Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты

Исследовано изменение коэффициента корреляции между порозностью слоя и коэффициентом вариации крупности гранул для синхронного управления влажностью окомкованой аглошихты и частотой вращения окомкователя. Установлено, что максимальная корреляция соответствует способам расчета – среднелогарифмическом...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автор:	Кривенко, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2011
Назва видання:	Металл и литье Украины
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115973
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты / С.В. Кривенко // Металл и литье Украины. — 2011. — № 8. — С. 25-29. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-115973
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1159732017-04-17T03:02:42Z Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты Кривенко, С.В. Исследовано изменение коэффициента корреляции между порозностью слоя и коэффициентом вариации крупности гранул для синхронного управления влажностью окомкованой аглошихты и частотой вращения окомкователя. Установлено, что максимальная корреляция соответствует способам расчета – среднелогарифмическому и среднегармоническому, а оптимальный режим работы окомкователя – максимальному значению среднелогарифмического коэффициента корреляции. Досліджено зміну коефіцієнта кореляції між порозністю шару і коефіцієнтом варіації крупності гранул для синхронного управління вологістю огрудкованої аглошихти і частотою обертання огрудкувача. Встановлено, що максимальна кореляція відповідає способам розрахунку середньологаріфмічному і середньогармонічному, а оптимальний режим роботи огрудкувача – максимальному значенню середньологаріфмічного коефіцієнта кореляції. Changing the correlation coefficient between layer fractional void volume and coefficient of variation of size of pellets is investigated for simultaneous control of pelletized sintering mix humidity and pelletizer rotation frequency. It is established, that the maximal correlation corresponds to the average logarithmic and harmonic calculating means. Optimum performance for pelletizer is the crest value of the average logarithmic correlation coefficient. 2011 Article Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты / С.В. Кривенко // Металл и литье Украины. — 2011. — № 8. — С. 25-29. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115973 622.788.36 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Исследовано изменение коэффициента корреляции между порозностью слоя и коэффициентом вариации крупности гранул для синхронного управления влажностью окомкованой аглошихты и частотой вращения окомкователя. Установлено, что максимальная корреляция соответствует способам расчета – среднелогарифмическому и среднегармоническому, а оптимальный режим работы окомкователя – максимальному значению среднелогарифмического коэффициента корреляции.
format	Article
author	Кривенко, С.В.
spellingShingle	Кривенко, С.В. Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты Металл и литье Украины
author_facet	Кривенко, С.В.
author_sort	Кривенко, С.В.
title	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
title_short	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
title_full	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
title_fullStr	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
title_full_unstemmed	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
title_sort	принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2011
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115973
citation_txt	Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты / С.В. Кривенко // Металл и литье Украины. — 2011. — № 8. — С. 25-29. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT krivenkosv principsinhronnogoupravleniâčastotojvraŝeniâokomkovatelâivlažnostʹûšihty
first_indexed	2025-07-08T09:42:31Z
last_indexed	2025-07-08T09:42:31Z
_version_	1837071337941630976
fulltext	24 25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’201124 25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 open-hearth slag, fraction, x-ray phase analysis, diffraction peak, mineralogical composition, chromophores compounds, ceramics pigmentsKeywords Zaychuk A., Bely Ya., Minakova N., Shovkoplyas E., Pivovarov A., Pivovarov Yu. The research of open-hearth slag as a perspective feedstock for the production of ceramic pigments. Study of mineralogical composition of the slag. Report 2 There was conducted a complex of physic-chemical research so that peculiarities of fraction mineralogical composition of the experimental open-hearth slags and was revealed the presence of resistant to aggressive environments and high temperatures compounds of the chromophores were established, that indicates the possibility of using such recycled materials as a basic raw material for production of ceramics pigments of black and brown colors. Summary Поступила 16.05.11 УДК 622.788.36 С. В. Кривенко Приазовский государственный технический университет, Мариуполь Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты Исследовано изменение коэффициента корреляции между порозностью слоя и коэффициентом вариа- ции крупности гранул для синхронного управления влажностью окомкованой аглошихты и частотой вращения окомкователя. Установлено, что максимальная корреляция соответствует способам расчета – среднелогарифмическому и среднегармоническому, а оптимальный режим работы окомкователя – максимальному значению среднелогарифмического коэффициента корреляции. К ачество окомкования агломерационной шихты (АШ) существенно влияет на газопроницаемость и, следовательно, высоту спекаемого слоя, рас- ход твердого топлива, качество агломерата и производительность агломашины. Для шихты опре- деленного состава существует величина оптималь- ной влажности, изменяющаяся в довольно узких пре- делах. Разработаны способы управления влажностью окомкованой АШ и частотой вращения окомковате- ля [1, 2]. Данные способы основаны на обработке ви- деоизображения слоя окомкованой АШ, сформиро- ванного на аглоленте. Причем при управлении рас- ходом воды на увлажнение АШ в потоке определяют порозность слоя и устанавливают ее максимальное значение. При регулировании частоты вращения окомкователя в потоке определяют распределение количественного гранулометрического состава, на основе которого рассчитывают величину коэффи- Ключевые слова: окомкование, управление, влажность, частота вращения, порозность, коэффициент вариации циента вариации крупности гранул и устанавливают его минимальное значение. Порозность слоя ε и коэффициент вариации круп- ности гранул V взаимосвязаны между собой [3]. Чем выше значение ε, тем ниже V. Однако при незави- симом управлении влажностью W окомкованой АШ или частотой вращения ω окомкователя их значения для максимума ε и минимума V не совпадают. Это объясняется тем, что величина ε зависит от размера доминирующей фракции и содержания мелких фрак- ций в шихте, а V – от значения эквивалентного диа- метра dэ и отклонения остальных фракций шихты. Кроме того, существуют различные способы расчета dэ (средневзвешенный, среднелогарифмический и т. д.) и, соответственно, коэффициента вариации крупности гранул [4]. Целью работы является исследование взаимо- связи между порозностью слоя окомкованой агло- мерационной шихты и коэффициентом вариации 2� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’20112� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 крупности гранул, рассчитанным различными спосо- бами, при одновременном управлении частотой вра- щения барабана-окомкователя и влажностью оком- кованой агломерационной шихты�� С помощью разработанной компьютерной моде- ли вычислена порозность слоя трехфракционной шихты [4]�� Слой сыпучего материала формировали в параллелепипеде высотой h = 60 мм с квадратным основанием и длиной сторон а = 60 мм�� Исследова- ние порозности слоя сыпучего материала осуще- ствлялось применительно к окомкованой АШ�� При- нято, что фракционная крупность АШ изменяется в диапазоне (0 < d ≤ 14) мм�� Исходя из массовой доли фракций в шихте, выделены три наиболее характер- ные фракции, мм: 0-2 (d1 = 1 мм), 2-6 (d4 = 4 мм) и 6-14 (d10 = 10 мм)�� В результате моделирования установлено, что порозность трехфракционного слоя изменяется в пределах 27-47 % (рис�� 1)�� Наименьшее значение порозности εmin = 27 % соответствует массовому со- держанию (%) в шихте М1 = 30, М4 = 40 и М10 = 30�� Кроме того, существуют минимумы порозности, соот- ветствующие бифракционным шихтам�� При отноше- нии диаметров крупной и мелкой фракций dм/dк = 0,4 содержание (%) мелкой фракции mε для миниму- ма порозности εmin = 28 соответствует mε ≈ 35; при dм/dк = 0,25 для εmin = 30 соответствует mε ≈ 50; при dм/dк = 0,1 для εmin = 39 соответствует mε ≈ 35�� Для соотношения диаметров dм/dк = 0,25 сме- щение содержания мелкой фракции mε к значению 50 % обусловлено разрыхлением слоя при добавле- нии мелкой фракции dм = 1 мм за счет попадания ее между крупными частицами dк = 4 мм�� По результатам моделирования отмечено резкое снижение пороз- ности слоя с 35 до 29 % при уве- личении содержания мелкой фрак- ции d1 с 20 до 30 %�� В указанном диапазоне порозность увеличива- ется при уменьшении содержания крупной фракции d3 в шихте менее 20 % и добавлении промежуточ- ной фракции более 60 %�� То есть, происходит смена доминирующей фракции c крупной на промежу- точную�� Исследование коэффициента вариации крупности гранул осу- ществляли для шихты одинако- вого фракционного состава�� Сред- невзвешенный способ расчета эквивалентного диаметра – наибо- лее распространенный, его вычис- ляют по формуле = = ∑э 1 ; N i i i d g d =∑ 1ig , (1) где di – диаметр i-ой фракции, мм; gi – содержание частиц i-ой фрак- ции, д�� ед��; N – количество фрак- ций�� При расчете средневзвешен- ного эквивалентного диаметра dэ с помощью формулы (1) не учтены свойства каждой фракции (удельные поверхность и объем)�� Средневзвешенный коэффициент вариации крупности V гранул рассчитывают на основе сред- невзвешенной дисперсии σ2 d (рис�� 2, а) = σ2 эdV d ; = σ = −∑2 2 э 1 ( ) �� N d i i i g d d (2) Исходя из исследований, представленных в [5], среднелогарифмический способ анализа одно- родности гранулометрического состава окомкова- ных АШ является наиболее объективным, так как при этом учтено относительное количество каждой фракции, ее удельная поверхность и диапазон крупности�� Среднелогарифмический диаметр рас- считывают по выражению ;= dd эlg э 10 . ⋅ = ∑ ∑ = 1 э = 1 lg lg N i i i N i i g d d g (3) Дисперсию относительно среднелогарифмического dэ определяют по формуле σ σ = 2 lg2 10 d d ; 2 2 .σ = −∑lg = 1 lg( ) N d i i i d d gэ (4) Изменение коэффициента вариации крупности относительно среднелогарифмического диаметра представлено на рис�� 2, б�� Из диаграмм (рис�� 2) следует, что коэффициенты V, рассчитанные различными способами, сущест- венно отличаются�� Это объясняется тем, что в них по-разному учтено содержание мелких фракций�� Рис. 1. Порозность слоя трехфракционной шихты Прозрачность, % Со де рж ан ие ф ра кц ии 1 м м, % Содержание фракции 4 мм, % Прозрачность, % Содержание ф ракции 10 мм, % П ро зр ач но ст ь, % 2� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’20112� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 Для средневзвешенного способа мелкие фракции влияют в большей степени, поэтому максимум гра- фиков для бифракционных шихт смещен в сторону с меньшим dэ�� При этом, чем меньше различие в диаметрах, тем более симметричнее зависимости V относительно центра содержа- ния фракций�� Для бифракционной шихты крупностью 1 и 10 мм, мак- симум Vmax = 1,4 мм/мм при содер- жании М1 = 93 %, а для 1 и 4 мм – Vmax = 0,75 мм/мм при М1 = 80 %�� Среднелогарифмический способ расчета коэффициента V наиболее равномерно учитывает содержа- ние фракций различной крупности�� Для бифракционных шихт графики имеют симметричный вид относи- тельно 50%-ного содержания мел- ких фракций в слое�� Значения коэффициентов кор- реляции RεV между ε и V для ос- новных способов анализа грану- лометрического состава сыпучих материалов приведены в табли- це, из которой следует, что меж- ду величинами ε от V существует обратная корреляционная связь�� Наибольшая корреляция между порозностью слоя и коэффициен- том вариации крупности гранул соответствует среднелогарифми- ческому способу анализа�� Высо- кой корреляцией также обладает среднегармонический способ�� Это дополнительно обосновывает луч- шую достоверность результатов среднелогарифмического способа для анализа однородности оком- кованых АШ и его применение для управления параметрами окомко- вания�� Функция порозности слоя от среднелогарифмического V имеет линейный вид ,ε ε σ ε ε σ − = −V V R V V( ) (5) где ε , V – средние значения ε и V, соответственно, ε = 35,8 % и V = 0,54 мм/мм; σε, σV – средне- квадратическое отклонение ε и V, соответственно, σε = 5,32 % и σV = 0,30 мм/мм�� После подстановки значений в (5) получим (рис�� 3) ε = 42,77 – 12,9V, %�� (6) Из (6) следует, что при увеличе- нии V значение ε всегда снижается от ее максимальной величины для монофракционной шихты 42,77 %�� На 0,1 мм/мм изменения вариации порозность изменяется на ≈ 1,3 %�� Максимальная ошибка для зависимости порозности от вариации соответствует минимальным значениям порозности (согласно рис�� 3)�� Так как эти параметры изменяют- ся по параболическим зависимостям от W и ω, то Рис. 2. Изменение коэффициента вариации крупности гранул относительно средне- взвешенного (а) и среднелогарифмического (б) эквивалентных диаметров для трехфрак- ционной шихты б аа Содержание ф ракции 10 мм, % Вариация, мм/мм Со де рж ан ие ф ра кц ии 1 м м, % Содержание фракции 4 мм, % Вариация, мм/мм В ар иа ци я, м м /м м Содержание ф ракции 10 мм, % Вариация, мм/мм Со де рж ан ие ф ра кц ии 1 м м, % Содержание фракции 4 мм, % Вариация, мм/мм В ар иа ци я, м м /м м 2� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’20112� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 значение RεV также должно изменяться�� Поэтому применительно к условиям ОАО «МК „Азовсталь“» были проведены исследования зависимости RεV от параметров работы окомкователя (рис�� 4)�� Установлено, что величина RεV изменяется в диапазоне от 1,0 до 0,45 по экстремальной зависи- мости�� Максимум Rmax = 0,45 соответствует часто- те вращения ≈ 6,5 об/мин�� Изменение знака Rmax на положительный объясняется тем, что вблизи точек минимума и максимума существует область, в кото- рой функции ε и V меняются несущественно и с оди- наковым знаком�� Оба эти экстремума соответству- ют разным значениям ω и W, следовательно, смеще- ны относительно друг друга�� Поэтому оптимальному режиму окомкования, при котором процесс наиболее устойчив и с наилучшими показателями, соответ- ствует максимальное значение RεV�� Результаты исследований подтвердили возмож- ность одновременной оптимизации ω и W с помощью разработанных новых способов управления каче- ством окомкования�� Выводы Оптимальные значения влажности окомкованой шихты и частоты вращения окомкователя соответ- ствуют максимальному положительному значению коэффициента корреляции между порозностью слоя и коэффициентом вариации крупности гранул�� ЛИТЕРАТУРА 1�� Пат�� № 76045 Украины, МКІ С22В 1/100�� Спосіб керування огрудкуванням шихти / С�� В�� Крівенко, О�� В�� Крівенко�� – Опубл�� 15��06��2006, Бюл�� № 6�� 2�� Пат�� № 86487 Украины, МПК (2009) F27B 21/00, С22В 1/00�� Спосіб керування частотою обертання огрудкувача / С�� В�� Крівенко�� – Опубл�� 27��04��2009, Бюл�� № 8�� 3�� Русанов И. Ф., Русаков П. Г., Дорофеев В. Н. Исследование зависимости газодинамического сопротивления слоя железорудных материалов от их гранулометрического состава�� – Металлургия и коксохимия�� – 1982�� – Вып�� 75�� – С�� 33-36�� 4�� Кривенко С. В., Кривенко О. В. Дискретная модель слоя сыпучего материала из зерен любых форм // Вiсник Приазовського державного технічного університету�� – 2004�� – Вип�� 14 – С�� 37-40�� 5�� Теплотехника окускования железорудного сырья / С�� Г�� Братчиков, Ю�� А�� Берман, Я�� Л�� Белоцерковский и др�� – М��: Металлургия, 1970�� – 343 с�� Корреляция между порозностью слоя и коэффици- ентом вариации крупности гранул трехфракцион- ной шихты Способ RεV Средневзвешенный -0,53 Средних масс -0,41 Среднелогарифмический -0,73 По удельной поверхности (среднегармонический) -0,69 По удельному диаметру -0,32 По среднеарифметическому объему -0,23 По среднеарифметической поверхности -0,04 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 Частота вращения ω, об/мин Ко эф ф иц ие нт к ор ре ля ци и R V Рис. 4. Изменение корреляции порозности слоя и коэффициента вариации при изменении частоты вращения окомкователя R εV Рис. 4. Изменение корреляции порозности слоя и коэффициен- та вариации при изменении частоты вращения окомкователя Рис. 3. Изменение порозности слоя от коэффициента вариации крупности гранул 25 30 35 40 45 50 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 Коэффициент вариации V , мм/мм П ор оз но ст ь e , % Рис. 3. Изменение порозности слоя от коэффициента вариации крупности гранул 25 30 35 40 45 50 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 Коэффициент вариации V , мм/мм П ор оз но ст ь e , % Рис. 3. Изменение порозности слоя от коэффициента вариации крупности гранул 25 30 35 40 45 50 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 Коэффициент вариации V , мм/мм П ор оз но ст ь e , % Рис. 3. Изменение порозности слоя от коэффициента вариации крупности гранул 2� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’20112� 2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 8 (219) ’2011 Крівенко С. В. Принцип синхронного управління частотою обертання огрудкувача та вологості шихти Досліджено зміну коефіцієнта кореляції між порозністю шару і коефіцієнтом варіації крупності гранул для синхрон- ного управління вологістю огрудкованої аглошихти і частотою обертання огрудкувача. Встановлено, що максималь- на кореляція відповідає способам розрахунку середньологаріфмічному і середньогармонічному, а оптимальний режим роботи огрудкувача – максимальному значенню середньологаріфмічного коефіцієнта кореляції. Анотація pelletizing, control, humidity, rotation frequency, fractional void volume, coefficient of variation Keywords Krivenko S. The principle of simultaneous control of pelletizer rotation frequency and charge moisture Changing the correlation coefficient between layer fractional void volume and coefficient of variation of size of pellets is investigated for simultaneous control of pelletized sintering mix humidity and pelletizer rotation frequency. It is established, that the maximal correlation corresponds to the average logarithmic and harmonic calculating means. Optimum performance for pelletizer is the crest value of the average logarithmic correlation coefficient. Summary Поступила 24��05��11 огрудкування, управління, вологість, частота обертання, порозність, коефіцієнт варіаціїКлючові слова УДК 621.745.5.06./.07:536.5 Л. Ф. Жуков, А. Л. Корниенко, Н. Ф. Зубенина Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев Исследование стабильности оптических термометрических характеристик жидкого чугуна Исследовано влияние технологических параметров, спектральных характеристик и алгоритмов обработки первичной пирометрической информации на стабильность оптических термометрических характеристик жидкого чугуна в инфракрасной и видимой областях спектра. Для сравнения термометрических и расчета метрологических характеристик предложен пирометрический коэффициент К n , равный произведению излучательной способности и коэффициента пропускания. Д ля метрологического обеспечения пирометрии излучения металлических сплавов необходи- мо знать количественные оценки абсолютных значений и стабильности их термометрических Ключевые слова: излучательная способность, пропускание, пирометрический коэффициент, чугун, химический состав, метрологическое обеспечение характеристик, то есть излучательной способности и пропускания промежуточной среды�� Изученное ра- нее [1-3] сильное влияние физико-химических про- цессов и технологических параметров на частичную

Принцип синхронного управления частотой вращения окомкователя и влажностью шихты

Репозитарії

Схожі ресурси