Метод и алгоритмы обработки информации в системе прогнозирования охлаждения агломерата на прямолинейном охладителе

• Автор: Веселов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Общая характеристика проблемы прогнозирования охлаждения агломерата.

1.1 Состояние проблемы прогнозирования охлаждения агломерата.

1.2 Характеристика охлаждения агломерата как объекта прогнозирования.

1.3 Функциональные требования к математическому обеспечению системы прогнозирования охлаждения агломерата
1.4 Выводы.

2 Математическое обеспечение метода прогнозирования охлаждения агломерата

2.1 Математическое описание тепломассообмена в агломерируемом слое.

2.1.1 Подмодель процессов газодинамики в слое.

2.1.2 Подмодель процессов конвективного теплообмена в

неподвижном плотном слое.
2.1.3 Подсистема горения твердого топлива.
2.1.4 Подсистема диссоциации известняка.
2.1.5 Учет тепловых эффектов от фазовых превращений при
плавлении и кристаллизации.
2.1.6 Подмодель массообмена при испарении и конденсации
2.1.7 Подмодель формирования газовой смеси
2.2 Математическое описание тепловых и газодинамических процессов в охлаждаемом слое
2.3 Разработка дискретной модели тепловых процессов в охлаждаемом слое.
2.4 Тестирование модели расчета процессов конвективного теплообмена в неподвижном плотном охлаждаемом слое
2.5 Проверка адекватности модели.
2.6 Выводы.
3 Алгоритмы обработки информации и прогнозирования параметров охлаждения
3.1 Формирование входных параметров процесса
охлаждения.
3.1.1 Начальная температура агломерата.
3.1.2 Скорость движения полотна
3.1.3 Высота охлаждаемого слоя.
3.1.4 Давление в дутьевой камере.
3.2 Разработка алгоритмов прогнозирования
3.2.1 Алгоритм прогнозирования скорости движения охлаждаемого слоя на прямолинейном охладителе
3.2.2 Алгоритм прогнозирования давления в дутьевой камере прямолинейного охладителя
3.3 Особенности применения алгоритма прогнозирования давления в дутьевой камере в промышленных условиях.
3.4 Выводы.
4 Экспериментальные исследования метода и алгоритмов обработки информации в системе прогнозирования охлаждения
4.1 Описание экспериментального оборудования.
4.2 Прогноз технологических параметров.
4.3 Исследование эффективности алгоритмов прогнозирования
4.3.1 Алгоритм прогнозирования скорости движения охлаждаемого слоя на прямолинейном охладителе
4.3.2 Алгоритм прогнозирования давления в дутьевой камере прямолинейного охладителя
4.4 Перспективы применения системы прогнозирования в системе управления прямолинейным охладителем
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Разработанные метод и алгоритмы обработки информационных сигналов, реализованные в системе прогнозирования процесса охлаждения агломерата, прошли опытно-промышленную эксплуатацию в агломерационном производстве на Череповецком металлургическом комбинате (ЧерМК) ОАО «Северсталь». Теоретические результаты внедрены в учебный процесс на кафедре программного обеспечения ЭВМ ГОУ ВПО «Череповецкий государственный университет» по дисциплине «Основы теории управления». Апробация работы. Вологда, ) и на постоянно действующем научно-техническом семинаре кафедры программное обеспечение ЭВМ Череповецкого государственного университета. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 2 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего наименований и приложений. Работа содержит 7 страниц, рисунков и таблиц. Приложения включают 6 страниц. Автор выражает глубокую благодарность д. Кабакову З. К. за научное руководство и помощь в написании настоящей работы, а так же специалисту АГП ЧерМК ОАО «Северсталь» к. Елисееву A. A. за помощь при выполнении работ, связанных с математическим моделированием процесса агломерации. Производство агломерата включает в себя дозировку компонентов шихты, ее перемешивание, термическую обработку на агломерационной машине (колосниковой решетке конвейерного типа) и охлаждение агломерата. Охлаждение агломерата па прямолинейном охладителе производится в силу надежной и простой конструкции. Впервые охладители данного типа появились па аглофабриках ФРГ, Англии, США. И на сегодняшний день они применяются в агломерационном производстве. Охлаждение агломерата производится с целью обеспечения транспортировки его в доменный цех ленточными конвейерами, улучшение условий груда обслуживающего персонала. Рассмотрим существующие на сегодняшний день автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) в агломерационном производстве. АСУ ТП окускования железорудных материалов предназначена для автоматизированного управления с участием персонала и в реальном времени - процессами шихтоподготовки (дозирования, окомкованпя, загрузки) и спекания шихты. В связи с тем, что окускование включает ряд последовательных технологических процессов, АСУ ТП объединяет и охватывает системы и подсистемы управления. Многие из них являются автоматическими, т. Основной задачей АСУ ТП окускования является обеспечение максимальной производительности или минимальною расхода энергоресурсов агломерационных, охладительных машин и заданного качества готового продукта. Ыа базе математического описания в агломерационном производстве, разработаны соответствующие алгоритмы управления. Первая ЛСУ ТП агломерационного производства была введена в действие в году на агломерационной фабрике Челябинского завода, имеющей в своем составе три агломерационные машины с площадью спекания ,5 м2 каждая и комплекс оборудования для приемки, усреднения и подготовки шихтовых материалов. Структурная схема ЛСУ ТП этой фабрики построена по технологическому принципу, т. Ввод в ЭВМ исходной информации о составе шихтовых материалов производит оператор вручную, исходя из периодически получаемых данных химических анализов. Перерасчеты шихты выполняются при всех изменениях состава исходных материалов и задаваемого состава агломерата. Сведения о расчетных и фактических значениях расхода материалов регистрируются. Несмотря на ограниченный набор функций, реализуемых системой, положительные результаты ее применения проявились в первый же год эксплуатации, особенно в улучшении качества агломерата. Более полным решением отличается ЛСУ ТП аглофабрики Новокриворожского ГОКа, разработанная Киевским институтом автоматики. Аглофабрика имеет в своем составе два цеха, в каждом из которых работает по шесть агломерационных машин площадью спекания м каждая.