Совершенствование процесса управления термической обработкой железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева обжиговой машины конвейерного типа

Autor: Mytrofanov, Oleksandr
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 6, № 1(56) (2020): Industrial and technology systems; 34-39
Technology audit and production reserves; Том 6, № 1(56) (2020): Виробничо-технологічні системи; 34-39
Technology audit and production reserves; Том 6, № 1(56) (2020): Производственно-технологические системы; 34-39
ISSN: 2664-9969
2706-5448
Popis: Объектом исследования является процесс термической обработки железорудных окатышей. Для его изучения использована технологическая зона предварительного нагрева обжиговой машины конвейерного типа. Управление технологическим процессом выполнено на основании нечеткой и неполной информации о состоянии этой зоны. Одним из главных требований относительно функционирования технологической зоны предварительного нагрева является обеспечение регламентных значений теплового и газового режимов при изменении скорости перемещения тележек конвейерной ленты. Совершенствование эффективности управления этими режимами обеспечивается благодаря системе автоматического управления, реализованной на основе нечеткой и неполной информации о состоянии технологических параметров зоны.В ходе проведения исследования выполнен анализ научно-технической информации, и аналитический метод определил важность усовершенствования процесса управления термическим процессом обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. На основании экспериментальных исследований учтены особенности технологического процесса, что необходимо для совершенствования процесса управления работой технологической зоны предварительного нагрева. Математическая модель использует температуру теплоносителя газовоздушного потока, расхода природного газа и воздуха, температуру слоя окатышей и их массу на колясках конвейерной ленты машины. Одновременно учитываются выходные технологические параметры зоны сушки и входные параметры зоны обжига.На основе решения систем нечетких функций и принципов параметрической идентификации предложена математическая модель, аппроксимирующая динамику термического процесса обработки железорудных окатышей в технологической зоне предварительного нагрева. Проанализированы характеристики переходных процессов термической обработки окатышей, полученных на математических моделях с учетом переменных параметров соседних технологических зон машины, расхода природного газа и воздуха. На основе математического моделирования выполнены исследования с целью определения оптимального распределения теплоносителей газовоздушного потока по технологической зоне предварительного нагрева. Реализовано аппаратно-программное обеспечение системы автоматического управления процессом термической обработки окатышей с учетом переменных параметров теплоносителей газовоздушных потоков в технологической зоне предварительного нагрева.
The object of research is the process of heat treatment of iron ore pellets. To study it, a technological zone of pre-heating of a conveyor-type roasting machine was used. Technological process control is performed on the basis of fuzzy and incomplete information about the state of this zone. One of the main requirements regarding the functioning of the technological preheating zone is to ensure the regulatory values of the thermal and gas modes when changing the speed of movement of the conveyor belt carts. Efficiency improvement of control of these modes is provided thanks to the automatic control system, implemented on the basis of fuzzy and incomplete information on the state of the technological parameters of the zone.In the course of the study, the analysis of scientific and technical information was carried out and the analytical method determined the importance of improving the process of controlling the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. On the basis of experimental studies, the features of the technological process have been taken into account, it requires the improvement of the process of controlling the operation of the technological preheating zone. The mathematical model uses the temperature of the coolant of the gas-air flow, the flow rate of natural gas and air, the temperature of the pellet bed and their mass on the carriages of the conveyor belt of the machine. At the same time, the output technological parameters of the drying zone and the input parameters of the firing zone are taken into account.On the basis of solving systems of fuzzy functions and the principles of parametric identification, a mathematical model is proposed that approximates the dynamics of the thermal process of processing iron ore pellets in the technological preheating zone. The characteristics of transient processes of heat treatment of pellets obtained on mathematical models are analyzed taking into account the variable parameters of the adjacent technological zones of the machine, the consumption of natural gas and air. On the basis of mathematical modeling, studies have been carried out to determine the optimal distribution of the coolants of the gas-air flow over the technological preheating zone. The hardware and software for the automatic control system for the heat treatment of pellets taking into account the variable parameters of the coolants of the gas-air flows in the technological preheating zone has been implemented.
Об'єктом дослідження є процес термічної обробки залізорудних обкотишів. Для його вивчення використана технологічна зона попереднього нагрівання обпалювальної машини конвеєрного типу. Управління технологічним процесом виконано на підставі нечіткої та неповної інформації про стан цієї зони. Однією з найголовніших вимог щодо функціонування технологічної зони попереднього нагрівання є забезпечення регламентних значень теплового та газового режимів при зміні швидкості переміщення візків конвеєрної стрічки. Удосконалення ефективності управління цими режимами забезпечується завдяки системі автоматичного керування, реалізованої на основі нечіткої та неповної інформації про стан технологічних параметрів зони.У ході проведення дослідження виконано аналіз науково-технічної інформації та аналітичний метод визначив важливість удосконалення процесу керування термічним процесом обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. На підставі експериментальних досліджень враховані особливості технологічного процесу, що потребує удосконалення процесу керування роботою технологічної зони попереднього нагрівання. Математична модель використовує температуру теплоносія газоповітряної потоку, витрати природного газу та повітря, температуру шару обкотишів і їх масу на візках конвеєрної стрічки машини. Одночасно враховуються вихідні технологічні параметри зони сушіння та вхідні параметри зони випалювання.На основі рішення систем нечітких функцій та принципів параметричної ідентифікації запропонована математична модель, апроксимуюча динаміку термічного процесу обробки залізорудних обкотишів у технологічній зоні попереднього нагрівання. Проаналізовано характеристики перехідних процесів термічної обробки обкотишів, отриманих на математичних моделях з урахуванням змінних параметрів сусідніх технологічних зон машини, витрат природного газу та повітря. На основі математичного моделювання виконані дослідження з метою визначення оптимального розподілу теплоносіїв газовоздушного потоку за технологічною зоною попереднього нагрівання. Реалізовано апаратно-програмне забезпечення системи автоматичного керування процесом термічної обробки обкотишів з урахуванням змінних параметрів теплоносіїв газоповітряних потоків у технологічній зоні попереднього нагрівання.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: