автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Виброакустический контроль, диагностика и управление процессом окислительной продувки в вертикальном конвертере

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

РГ6 О

2 1 "ИР На правах рукописи

БОШНЯКОВ ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ВИБРОАМУСТИЧЕОНИЙ КОНТРОЛЬ, ДИАГНОаТИНА И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕОСЭМ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ПРОДУВКИ В ВЕРТИКАЛЬНОМ КОНВЕРТЕРЕ

(на примере производства черновой меди)

Специальность 05.13.07 — автоматизация технологических процессов и производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1994

Работа выполнена в Одесском политехническом университете на кафедре автоматизации теплоэнергетических процессов.

Научные руководители: доктор технических наук, професссор Ю. К. Тодорцев; кандидат технических наук, старший научный сотрудник А. И. Ваганов.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В. А. Иванов; кандидат технических наук, доцент А. Н. Лабутнн.

Ведущая организация — комбинат «Печенга-никель», г. Заполярный.

Защита состоится 1994 г. на заседании специализированного совета Д 053.34.08 в Российском химико-технологическом

университете им. Д. И. Менделеева в /О час.,

аУД- А/ /Ц^ по адресу: 125047, Москва, А-47, Миусская пл.„ 9.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре РХДУ.

Автореферат разослан . ТЛЛЫУ/Ь. 1994 г.

Ученый секретарь ■ специализированного совета

Д. А. БОБРОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Быстрые темпы развития химической технологии выдвигают на первый план задачу обеспечения эксплуатационной надежности и повышения эффективности эксплуатации основного и вспомага-телыюго оборудования химических производств,так как отказ отдельных видов оборудования может привести к ухудшению качества, прекращению выпусга продукпли и возникновению аварийных ситуаций.

В системе мероприятий,направленных на решение этих проблем, важная роль отводится разработке эффективных методов и средств технической диагностики, и систем управления сложными химико-технологическими объектами.

В химической и металлургической промышленности стран СНГ получили широкое распространение высокоинтенсивные и металлоемкие химические, реакторы,которые позволяют за счет применения активной гидродинамической обстановки и высокотемпературной обработки материалов интенсифицировать различные технологические процессы.Использование в химических реакторах высокоскоростных газовых потоков в сочетании с высокой температурой процесса и термохимической обработкой материалов в расплавленном виде повышает эффективность проведения технологических процессов и создает серьезные трудности в получении объективной непрерывной информации об основных технологических параметрах. Эти трудности обусловлены высокой скоростью газового потока, высокой температурой внутри реактора; наличием в газовой среде агрессивных продуктов реакции; капель расплава и пыли , и наличием расплава на стенках реактора. Такие условия измерений исключают применение традиционных средств •• контроля параметров технологического процесса и создание эффективных систем управления. Определяющим в этом случае становится субъективизм обслуживающего персонала, который оценивает различные технологические ситуации визуйльно и "на слух". ■

Отсутствие эффективных технических средств диагностики и систем управления химическими реакторами с экстремальными условиями измерений приводит к многочисленным аварийным ситуациям, снижению их производительности, ухудшению качества готового продукта и увеличению потерь перерабатываемого сырья. Поэтому проблема разработки теории и практики использования новых нетрадиционных методов и средств диагностики , и управления химическими реакторами с экстремальными условиями, измерений имеет актуальное научное и народо-хозяйственное значение.

Работа выполнена в соответствии с отраслевым координационным планом ПО"Никель" концерна "Норильский никель". •

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - разработать принципы диагностики и управления химическими реакторами конвертерного типа на основе анализа новой информации об особенностях проведения технологического процесса; создать способы и технические средства диагностики и управления , позволяющие повысить производительность высокоинтенсивных химических реакторов, снизить потери сырья и удельные расходы топлива, обеспечить безопасность эксплуатации реакторов, улучшить гачестро готового продукта и условий труда обслуживающего персонала.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА: Для широко распространенных в черной и цветной металлургии химических реакторов, в которых для интенсификации технологических процессов используется активная гидродинамическая обстановка и. "высокотемпературная обработка материалов, доказана целесообразность использования в системах диагностики и управления ЕиОроакусти-ческих источников, которые генерируются газовыми потоками и процессом сжигания топлива. Это позволяет впервые на основе использования новых источников информации решить задачу разработки эффективных технических средств и,систем управления кислородными вертшеальными конвертерами для производства черновой меди.

Разработаны научные оствы использования в системах диагностики и управления информативных источников вума и вибрации (аэродинамического шума газовых струй и шума процесса горения), позволяющие по надежно измеряемым косвенным параметрам идентифицировать состояние технологического процесса.

Разработаны математические модели основных виброакустических источников, сопровождающих работу конвертера, позволяйте прогнозировать изменения в виброакустических сигналах при появлении различных нарушений технологического процесса и выбрать диагностические признаки, од--позначно связанные с условиями функционировала; реакторов.

Разработан комплекс оригинальных диагностических средств ,;ля системы управления кислородным .конвертером: аналоговое устройство дли регистрации виброакустических параметров и амлитудной селекцией лов;устройство для спектрально-ковариационного аггализа.шумов;устройство для определения среднеинтегральной частоты виброакустического сигнала .позволяющие реализовать систему управления конвертером.

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований информативных возможностей виброакустических сигналов сложного хкмико-технологичо-;ко!'с объекта разработай новый способ управлении

технологическим процессом в химическом реакторе с активной гидродинамической обстановкой, обеспечивающий безопасность и повышение эффективности их эксплуатации.

Достоверность |и обоснованность .научных результатов работы обус-ювлена использованием методологии системного анализа химической технологии, принцип^ математического моделирования. Все полученные теоретические результаты экперимёнтально проверены на промышленной уста-¡ювк^

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: На основе предложенной и развитой концепции управления широким классом химических реакторов с экстремальными условиями измерений по виброакустическим источникам информации практически реализована система управления кислородно-конвертерным процессом получения черновой ме-ци на комбинате "Североникель" (полож.решение ВНИИГПЭ о выдаче авт. св-ва по заявке N 4929519/02/033226 от 18.03.92).

Научные разработки по автоматизации химических реакторов использованы з учебно-воспитательном процессе при обучении студентов в Одесском политехническом институте в НИРС, курсовом и дипломном проектировании.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы управления кислородным конвертером для производства черновой.меди составляет около 15 млн. рублей в ценах 1992 года.

АПГОБАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: Основные положения и отдельные разделы диссертационной работы доложены и одобрены на:

- научно-технической конференции по автоматизации технологических процессов (Алма-Ата,1991);

-республиканском семинаре "Кибернетика и автоматическое управление" Научного Совета АН Украины по проблеме "Кибернетика" (Одесса, 1992 Д 993) .

ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ: По теме диссертации опубликовано 5 работ ,в том числе получено 1 положительное решение о выдаче .'шторского свидетельства на йзобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертационная работа состоит из введения .четырех глав с выводами .общих выводов .списка литературы и приложения.

Основное содержание диссертации изложено на 99 страницах машинописного текоть1 о иллюстрациями и таблицами .содержит список литературы из 107 наименований . .

- 4 -

ОСНОВНОЕ СОДЕРНАНИЕ РАБОТЫ

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена изучению состояния проблемы диагностики V. управления высокотемпературными химическими реакторами с активной гидродинамической обстановкой , которая обеспечивается в случае применения сверхзвуковых струй.

В случае необходимости перемешивания большой массы расплава и организации интенсивного протекания в расплаве химических реакций в металлургической промышленности широко используется высокотемпературны? реактор с активной гидродинамической обстановкой,-кислородный вертикальный конвертер (КВК).

В КВК интенсификация гидродинамического режима достигается путе* применения сверхзвуковой струи кислорода, которая га счет высокой скорости глубоко проникает в расплав, обеспечивает его перемешивание у. интенсивное протекание реакций окисление как в ванне расплава, . так V реакционной зоне агрегата (рис.1).

Основной проблемой решения задач диагностики и управления КВК являются экстремальные условия измерений, которые исключают возможность применения традиционных средств контроля. Наличие на стенках КВК пц?-нисакной футеровки исключает введение в их объем преобразователей для измерения прямых параметров (температуры расплава и газа, скорости потока). Кроме того, в газовой среде присутствуют агрессивные соединения (20г и др.), пыль, капли расплава, которые в сочетании с высокой скоростью и температурой газового потока является причиной быстрого выхода из строя защитных чехлов измерительных преобразователей и оптических систем контроля.

Для исследуемого- типа реактора на основе анализа опита его длительной промышленной эксплуатации выделены основные типы нарушен ш-технологических процессов, подлежащие диагностировании: при эксплуатации КВК для производства черновой меди без систем диагностики и управления не удается обеспечить нормальное безаварийное проведение техно логического процесса. Имеют место частые пере.т.еги ■ кислородной Фурм; при неправильном выборе ее положения, что может привести к взрывал г.сч попадании воды е конвертер';настылеобразованис. на фурме; выбросы расплавленной массы при загрузке холодных оборотов на передутую медь и е< переокисление.

Для разработки научных основ использования в системе диагностик и управления КВК новых источников информации о появлении нарушсни! проведен анализ извести; способов и устройств для диагностики и '/п

Уходящив газы

/-корпус конбергерсн 2-киспородная фурма/ 5-сгруя кислорода -,

4-реакционная зона;

5-шлак-,

( 6-металл; ЖГ 7-зона рециркуляции 8-цапфа

Рис. [ Влртнкпльшй кислородной конпертяр

ц,

тВ

(V 1 I

[

1 ЧА \А

КА / ЧЛ '----

Рис.2 Инфэрмптип'пю источники шума кислородного конп*»ртррп: f. - гаум кислородной струи; 2 - шум рлпкцион-ноЯ яонм; 3- технологический шуш

- о -

равлепия объектами но косвенным параметрам. Показано, что существующие система. косвенного контроля и диагностики химических реакторов с экстремальными условиями измерений не решают задачу получения' достоверной информации о вооникающих нарушениях технологического процесса вследствие' отсутствия системного подхода при разработке диагностических систем, интуитивного выбора- диагностических признаков, отсутствии адекватных доат.смлтлчсашх под елей сишапои л.комплекса упиг,сра\шшх диагнос-. тических средств.

Для успешного рстопин проблемы интенсификации технологического процесса и КВК и обеспечения его безаварийной эксплуатации предложено использовать в системе управления повис информативные источники,-.'шум И вибрацию гидродинамического происхождения, контроль которых не требует введения в объем регистора измерительных преобразователей.

ВТОРАЯ ГМЛ11Л включает окспериментапьнис исследования и г.иделепие * новых'информативных источников шума конвертера: аэродинамического шума высокоскоростной газовой струи, шума реакционной Зоны. •

В спектре корпусного шума конвертера, полученном экиериментапышм путем с помощью иъсзоаксслерометра, установленного на цапфе опорного кольца, аэродинамический шум фурмы наблюдается в расчетном диапазоне частот 4000-6000 Гц с дискретными составляющими, .обусловленными механизмом взаимодействия турбулентности со скач|«ми уплотнения в свехзву-ковой струс (рис.2).

Второй акустический источник в спектре корпусного шума конвертера (1 СО-300 Гц) имеет другой механизм образования, чем аэродинамический шум струи . При сопоставлении в процессе плавки динамики поведения низкочастотного шума с результатами газового анализа уходящих газов, на диоксид сери о;сазалось, что изменение содержании 50г, которое отражает динамик окислительных процессов, протегающих в реакционной зоне коп -вертера." Шдобпис акустические источники всегда присутствуют при проведении- процессов сжигания топлива (для конвертерного процесса таким топливом является сера в сульфидах металлов) и их применение в системах- диагностики -позволяет избежать недостатки, которые проявляются при использовании систем газового анализа..

Установлено, что проведение' основных. технологических операций процесса конвертирования сопровождается адекватными изменениями уровня аэродинамического шума кислородной струи и шума реакционной зоны.

ГРГГГЬЯ ГЛАВА посвящена разработке математических моделей ипформа-тивных источников шума конвертера, позволяющих оценивать возможный -частотный диапазон сигналов и проектировапп. технические сродства ав-

томативации КВК.

Для построения эффективных устройств диагностики и систем управления и достоверного выбора диагностических признаков в вибровкусти-' ческих сигналах проанализированы физические и теоретические основы процессов генерации аэродинамических шумов. Аэродинамический шум высокоскоростной струи представлен в виде набора дипольных источников (осциллирующих сфер, совершающих колебательное движение вдоль прямой, проходящей через центр сферы), звуковая мощность которых при числах Маха 0.5<М<2 возрастает пропорционально восьмой степени скорости истечения струи . ' ,

Ро-Ко-' (1)

РоС05

где Ко-3.10 ° 'р,ро - соотвественно плотность струи и окружающей среды;и - скорость истечения струи; 0 - диаметр струи;Со - скорость . звука.

Определяющее влияние скорости струи на мощность аэродинамического В1ума использовано при диагностике условий истечения кислородной струи из фурмы конвертера. Математическая модель шума кислородной струи, используемая для прогнозирования возможного диапазона частот сигнала и изменений его параметров при появлении возмущений в виде настылеобра-вований на фурме и образования шлака, адаптирована для условий КВК с учетом звукопоглощающих свойств различных сред.

Для случая заглубленного режима истечения кислородной струи мощность аэродинамического шума определялась с помощью выражения

Р - Хш-гРо ехрС-о(ш(г-Н)] "" ; , (2)

где Ро - звуковая мощность- кислородной струи в месте ее возникновения; Хш-г - коэффициент прохождения шума из шлаковой среды в газовую; - коэффициент поглощения шума шлаком; 2 - высота слоя шлака; Н - расстояние между торцом фурмы и уровнем металла.

Уравнение (2) позволяет прогнозировать изменение Р при снижении скорости струи и в случае настилеобразований на фурме и при изменении свойств шлака на заюлочиткльном этапе процесса конвертирования.

Шум процесса горения сульфидов моделировался в виде статистического распределения монопольных источников, представляющих собой перио-

дически сжимающуюся и расширяющуюся сферу. Представление процесса генерации" шума при горении как излучение монополя позволяет получить уравнение для определения его мощности РГОр и частоты fm максимального уровня излучения.

(к-1)2 «2 т? m d u2

Prop" - ,

4 П p С

fm - u m / d mf v ; (3)

где к - коэффициент, учитывающий увеличение объема газов при горении; а - коэффициент соотношения "топливо-окислитель"; mf - средняя у старость сгорания единицы объема топлива, m - скорость подачи топлива; с! - -толщина пламени; и - скорость истечения кислородной струи; р,с -плотность среды и скорость звука в воне горения; v - объем реакционной гоны конвертера.

При расчете мощности шума, генерируемого процессом горения в реакционной зоне конвертера, с помощью математической модели теплообмена между ванной расплава и поверхностью холодных оборотов учитывалось изменение температуры жидкого металла при нанесении регулирующего воздействия в виде добавки холодной металлозагрузки.

Качественная оценка параметров шума горения по уравнению (3) по казала, что изменение уровня шума реакционной зоны конвертера адекватно отражает динамику окислительных процессов, хода расплавления холодных оборотов к окончания процесса конвертирования.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена разработке технических средств автоматизации и системы управления конвертером.

Совместное использование двух выделенных источников шума конвертера (аэродинамического шума фурмы и шума реакционной зоны), впервые применяемое в практике диагностики КВК, позволяет распознавать все технологические ситуации,возникающие при проведении конвертерного про . цесса получения черновой меди: переход фурмы от свободного истечения струи к заглубленному сопровождается резким уменьшением уровня шума кислородной струи; настылеобразования на фурме приводят к одновремеи ному снижению уровня шума двух источников;, ход расплавления холодных оборотов различного состава можно наблюдать по'изменению уровня шума реакционной зоны (если обороты не расплавляются, интенсивность окислительных процессов меньше оптимальной на W-40Z ); вскипание расплава

^ " 11 "

сопровождается одновременным у г,сличением уровня шума и реакционной оо-ны; "выход на готовую медь" (содержание серы и расплаве 2.0--2.КО регистрируется по увеличению срсднеиптеграиыюй частоты шума горения; окончание процесса конвертирования соответствует, моменту• стабилноации уровней иумол двух источников (рис. 3-5).

Лвтоматичстасая регистрация технологических ситуаций в' 10Ж осуг цествляется с помош.г.ю комплсиса устройств ии0роа1сустичсской диагностики обеспечивающих гмплитудную селекции двух информативных сигналов и оценку качественных изменений в спектре шума. Устройство для' амплитудной селекции аэродинамического шума фурмы и шума реакционной ионы |<В!< шкючлет в себя ньепоакселоромстр, устсиювлсшшй па цапфе конлертера со стороны привода; магистргшышй усилитель; набор полосовых фильтров, нормирушшх усилителем, амплитудных детекторов и демпфирующих уст- '• ройств.. .'■'.'

Для повышении достоверности процесса диагностики .при распознала- \ пии ситуации "выход на готовую медь" и момента окончания процесса коп-, вертировапия предложено регистрировать гачсствсппис изменения спектральной плотности мощности сигнала, а в качестве комплексной характеристики, позволяющой-'згфнссировать момент перестройки спектра, исполь- . совав след ковариационной матрицы ТГ и срсдпеинтсгральная частота шума

И устройстве для определения следа ковариационной матрицы .зароди- . намического шума фурмы конвертера (положительное решение о выдаче авторского свидетельства но згынке N 4 Я20Ы 9/02/033226 от 10.03.92) г.иб-роакустичеасий сш'н.ия х(1) представляется в виде суммы N сигналов Xi (I), каждый из которых действует только п соответствующей Ьто/1 по- • лосе частот; затем находится дисперсия отих сигналов 51. Если данную , процедуру произвести М раз подряд на одном и том же стационарном режи-. ме, можно получить двумерный массив '2М, содержащий N><4 элементов. ■ ,' По аналогии с моментами неютторых двух совместно распределенных случайных величин, нгшодятси моменты (41,12...относительно средних значений Иг,

НИ. 12. . . . ■ ■ а>гЬ'м)1Н| (4)

При 1к"0 и К-1 получаем из (4) дисперсии величин Би

М1.12____ит-в^СЬ*! )2> ; (5)

-iO-

l6,Mß

\ \ \ ч N ¡4 - ч^

\ \ \ \ \ 4 \ 1 —\ V 1 1 1

4 /С м,

Рис.3 Рпспоэнппанил состояния"ипетыл«образов&1тя un фурм<«" по пзпикпп>!м итчмюттн уроший щумв фурми (Lgf) и реакционной зоны ( L f¿ )

1в,м В

%

~ О 2 4 6 т,мин.

Рис.4 Распознавании состояния "пскипгшил расплава"

/ ~~ / ■V ч

) / 1 / Л \ f*

1 ■jrl— Л/ -^jn г» (. -Ц(»М«11Т1 -конпврт an модь •рннй пи ПК

О

Рис.Г) Изм^н^нич ИНТЕНСИВНОСТИ РКНСЛПТ^ЛЫП* процчссон при ?лг;\утк',"хплолт!х" оборотов

- 11 - .

а при 1; 1к-0; к-1; к-З- ковариации С^:

Си-соу(5|.5л)-Е|(51-31) - (6)

Дисперсии (5) и ковариации (6) собираются в устройстве в виде N -размерной ковариационной матрицы С :

С-Е/(31-30 (Бз-З^ }г : (7)

где Б - вектор средних значений; Т- знак транспортирования матрицы.

Полученная матрица симметрична, а дисперсии (5) расположены на ее главной диагонали. Указанные дисперсии являются моментами четвертого порядка сигнала х(1):

Си-б2(51)-щ(х1) ; . - . - (8)

при этом для следа Ту ковариационной матрицы можно записать: N

Тг-Е|14(Х1) (в)

1-1

При диагностики момента окончания процесса конвертирования черновой меди значение Тг при переходе технологического процесса от состояния "выход на готовую медь" к состоянию "медь готова" увеличивается практически в двадцать раз (рис.6).

Достоверное распознавание состояния технологического процесса в конвертере "выход на готовую медь" обеспечивается с помощью диагностического устройства для определения среднеиктегральной частоты. Устройство реализует обработку шумового сигнала реакционней зоны конвертера в диапазоне. частот 150-300 Гц согласно Еыражолкк Гр.—уг::6; где среднеквадратическое отююненке выходного'сигнала усилителя.

Среднеянтегральная частота шума реакционной ас;.и конвертера при возникновении ситуации "выход на готовую медь" увеличивается практически асачжгабразно на 30-40 Гц.

Способ управления КВК реализован с использованием современной микропроцессорной техники. Схема системы диагностики и управления КВК по виброакустическим параметрам представлена на рис.7. Система включает в себя пьезоаксслерометры ПА, установленные на объекте диагностики, магистральные усилители МУ, прибор виброакустической диагностики ШД, осуществляющие нормирование сигналов, выделение, информативных участков

Tndß 20

10 О

Рис.G Распознавания uomriita окончания процесса конвертирования ( N -число фильтроп)

//=4

О -------

Выход мо готобуш Медь готоба Переокисление медь меди

ш\

m

ВМ ~1

С

Гис.7 Систпмя пйбропкустичлской диагностики и управления процессом окислительной продувкй п ппртикальном комг-ртчрч

спектра, определение диагностических признаков, их сглаживание и преобразование в унифицированный токовый сигнал. Обработка кодов сигналов для их отображения на графиках видеомомнигоров ВМ и- реализации алгоритмов диагностики и управления осуществляется с помощью стандартных и специально разработанных микропроцессорных средств.

Разработанный алгоритм диагностики и управления КВК функционирует следующим образом (рис.8). Устройство виброакустической диагностики конвертера выдает информацию о величине уровня аэродинамического шума Фурмы (!-ы), уровня шума реакционной зоны (Ььг). следа ковариационной матрицы (Тг) и сре/ ^интегральной частоты сигнала (Гк). Дополнительно для определения состояний "настылеобрасований на фурме" и " вскипание рчеплава" производится расчет производных сигналов <Лы/с11 и. гИь?УсИ-, для определения состояния "расплавление холодных оборотов",- время задержки сигнала.

Алгоритм реализован таким образом, что при существующей скорости протекания процесса конвертирования система может функционировать циклически и проверять -одно за другим условия диагнозов (табл.1). Система диагностики и управления КВК построена на основе набора пороговых элементов, сравнивающих значения сигналов Ььг и 1ь2. , их производных сИ-ыЛИЬ и следа Тг, частоты -Гя с заданными пороговыми значе-

ниями и позволяющих при постановке диагноза выдавать оператору сообщения с состоянии процесса и рекомендуемых управляющих воздействиях., которые обеспечиваются изменением положения фурмы, загрузкой холодных оборотов-при вскипании шлака и повышении температуры расплава вьие до-пуст имей, покачиванием конвертера, загрузкой скрапа.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Научно обоснованы новые технические решения в области диагнос-. тики и управления сложными химико-технологическими объектами с экстремальными условиями измерений, включающие использован!:-.' негих источников и'лбзрм.'-.чии о состоянии технологического процесса. - кума и вибрации-гилродиигл-ячсского происхождения.

Г. Р,"....-рабстами математические модели основных источников шума и вибрации для прогнозирования информативного диачазона частот виброа-кустическ'.-х сигналов' и возможных изменений виброакустических парамет- ' ров №К при появлении различных типов нарушений технологического процесса. " * ;

'•>>. Исследовано, влияние состояния технологическбго процесса в КВК на г.-кипериуг-итаиьные виброакустические характеристики промышленной ус-

Таблица 1

Управляющие воздействия для диагностируемых ситуаций кислородно - конвертерного процесса

NN 1Диагноз состояния про-п/п1цесса конвертирования

_!__

1. Настылеобразования на фурме

IОбозначение диагноза I Рекомендуемое управ-!на блок-схеме системыI лающее воздействие I_I_

Диагноз 1

На 1-й мин заглубить фурму до значения I.- -10-12%, проплавить настыль

2. Вскипание расплава

Диагноз 2

Поднять фурму, прекратить продувку, засыпать холодные обороты

Э. Холодные обороты ■ расплавляются

Диагноз 3-2

Продолжать продувку, заглубить фурму в рабочее положение: Ь - 12-15%

4. Холодные обороты . не расплавляются

Диагноз 3-1

Прекратить продувку, покачать конвертер

5. Медь готова Диагно8 4

6. Фурма в критическом Диагноз 5 положении,опасность

Прекратить продувку

Поднять фурму до значения Ь - 15%

?. Ьыход на готовую медь

Диагноз 6

Прекратить продувку, Засыпать скрап

^Начало)

Ди-Н'еаещир. сигнялобЦ^ ОпреЗелениеТг измерение (0ц

нет

,/в

У,<

•18-

нет

.нет

¡Диагноз!

,19

нет

Л°

А>/7б

да

г-гъ1-->

¡Диагноз!

ии.

нет

Рис.8 Схема алгоритма функционирования системы диагностики и управления процессом конвертирования медных штейнов.

тановки. Нарушения состояния КВК и условий протекания процессов горения (окисления) сопровождаются адекватными изменениями амплитудных и обобщенных параметров виброакустическкх источников.

4; разработан комплекс оригинальных технических средств для системы диагностики и управления КВК, обеспечивающий предварительную обработку виброакустических сигналов и выделение диагностических признаков, однозначно связанных с состоянием диагностируемого объекта.

5. Разработан эффективный способ контроля и управления кислородными конвертерами, использующий виброакусткчеа^ую информацию о состоянии технологического процесса.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Бошняков Е.А.,Бочко B.C..Ищенко А.П..Призанд М.Б. Применение ® термосифона для контроля теплового режима технологического „процесса.-

. Одес.политехи, ин-т,- Одесса.- 1985.- 16с.Деп. в УкрШШНТИ . 19.04.1085.- N 1074.

2. Ваганов Л.И..Бошняков Е.Л..Роговский В.Т. Разработать системы виброакустичоской диагностики агрегатов автогенной плавки медного концентрата.- Отчет о НИР,- N гос.регистрация 01900009481.- Одесса: 1991.- 64с.

3. Ваганов А.И.,Бочко B.C., Баласанян Г.А., Бошняков Е.А. Диагностика химических реакторов на основе анализа гидродинамических шу-

■.. мов.Химическая промышленность,- 1991.- N 11.-с.688-690 ■

4. Заявка на изобретение Ы 4929519/02/033226. Устройство, для .контроля кислородно-конвертерного процесса/А.И.Ваганов, В.Т.Роговский,

А.Н.Корнеев.- Решение комитета о выдаче авт.св-ва от 18.03.92.

5. Ваганов А.И., Корнеев Л.Н:, Бошняков Е.А., Иидовецкий В.Д., Новокрещенов В.В. Виброакустическая диагностика процесса конвертирова-

■ ния никельсодержащих медных штейнов в вертикальном кислородном конвертере. -Цветные металлы,-1992.- N 10.- с.11-14.