Как показали исследования, управление процессами грану­ляции должно быть поручено самостоятельной системе регулиро­вания, включающей в себя дозирующие устройства. Эта система должна поддерживать заданную персоналом или обжиговой ма­шиной производительность окомкователя при удовлетворитель­ном качестве сырых окатышей.

Принципиальная схема системы автоматического регулирова­ния барабанного окомкователя приведена на рис. 92. Эта система находится в стадии промышленных испытаний ее эффективности. По этой схеме окомкователь оснащается системой автоматического контроля и регулирования, состоящей из весоизмерителя концен-

11* ' • 163

I

трата З, изодромного регулятора ИЗ его количества (узел /). Задание этому регулятору устанавливается либо вручную задат­чиком ЗД, либо автоматически регулятором ИМ по сигналу, по­лучаемому от обжиговой или в случае применения для управления всем технологическим процессом, вычислительной машины. В ка­честве такого сигнала, как уже указывалось, можно, например, использовать соответствующим образом переработанные значения температуры в вакуум-камерах. Регулятор подачи концентрата исполнительным механизмом 2 воздействует на привод 1 дозатора концентрата. Регулятор соотношения, работающий в комплекте с весоизмерителями 3 концентрата и известняка, воздействуя на дозатор известняка, поддерживает заданную основность шихты, а следовательно, и окатышей. Регуляторы соотношения концен­трата со связующей добавкой, в частности с бентонитом (III) и водой (Е), получая сигналы от весоизмерителей 3 концентрата, бентонита и расходомера воды 6, воздействуют на их подачу, поддерживая заданное соотношение между ними. Предусмотрена автоматическая коррекция соотношения концентрата с водой по фактической влажности концентрата, измеряемой датчиком 4. За­дание регуляторам соотношения концентрат—бентонит (III), кон­центрат—вода V и регулятору числа оборотов окомкователя (IV) автоматически корректируется специальным регулятором соот­ношения (VI) между количествами сырых окатышей и возврата (коэффициент циркуляции).

Система работает следующим образом, если масса сырых ока­тышей, направляющихся от окомкователя 8 к обжиговой машине, отклонилась от заданного персоналом или регулятором ИМ зна­чения либо возникла необходимость изменить производительность окомкователя, то изменяется подача концентрата в окомкователь. Одновременно с этим регуляторы (II, III, V) изменяют подачу известняка, бентонита и воды пропорционально изменению по­дачи концентрата в направлении, необходимом для сохранения заданного соотношения между расходами концентрата и добавок. Если при таком воздействии устанавливается необходимая про­изводительность окомкователя, то на этом процесс регулирования заканчивается. Если же воздействие на подачу концентрата и про­порциональное воздействие на подачу добавок, вследствие изме­нения свойств сырья или режима работы окомкователя не приводит к желаемым результатам, то при этом нарушится соотношение между количествами окатышей и возврата. Увеличение доли воз­врата при прочих равных условиях свидетельствует об ухудшении комкуемости материала. Такое рассогласование может компен­сироваться автоматическим изменением удельного расхода бен­тонита, воды и изменением числа оборотов окомкователя. Это воздействие осуществляется регулятором (VI), изменяющим зада­ние регуляторам (III, IV, V). Таким образом, восстанавливается заданная производительность окомкователя.

Основность окатышей остается практически неизменной, так как сохранено соотношение между количествами концентрата и известняка, а изменения доли бентонита в шихте ничтожно малы. Фильтрация случайных высокочастотных помех и получение сред­него значения сигналов по массе материалов достигается исполь­зованием фильтров и сумматоров (на схеме не показаны). Для улучшения динамических характеристик системы за счет умень­шения транспортного запаздывания в системе можно предусматри­вать автоматическое изменение скорости транспортеров, достав­ляющих окатыши от окомкователей к обжиговым машинам одно­временно с изменением производительности окомкователей.

Описанную систему комплектуют серийной аппаратурой, вы­пускаемой отечественной приборостроительной промышленностью. Нестандартным в этой системе является только датчик (индикатор) влажности концентрата, описанный ранее.

Размер окатышей, производимых в тарельчатых грануляторах, зависит от угла наклона тарели к горизонту и скорости ее враще­ния. Предельный угол наклона составляет 70°, обычно он прибли­жается к 45°. Существует верхняя критическая скорость вращения, при которой шихта за счет большой центробежной силы прижи­мается к бортам чаши и процесс окомкования прекращается. Существует также нижняя критическая скорость, при которой шихта не увлекается по заданной орбите и окомкование не проис­ходит. Изменяя скорость вращения тарели в пределах между кри­тическими ее значениями и угол наклона, можно добиться получе­ния окатышей заданного размера. Большое значение имеет под­держание оптимальной влажности шихты, находящейся в чаше гранулятора. Это может достигаться путем подачи воды в шихту непосредственно в процессе окомкования. Влажность шихты, по­ступающей в гранулятор, должна быть ниже оптимальной на 1,0— 2,0% (абс.) На тарели такая шихта увлажняется водой, распыляе­мой форсункой. Возникающие при этом участки местного пере­увлажнения являются центрами образования окатышей, на кото­рые накатывается более сухой материал. Воду можно подавать частично на свежие порции шихты, поступающей в окомкователь для получения зародышей, и частично на поверхность уже образо­вавшихся зародышей для их дальнейшего роста. Поэтому воду, подаваемую в чашу, делят на часть, поступающую через брызгала с фиксированным падением струй в заданную область чаши, и часть, подаваемую через форсунку.

Как показывают результаты исследования, имеются значения ряда взаимосвязанных параметров, обеспечивающие получение окатышей заданных размеров и прочности. Управление такими процессами может осуществляться системой автоматического по­иска и поддержания оптимального значения параметров. Эта за­дача может решаться экстремальными регуляторами, осущест­вляющими автоматический поиск и поддержание оптимального 166

значения регулируемого параметра [43, 78]. На основе только предварительных исследований ЦПКБ совместно с институтом «Механобр» разработана система автоматического регулирования

процессов в тарельчатом окомкователе. Принципиальная схема этой системы приведена на рис. 93. Регулятор 1в, работающий в комплекте с измерительной диафрагмой 1а и вторичным прибо­ром 16, своим исполнительным механизмом 1г управляет краном 1д для поддержания заданного расхода воды, выходящей через брыз­гала. Приборы контроля влажности шихты датчиком За и ее массы

датчиком 4а дают сигнал, пропорциональный общему количеству воды, содержащейся в шихте. Этот сигнал в вычислительном уст­ройстве 2в суммируется с сигналом расхода воды в брызгалах, по­ступающими от прибора 16 и от прибора 26 расхода воды на фор­сунки. Устройство 2в по результатам вычислений изменяет своим исполнительным механизмом 2г расход воды в форсунках, поддер­живая на заданном уровне суммарное удельное содержание влаги в грануляторе. Такое решение обусловлено отсутствием средств контроля влажности сырых окатышей или шихты в процессе ее грануляции.

Производительность гранулятора поддерживается на заданном уровне изодромным регулятором 4в, работающим в комплекте с весоизмерителем шихты 4а, 46 и управляющим своим исполни­тельным механизмом 4г подачей шихты в окомкователь. Поддержа­ние постоянным заданного количества шихты, поступающей в гра­нулятор, стабилизирует производительность гранулятора.

Регулирование крупности окатышей предполагается осуще­ствлять путем автоматического поиска и поддержания таких значе­ний угла наклона тарели и скорости ее вращения, которые обеспе­чивают получение окатышей заданного качества. Изменения угла наклона и скорости вращения будут оказывать влияние на круп­ность окатышей после окончания переходного процесса, время которого определяется временем окомкования, составляющим примерно 3—4 мин. Поэтому следует применять шаговый экстре­мальный регулятор 6в с двухканальным выходом. Этот регулятор должен получать сигналы от датчика 5а крупности окатышей, датчиков весовой производительности 6а окомкователя и количе­ства шихты 4а. Двумя выходными каналами он должен управлять скоростью вращения тарели 7е и углом ее наклона 8в. Описанную систему следует испытать до ее промышленного использования.