книги из ГПНТБ / Применение радиоизотопной техники в коксохимическом производстве

люками перед выдачей коксового пирога. Замеры выпол­ нены дисковым усадкомером. На участках между точками II — IV ломаные 2 и 3 имеют одинаковый характер. Прин­ ципиальное различие результатов точечных и радиомет­ рических замеров на участке под люком I связано с дефор­ мацией коксового пирога с машинной стороны при выдаче его из камеры.

Из сопоставления ломаных 2 и 3 с кривой I видно, что непрерывный радиоизотопный контроль позволяет по­ лучить более полную информацию о высоте коксового пи­ рога по всей его длине, чем точечные замеры, выполняе­ мые через загрузочные люки. Кроме того, в отличие от то­ чечных замеров, которые учитывают высоту отдельных, вы­ ступающих вверх участков коксового пирога под люками, радиометрический контроль в каждой точке диаграммы отражает усредненную высоту коксового пирога по его ширине. Именно этим обусловлено различие абсолютной величины ординат ломаных 2 и 3 на участках под люками

II — IV.

На рис. 42 приведен пример определения величины вертикальной усадки угольной загрузки у в процессе коксования. При правильной настройке планирной штан­ ги высота подсводового пространства примерно равна 200 мм, то есть максимальный уровень загрузки h состав­ ляет 4100 мм. Величина вертикальной усадки у = h — Н— = 4100 — 3815 = 285 мм, где Н — максимальная высота коксового пирога.

При расчете следует учитывать в качестве максималь­ ной высоту пирога в точке г, потому что высота в точке в не является характерной из-за возможного прогиба стре­ лы планирной штанги на коксовой стороне камеры, а вы­ сота в точке д — из-за предполагаемой деформации ма­ шинной стороны коксового пирога в момент его выдачи.

В результате статистической обработки 136 диаграмм зафиксирован диапазон изменения высоты коксовых пи­ рогов от 3500 до 4050 мм. Средняя высота пирогов изменя­

9 0

лась от 3550 до 3880 мм. При этом 5% всех обследованных пирогов имели среднюю высоту < 3600 мм; 65% — <

<3700 мм; 87% — < 3750 мм; 97,5% — < 3800 мм. Неравномерность профиля, оцененная величиной стан­

дартного отклонения, у 73% коксовых пирогов превыша­

Полученные данные позволили сделать вывод о наличии резервов увеличения высоты загрузки камер коксовых печей примерно на 50 мм. При этом величина загрузки че­ рез люки II и III смогла быть увеличена в среднем на 0,08 м8, а в целом загрузка камер коксовых печей батареи

№2 — более чем на 1%.

Таким образом, макет РИВ оказался работоспособным

впроизводственных условиях и пригодным для контроля режима загрузки коксовых печей и регулировки загру­ зочных устройств.

Повседневный контроль высоты коксовых пирогов по

диаграммам, полученным на РИВ, занимает значительное время. Так, при контроле за загрузкой камер одной бата­ реи ежесуточно пришлось бы обрабатывать до 150 диа­ грамм, аналогичных приведенной на рис. 42.

В связи с этим разработаны методика и аппаратура для оперативного контроля за использованием полезного объе­ ма коксовых печей.

Указанная методика включает этап настройки загру­ зочных механизмов и этап производственного контроля за использованием полезного объема камер.

На этапе настройки производится запись диаграмм профиля нескольких десятков коксовых пирогов, выдавае­

91

После окончания настройки работы загрузочных меха­ низмов РИВ включается в режим производственного конт­ роля за использованием полезного объема камер.

Для работы РИВ в режиме производственного конт­ роля разработан электромеханический интегратор, позво­ ляющий вычислять и регистри­

нал, пропорциональный величине измеряемой высоты. При помощи переключателя сигнал может быть подан на регистратор профиля коксового пирога 5 или на интегра­ тор 8 с записью средней высоты коксового пирога Н на ре­ гистраторе 11. Предусмотрена возможность параллельной работы регистраторов 5 и 11.

Блок 7 служит для питания высоким напряжением де­ текторов ионизирующего излучения, блоки 6, 9, 10 — для автоматической работы РИВ-И.

В автоматическом режиме РИВ-И работает следую­ щим образом. Во время передвижения двересъемной ма­ шины и производства подготовительных операций (съем и установка дверей, уборка концов и т. п.) источник иони­ зирующего излучения находится в закрытом (нерабочем)

92

положении, выходное напряжение с блока 4 отключено, протяжка диаграммы регистратора средней высоты вклю­ чена и записывает нулевую линию. При вводе клети в кок­ совую печь срабатывает датчик хода клети 6, который подготавливает схему включения источника и включает схему установки интегратора на условный нуль. При вы­ ходе кокса 2 срабатывает датчик выхода кокса, который включает источник в рабочее положение, подает выходной сигнал с блока 4 на блоки 5 или 8 и включает в работу блок интегратора 8 или мотор протяжки диаграммы блока реги­ стратора профиля коксового пирога 5.

В случае включения интегратора 8 во время выдачи коксового пирога в каждое мгновение времени dt на него с блока 4 подается сигнал, пропорциональный мгновен­ ному значению высоты коксового пирога Н(. В интеграто­ ре сигналы суммируются в течение всего времени выдачи коксового пирога < = 3 0 с. После окончания выдачи пи­ рога сигнал с интегратора пропорционален средней высо­

те коксового пирога:

t

(19)

о

Так как регистратор II подключен к выходу интегра­ тора в течение всего времени выдачи коксового пирога, то записываемая длина линии соответствует максимально­

му значению выходного сигнала, т. е. величине Н.

Для устранения влияния колебаний длительности вы­ дачи коксового пирога из камеры коксования (в пределах

93

На рис. 44 приведены характерные отрезки диаграмм производственного контроля, записанные на регистраторе 11. На оси абсцисс нанесена шкала средней высоты коксо­ вого пирога Н, м; на оси ординат — время записи диа­ граммы. На диаграмме проведена жирная вертикальная линия на уровне 3,7 м. Этот уровень соответствует опти­

мальной средней высоте коксовых пирогов Н, выдаваемых из камер печей контролируемой батареи, что в конкрет­ ных условиях Днепродзержинского завода соответствует высоте загрузки угольной шихты 4 м и усадке ее при кок­ совании 0,3 м.

Для производственных целей предложена методика так называемого предупредительного статистического контро­ ля использования полезного объема камер коксовых печей [99]. Он заключается в том, что устанавливаются конт­ рольные границы отклонения средней высоты коксового

94

за контрольную границу. Контрольные границы и вели­ чина Р выбираются в зависимости от качества угольной шихты и режима работы технологического оборудования

Рис. 44. Характерные отрезки диаграмм производствен­ ного контроля средней высоты коксовых пирогов при вели­ чине загрузки камер коксования:

а — заниженной: б — нормальной; в — повышенной.

углеподготовительного и коксового цехов. При необходи­ мости они корректируются.

При нормальной загрузке и усадке угольной шихты (рис. 44, б) в условиях Днепродзержинского завода были

выбраны значения # мин и Ныакс соответственно 3,65 и 3,75 м и Р = 0,80. Для анализа причин резкого увели­ чения числа камер с высотой коксового пирога, выходя­ щей за пределы контрольной зоны, могут быть полезны диаграммы профилей коксовых пирогов.

При резких колебаниях высот выдаваемых из камер коксовых пирогов приходится расширять контрольные границы и одновременно выяснять и устранять причины неравномерности загрузки камер коксовых печей.

На рис. 44, а приведен отрезок диаграммы, на ко­ торой зарегистрированы пониженные по сравнению с

95

оптимальным уровнем средние высоты коксовых пирогов. Анализ диаграмм профилей коксового пирога позволил установить, что камеры коксования не догружались по

щие оптимальный средний уровень. Анализ показал, что в связи с ремонтом оборудования в углеподготовительном цехе на коксование подавалась шихта повышенной влаж­ ности. Увеличение влажности шихты привело к уменьше­ нию вертикальной и горизонтальной усадки коксового пирога, что явилось причиной забуривания отдельных камер. На рис. 44, >зарегистрирована одна из таких ка­ мер.

Диаграммы высот выдаваемых из печей коксовых пи­ рогов, приведенные на рис. 44, позволяют также конт­ ролировать равномерность работы коксового цеха, так как пик регистрируемой величины Н соответствует моменту выдачи коксового пирога из камеры коксования.

Высотомер РИВ-И прошел промышленные испытания на Днепродзержинском коксохимическом заводе. В про­ цессе испытаний была зарегистрирована средняя высота 125 коксовых пирогов и записаны диаграммы профилей 71 коксового пирога, выданных из камер коксовых печей батарей № 3 и 4.

Контроль высоты и профиля коксовых пирогов позво­ лил увеличить равномерность загрузки по длине камер коксования, а также выявить резервы увеличения произ­ водительности каждой коксовой печи не менее, чем на 0,35 м3 за счет увеличения высоты разовой загрузки в среднем около 0,1 м.

БОКИЛ МЧМ УССР разрабатывает специальную си­ стему радиоизотопного контроля высоты коксового пиро­ га, которая позволяет повысить стабильность работы ап­

96

паратуры и оперативность использования результатов контроля.

На двересъемной машине размещается минимальное количество аппаратуры, а именно: контейнер с источни­ ком, блок детектирования, упрощенный измерительный блок и вспомогательное оборудование. Сигнал о резуль­ татах измерений подается в диспетчерскую, где устанав­ ливаются приборы для регистрации профиля коксового пирога, интегратор, регистратор производственного конт­

роля, сигнализатор отклонения от заданной величины Н или преобразователь для возможности ввода данных в АСУТП.

При наличии в диспетчерской сигналов из системы син­ хронизации работы коксовых машин можно предусмот­ реть также регистрацию на диаграмме номера разгружае­ мой и контролируемой коксовой печи.

Система предусматривает два варианта регистрации сигналов.

Согласно первому варианту сигналы со всех двересъем­ ных машин, обслуживаемых одним тушильным вагоном, регистрируются одним прибором. При этом расстояние между соседними пиками средней высоты коксового пиро­ га соответствует времени между выдачей двух камер в один и тот же тушильный вагон. Согласно второму варианту предусматривается снимать сигналы, поступающие с каж­ дой батареи коксовых печей, на отдельный канал самопис­ ца. При этом расстояние между двумя соседними пиками средней высоты коксового пирога соответствует времени между выдачей двух соседних на батарее камер.

Расположение аппаратуры в диспетчерской позволяет систематически оперативно контролировать режим загруз­ ки камер коксования с целью максимального и равномер­ ного использования их полезного объема.

7 5—3098

ключатели и специальные контактные системы. На Маг­ нитогорском металлургическом комбинате внедрена раз­ работанная Гипрококсом система автоматизации погрузки кокса в железнодорожные вагоны на базе фотореле. Однако в условиях коксохимического производства работа этой

кокса в железнодорожные вагоны любых типов. Кроме того, система БАРС-1 осуществляет автоматический конт­ роль за положением вагонов на загрузочном участке, за вы­ сотой загрузки вагонов коксом и выдает следующие коман­ ды: 1) на включение и выключение технологического тракта подачи кокса; 2) на установку планирного устрой­ ства под передней погрузочной течкой на определенной высоте в соответствии с типом железнодорожного вагона;

ского контроля и логического управления с передачей информации оператору. Управление объектом произво­ дится вручную оператором либо автоматически системой