения шихтовых материалов в доменной печи и предназначено для определения параметров засыпки шихты в доменной печи. Задачей, которую решает изобретение, является возможность осуществления контроля и управления распределением составных компонентов шихтовых материалов на колошнике доменной печи с учетом определения вида компонента шихты. Способ включает определение профиля засыпки шихты путем периодического обзора радиолокационным профилемером поверхности засыпи. Новым в способе является то, что дополнительно определяют текущее значение коэффициента отражения радиосигнала, вычисляют текущее значение угла падения радиолуча на поверхность засыпи, сравнивают указанные текущие значения с предварительно вычисленными значениями коэффициентов отражения для различных материалов под различными углами падения радиолуча и в момент их равенства определяют вид материала в любой зоне поверхности засыпи. 3 ил.
Description
Изобретение относится к производству чугуна и совершенствует контроль поведения шихтовых материалов в доменной печи.
Для обеспечения нормального хода доменной печи и его регулирования постоянно необходимы сведения о профиле засыпи шихты, в том числе о размерах границ залегания слоев шихтовых материалов различного рода по сечению колошника, о распределении рудных нагрузок и скоростей схода шихты по радиусу колошника.
Известен способ определения одного из основных параметров засыпи шихты в доменной печи, а именно профиля засыпи [1] включающий ввод в доменную печь рентгеновского излучения, измерение времени между моментами излучения и регистрации отраженных от облучающего участка поверхности квантов посредством слежения за максимумом сигнала, соответствующим кратчайшему расстоянию, которое проходят кванты от измерителя до контролируемой поверхности и обратно.
Недостатком способа является наличие радиоактивного источника излучения, высокая погрешность измерения, а также невозможность определения с его помощью вида материала.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является известный способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи [2] включающий определение профиля засыпи путем периодического обзора радиолокационным профилемером поверхности засыпи шихты.
Способ осуществляется следующим образом. Через равные промежутки времени в доменную печь с помощью радиолокационного профилемера направляют периодически радиоволны СВЧ-диапазона. По отраженному от поверхности шихты радиосигналу определяют расстояние на границах каждого периода.
Недостатком известного способа определения профиля засыпи шихты в доменной печи является то, что он не позволяет определять вид материала, а следовательно, различать составные компоненты доменной шихты, так как предполагает только определение профиля засыпи шихты. Сведения о качественном распределении компонентов шихты на колошнике печи позволяют оценивать и регулировать распределение газового потока, которое в конечном счете определяет ход доменной печи.
Задачей, которую решает изобретение, является возможность осуществления контроля и управления распределением составных компонентов шихтовых материалов на колошнике доменной печи с учетом определения вида компонента шихты.
Заявляемый способ включает определение профиля засыпи шихты путем периодического обзора радиолокационным профилемером поверхности засыпи, дополнительное определение текущего значения коэффициента отражения радиосигнала, вычисление текущего значения угла падения радиолуча на поверхность засыпи, сравнение указанных текущих значений с предварительно вычисленными значениями коэффициентов отражения для различных материалов под различными углами падения радиолуча и в момент их равенства определение вида материала в любой зоне поверхности засыпи.
Сравнение заявляемого способа с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна". А сравнительный анализ с известными техническими решениями позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".
Предложенный способ осуществляют следующим образом. После загрузки шихты в доменную печь начинают перемещать радиолокационный профилемер. Возможны несколько вариантов перемещения профилемера, а именно горизонтальное его движение вдоль радиуса печи, сканирование поверхности вдоль радиуса печи путем поворота профилемера вокруг неподвижной оси, сканирование поверхности засыпи шихты по периметру колошника. По поступающим периодически через равные промежутки времени от профилемера радиосигналам определяют расстояние до поверхности засыпи шихты. Одновременно с определением расстояния фиксируют амплитуду отраженного от поверхности засыпи шихты радиосигнала и по величине этой амплитуды вычисляют текущее значение коэффициента отражения поверхности материала согласно формуле
где A1 амплитуда отраженного сигнала;
Aэт. амплитуда сигнала, отраженного от эталонной поверхности;
Rэт. коэффициент отражения эталонной поверхности с известным расчетным его значением.
где A1 амплитуда отраженного сигнала;
Aэт. амплитуда сигнала, отраженного от эталонной поверхности;
Rэт. коэффициент отражения эталонной поверхности с известным расчетным его значением.
Затем в случае горизонтального перемещения радиолокационного профилемера на каждом периоде измерений вычисляют разность между значениями расстояний до поверхности засыпи шихты в точках, соответствующих границам периода. По отношению величины этой разности к величине периода определяют угол падения радиосигнала на поверхность засыпи шихты.
В случае же поворотного движения профилемера вокруг неподвижной оси угол падения радиосигнала на поверхность засыпи шихты вычисляют исходя из геометрических соотношений (фиг. 1) согласно выражению
где Sn и Sm значения расстояния до поверхности шихты соответственно в левой и правой границах периода;
δ угловое отключение профилемера от правой границы предыдущего периода.
где Sn и Sm значения расстояния до поверхности шихты соответственно в левой и правой границах периода;
δ угловое отключение профилемера от правой границы предыдущего периода.
Затем в каждом периоде полученное текущее значение коэффициента сравнивают с предварительно вычисленными (заданными) коэффициентами отражения при том же угле падения радиолуча на поверхность каждого из составных компонентов шихты в отдельности и в момент равенства этих двух значений устанавливают компонент шихты, которому соответствует вычисленный коэффициент отражения.
Значения заданных коэффициентов отражения получены следующим образом. Первоначально составные компоненты доменной шихты агломерат, окатыши и кокс поочередно подвергали электромагнитному воздействию СВЧ-радиоволн при различных углах наклона поверхности засыпи этих материалов. На основании фиксируемой амплитуды отраженных от поверхности материала сигналов согласно формуле (1) были подсчитаны коэффициенты отражения. В качестве эталонной поверхности использовалась бетонная поверхность, расчетный коэффициент отражения которой составляет 0,32. По дискретным значениям полученных коэффициентов на основе интерполяции построены зависимости их изменений от углов наклона поверхности исследуемых материалов, представленные на фиг. 2 (I кокс; II окатыши; III агломерат). Угол падения радиолуча на поверхность засыпи материалов v отложен по оси абсцисс, а по оси ординат отложены значения коэффициентов отражения. Как показал ряд исследований, из-за возможного наложения на основной сигнал помех допустимы отклонения коэффициентов отражения различных материалов от их принятых в качестве эталонных значений. Так, для кокса, агломерата и окатышей эта величина составляет ±0,005. Полученные значения коэффициентов отражения при различных углах наклона поверхности засыпи материалов с учетом их допустимых отклонений могут быть использованы в качестве заданных, характеризующих конкретный вид материала при определенном угле падения радиолуча.
После измерения профиля засыпи шихты профилемер из центра печи возвращается в исходное положение к стенке печи со скоростью, превышающей скорость его измерительного прохода. При обратном ходе замеры расстояния не производят. По мере опускания шихты вдоль цилиндрической части печи профилемер совершает два или более измерительных прохода. Это позволяет получать профиль поверхности засыпи шихты в любой момент ее нахождения в колошниковой части печи. По разности координат кривых, описывающих профили засыпи шихты на различных уровнях колошника, определяют величину скорости схода шихты. Кроме того, сканирование поверхности шихты может осуществляться не только вдоль радиуса печи, а и по сложному закону, позволяющему оценить окружное распределение шихты на колошнике. Таким образом, помимо определения профиля засыпи шихты на колошнике доменной печи, а также величины скорости схода шихты, заявляемый способ позволяет определять вид компонента шихты, что сделает возможным осуществить контроль и управление распределением составных компонентов шихты на колошнике доменной печи.
Опробование заявляемого способа было проведено на стендовой установке колошника доменной печи N 3 НПО "Тулачермет". На фиг. 3 представлено схематическое изображение установки, включающей выложенный сектор профиля засыпи шихты радиусом 3,5 м (равным радиусу доменной печи) и радиолокационный профилемер, находящийся на высоте 3 м от горизонтальной поверхности и имеющий возможность горизонтального перемещения вдоль этого сектора.
Опробование способа было начато с положения, когда профилемер находился в начале криволинейного профиля, т.е. угол v составлял 90o. Измеренное при этом положении значение расстояния до поверхности шихты составило 2,3 м, а зафиксированная амплитуда отраженного сигнала 0,256. После подстановки этого значения амплитуды в формулу определения коэффициента отражения было найдено значение коэффициента отражения, которое составило 0,32•0,2562 0,021. Затем полученное значение коэффициента было сопоставлено поочередно с заданными значениями коэффициентов отражения при v 90o, в результате чего установлено, что для окатышей значения определенного и заданного коэффициентов отражения с учетом допустимых отклонений достигают равенств. Далее, профилемер был смещен на величину 200 нм, которая была принята в качестве периода измерений. Вначале было определено расстояние до поверхности засыпи шихты в этом положении, которое составило 2,335 м. Затем была вычислена разность значений расстояний на границах периода, которая составила 2,335 - 2,3 0,335, и по величине тангенса 0,335/0,2 0,1763 определено текущее значение угла падения радиолуча на поверхность шихты, составивший 80o. Одновременно с этим была зафиксирована амплитуда отраженного сигнала, составившая 0,61, а определенное по ней значение коэффициента отражения 0,32•0,612 0,12. В результате сравнения этого значения коэффициента отражения с заданными значениями коэффициентов при угле "фи" 80o установлено, что под профилемером в данном положении лоцирования находился кокс. Далее, в следующий момент профилемер переместили в горизонтальном направлении на расстояние 200 мм и произвели следующий замер расстояния до поверхности шихты, которое составило 2,505 м. Затем, по величине тангенса 0,17/0,2 0,8391 определен текущий угол падения радиолуча, составивший 50. Зафиксированная амплитуда отраженного сигнала составила 0,39, а определенное значение коэффициента отражения 0,32•0,392 0,049. После сопоставления этого значения с заданными значениями коэффициентов отражения при угле падения радиолуча, равном 50, установлено, что находящимся в данном сечении исходным материалом является агломерат.
Далее, профилемер смещали вдоль профиля и определяли в каждом сечении криволинейного профиля вид находящегося материала. В связи с этим предлагаемый способ позволяет определять вид компонента шихтовых материалов, что в свою очередь позволит осуществить контроль и управление распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи и, следовательно, решить поставленную задачу.
Claims (1)
- Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи, включающий определение профиля засыпи путем периодического обзора радиолокационным профилемером поверхности засыпи, отличающийся тем, что дополнительно определяют текущее значение коэффициента отражения радиосигнала, вычисляют текущее значение угла падения радиолуча на поверхность засыпи, сравнивают указанные текущие значения с предварительно вычисленными значениями коэффициентов отражения для различных материалов под различными углами падения радиолуча и по равенству текущего и вычисленного коэффициентов отражения определяют вид материала в любой зоне поверхности засыпи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94040925A RU2089617C1 (ru) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94040925A RU2089617C1 (ru) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94040925A RU94040925A (ru) | 1996-09-10 |
RU2089617C1 true RU2089617C1 (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20162296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94040925A RU2089617C1 (ru) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2089617C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753936C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2021-08-24 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Устройство для доменной печи и способ выполнения операции для доменной печи |
RU2753937C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2021-08-24 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Устройство для доменной печи и способ выполнения операции для доменной печи |
-
1994
- 1994-11-08 RU RU94040925A patent/RU2089617C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 237411, кл. C 21 B 7/24, 1972. Лакман Х.Г., Вишневски Б. Измерение уровня засыпи в доменной печи радарным зондом. Черные металлы. - 1992, N 3, с. 22 - 25. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753936C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2021-08-24 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Устройство для доменной печи и способ выполнения операции для доменной печи |
RU2753937C1 (ru) * | 2018-03-28 | 2021-08-24 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Устройство для доменной печи и способ выполнения операции для доменной печи |
US11512899B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-11-29 | Jfe Steel Corporation | Blast furnace apparatus and operation method for blast furnace |
US11940215B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-03-26 | Jfe Steel Corporation | Blast furnace apparatus and operation method for blast furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94040925A (ru) | 1996-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102864263B (zh) | 一种测量高炉料面形状的机械式扫描雷达装置 | |
US4135006A (en) | Automatic coating weight controls for automatic coating processes | |
JPS5938553B2 (ja) | 測距レ−ダ−装置 | |
CN209264758U (zh) | 一种超声波流速仪流速参数计量检定装置 | |
RU2089617C1 (ru) | Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи | |
JPH0611328A (ja) | 竪型炉の装入物プロフィール測定方法および測定装置 | |
Moaveni et al. | Use of advanced aggregate imaging systems to evaluate aggregate resistance to breakage, abrasion, and polishing | |
CN107167079A (zh) | 物料高度及平整度测量***、测量方法及其自校准方法 | |
US3801349A (en) | Coating a continuous metallic strip with pulverant material with a non-destructive measuring method | |
CN107356210B (zh) | 一种沥青路面粗集料表面纹理全方位测量装置 | |
Tian et al. | Radar detection-based modeling in a blast furnace: A prediction model of burden surface shape after charging | |
EP0509809A2 (en) | Crusher roll wear monitoring apparatus and method | |
CN104975122A (zh) | 一种高炉炉顶料面测量***及方法 | |
CN108169749A (zh) | 利用毫米波检测墙体内钢筋的方法 | |
CN105445304A (zh) | 钢中残余奥氏体含量非对称衍射测量方法 | |
CN214472995U (zh) | 一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置 | |
CN108627110A (zh) | 一种测量螺旋盘管螺旋直径的装置及测量方法 | |
JPS6110749A (ja) | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 | |
JP2010286158A (ja) | 焼結原料の装入状態測定装置および焼結鉱の製造方法 | |
CN113295004B (zh) | 一种环冷机的料层冷却控制***、方法及装置 | |
CN108414553A (zh) | 一种动态测量片状材料晶体织构的***、设备及方法 | |
JPH0634532A (ja) | 焼結原料の水分測定方法 | |
JPH0847920A (ja) | 生コンクリートの製造方法 | |
Fukase et al. | Construction Method of Super Flat Concrete Slab using High Precision Height Measurement | |
JP2846188B2 (ja) | 高炉装入物表面のコークス・鉱石判別方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 19961109 |