CC BY
42
6. Стенцель, Й. I. Автоматизащя технолопчних процеав хiмiчних виробництв [Текст] / Й. I. Стенцель, О. В. Поркуян. - Лу-ганськ: вид-во Схщноукр. нац. ун-ту iм. В.Даля, 2010. - 300 с.
7. Макаров, И. М. Линейные автоматические системы [Текст] / И. М. Макаров, Б. М. Менский. - М.: Машиностроение, 1982. - 504 с.
8. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования [Текст] / В. А Бесекерский., Е. П. Попов. - М.: Наука, 1972. - 768 с.
9. Стенцель Й. I. Автоматизащя технолопчних процеав хiмiчних виробництв [Текст] / Й. I. Стенцель. - К.: 1СДО, 1995. - 360 с.
10. Стенцель, Й. I. Розрахунок перехщних процеав складних систем регулювання методом квадратур [Текст] / Й. I. Стенцель, I. 6. Киричук, О. В. Савельева // Наук.-техн. збiрник «Автоматизащя технолопчних процеав та промислова еколопя». -1997. - Вип. 1. - С. 2-5.
11. Воронов, А. А. Основы теории автоматического управления. Т. 1 [Текст] / А. А. Воронов. - М.: Энергия, 1980. - 312 с.
12. Фельбаум, А. А. Методы теории автоматического управления [Текст] / А. А. Фельбаум, А. Г. Бутковский. - М.: Наука, 1971. - 743 с.
13. Нетушил, А. В. Теория автоматического управления [Текст] / под ред. А. В. Нетушила. - М.: Высшая шк., 1983. - 488 с.
14. Солодовников, В. В. Частотный метод построения переходных процессов [Текст] / В. В. Солодовников, Ю. И. Топчеев, Г. В. Крутикова. - М.: ГИТТЛ, 1955. - 196 с.
15. Крутов, В. И. Основы теории автоматического регулирования [Текст] / В. И. Крутов, Ф. М. Данилов, П. К. Кузьмик и др. -М.: Машиностроение, 1984. - 368 с.
-□ □-
Розроблеш математичш моделi грудкування шихти у барабанних i таршчастих грануляторах. Запропоноваш системи управлтня, що використо-вують у якостi керуючих дш кут нахилу та швид-тсть обертання гранулятора. Представлен резуль-тати моделювання, як показують, що застосування систем забезпечить стаб^защю гранулометричного складу шихти i призведе до зниження витрат палива для процесу сткання
Ключовi слова: грудкування, шихта, автомати-зована система управлтня, математична модель,
балансовий метод
□-□
Разработаны математические модели окомкова-ния шихты в барабанных и тарельчатых грануля-торах. Предложены системы, которые используют в качестве управляющих воздействий угол наклона и скорость вращения гранулятора. Представлены результаты моделирования, которые показывают, что применение систем обеспечит стабилизацию гранулометрического состава шихты и приведёт к снижению расхода топлива для процесса спекания
Ключевые слова: окомкование, шихта, автоматизирована система управления, математическая
модель, балансовый метод -□ □-
УДК 622.788.34:519.876.2
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.39035]
МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ УПРАВЛ1ННЯ БАРАБАННИМИ I ТАР1ЛЧАСТИМИ ГРАНУЛЯТОРАМИ СИПКИХ МАТЕР1АЛ1В
В. О. Рахуба
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра автоматизованого управлтня технолопчними процесами Запорiзька державна шженерна академiя пр. Ленша, 226, м Запорiжжя, УкраТна, 69006 E-mail: victoriya.teacher@gmail.com
1. Вступ
Серед сучасних задач розвитку прничо-металур-гшно1 промисловост Украши перше м1сце посвдають питания енерго- та ресурсозбереження. Одними з най-б1льш енергоемних технологш е виробництво агломерату та зал1зорудних окатюв. Поряд 1з цим недоско-нал1сть тдготовки матер1алу до сткання призводить до виходу велико! дол1 продукту зворотного циклу та коливань продуктивное^ агломерацшних машин. Вщомо, що продуктившсть агломашини пропорцшна газопроникност шару шихтового матер1алу, яка де-
термшуеться яюстю грудкування [1]. Також результат процесу випалу залежить в1д мщност1 та фракцшного складу сирих окатюв. Отже, одними з найважливь ших чинниюв, що впливають на результат процес1в сткання та випалу, е гранулометричний склад шихти та мщшсть гранул. Формування цих характеристик вщбуваеться в ход1 грудкування сипко1 зал1зорудно1 маси; тсля чого вони зазнають певних змш тд час транспортування 1 завантаження грудковашл шихти на агломерацшш та випалювальт машини. Тому тд-вищення р1вня автоматизованого управлтня цими процесами забезпечить зниження витрати енергоноа-
1в та тдвищення продуктивностi процесiв агломерацп та виробництва окаткiв.
Для грудкування сипких матерiалiв на вичизня-них агломерацшних фабриках найбiльш поширенi грудкувачi барабанного типу, а на фабриках виробництва окатюв використовуються тар^част гранулято-ри. Оскiльки робота цих агрегапв характеризуеться наявнiстю багатьох технолопчних зв'язкiв i пiддаеться значним збуренням, яюсне управлiння ними можливо забезпечити лише у разi застосування автоматизо-ваних систем, функцiонуючих на базi математичних моделей, з використанням сучасних техшчних засобiв. Розробцi та моделюванню роботи таких систем при-свячене дане дослщження.
2. Аналiз лкературних даних та постановка проблеми
Питанню розробки систем управлiння грануля-торами присвячено чимало дослщжень, результатом яких було створення декшькох основних титв САУ. 1х переважна бiльшiсть заснована на регулюванш по-дання зволожуючо! рiдини за деякими можливими покажчиками якоси процесу [2]. Вiдомi також САУ, що стабiлiзують продуктивнiсть грудкувача [3]. Останш-ми роками були запропоноваш новi способи управлш-ня формуванням фракцшного складу шихти, одним з яких е забезпечення оптимального стввщношення юлькост центрiв накочування та накочуваних часток за максимальною порозшстю шару сипкого матерiалу [4]. Також запропонована дворiвнева САУ, принцип дп яко1 засновано на використаннi кута нахилу та швид-костi обертання грудкувача у якосп керуючих дш [5].
Описанi у [2] системи, як е найбiльш поширеними на вггчизняних виробництвах, не можуть забезпечити задовшьно! якостi процесу через наявшсть чiткого екстремуму залежностi мiцностi агломерату вщ вмiсту вологи у тдготовленого до спiкання матерiалу, яка е рiзною для рiзних шихт [6].
Управлшня тарiлчастими грануляторами, що роз-глядаеться у [3], е дещо простiшим, адже робота цих агрегапв характеризуеться видачею монодисперсного матерiалу, ^ таким чином, головною задачею автома-тизацii е стабiлiзацiя 1х роботи. Проте аналiз експе-риментальних даних, зокрема представлених у [7], по-казуе, що важливими чинниками впливу на результат процесу слщ вважати також швидюсть обертання та кут нахилу тарель
Запропонований у [4] споиб управлшня грудку-ванням передбачае корегування гранулометричного складу матерiалу додаванням фракцш руди, однак це матиме вплив також i на хiмiчний склад матерiалу.
Робота [5] представляе штерес з точки зору до-слщження ефективностi використання куту нахилу барабанного грудкувача та швидкосп його обертання у якосп керуючих дiй. Такий споиб заслуговуе бiльш детального дослщження, оскiльки дозволяе вирiшити проблеми, пов'язаш з впливом на процес за допомогою додавання рiдини.
Сучаснi технолопчш лiнii виробництва окаткiв за кордоном [8, 9] характеризуются комплекснiстю управлшня уах операцiй вiд пiдготовки шихти до вивантаження кшцевого продукту; яюсне грудкування сипких матерiалiв забезпечуеться застосуванням
математичних моделей з використанням у якост керуючих впливiв куту нахилу, швидкоси обертання гра-нулятору та додавання добавок, що сприяють склею-ванню часток (наприклад, бентошту). Слщ зазначити, що подiбнi речовини мають високу варпсть. Перевага надаеться тар^частим грануляторам.
Отже, базу для функцюнування ефективноi АСУ процесом грануляцii мае складати адекватний мате-матичний опис. Розглянемо iснуючi пiдходи до моде-лювання цього процесу.
Першi моделi грудкування були засноваш на описi руху окремих часток у грануляторi [10]. Сучасним розвитком такого тдходу е використання методу дис-кретних елементiв [11]. Недолжом таких моделей е те, що вони подiбнi до моделей змшування i не врахову-ють явищ масоперенесення, що складають сутнiсть процесу грудкування.
У робот [12] пропонуеться модель, заснована на алгоритмi прогнозу стану системи у кожний наступ-ний момент часу, для розрахунку використовуються даш про фiзичнi характеристики процесу, керування здшснюеться за допомогою змiни швидкостi обертання грудкувача та витрати зволожуючоi рвдини. На ос-новi цих даних складаеться щльова функцiя, яка поим мiнiмiзуеться.
Математичне забезпечення, запропоноване у [4], засноване на апроксимацп побiчних показникiв, що розраховуються за експериментальними даними. Та-кий тдхщ не забезпечуе високоi точностi опису, також деяю параметри, що входять у модель, складно тдда-ються вимiрюванню.
З розвитком обчислювальноi техшки поширило-ся використання апроксимацiй фракцшного складу грудкованого матерiалу вiдомими ймовiрнiсними роз-подiлами [13]. Такi наближення здшснюються пiсля обробки вiдеозображення потоку матерiалу. Однак аналiз експериментальних даних, наприклад, [6, 7], де-монструе, що гранулометричний склад залiзнорудного матерiалу в усьому дiапазонi не може бути адекватно представлений за допомогою стандартних функцш розпод^у.
У робой [14] представлена модель роботи д^ьни-щ грудкування на основi частотного ф^ьтру; однак даний опис охоплюе пльки фабрики, де пiсля груд-кувачiв шихта потрапляе на стльний конвеер, що не вiдповiдае умовам вичизняних виробництв.
Алгоритм САУ, запропонованоi у [5], заснований на математичнш моделi процесу, що базуеться на рiвнян-нях матерiального балансу. Таким чином, модель ввд-бивае сутшсть процесу грануляцii - перенесення маси вщ одних часток до шших. Даними на входi i виходi моделi е гранулометричний склад матерiалу, тобто величини, якi безпосередньо вдаграють головну роль у шихтопiдготовцi. Проте модель використовуе розпо-дiл фракцшного складу на три класи крупносп, що, звичайно, е неточним представленням процесу. Таким чином, представляе штерес поширення даного методу для б^ьш детального опису змш гранулометричного складу шихти.
Слвд зазначити, що устшне застосування таких моделей можливе лише за умов достатньо точного контролю фракцшного складу сип^ маси, що також представляе проблему, особливо для вичизняних виробництв. Достатня точшсть вимiрювання може бути
досягнута шляхом використання сучасного грану-лометра фiрми CAMSIZER [15].
3. Цшь та задачi дослiдження
2Ф1 загр +Ф2 загр- К12 Ф13агР+Ф1оСТ + ^ ^^ ^ = 100 %;
ф + К21 Ф23аГр +Ф2 ВЬ'ГР - К Ф1заГр +Ф1 ОСТ = 0;
1 загр 21 12 г) '
Мета дано' роботи полягае у розробцi АСУ бара-банними i тарiлчастими грануляторами, як ввдповвда-ють сучасним вимогам, та дослщження '¿х ефективнос-т за допомогою iмiтацiйного моделювання.
Для цього поставлен наступнi задачi:
- на основi балансового методу моделювання роз-робити вiдповiднi моделi;
- розробити структуру та алгоритми систем управлшня;
- створити iмiтацiйнi моделi роботи систем у се-редовищi Simulink (MatlaЬ) та провести чисельш екс-перименти дослiдження !х ефективностi.
4. Розробка математичних моделей процесу грудкування на основi балансового методу та синтез АСУ з 1х використанням
4. 1. Моделювання процесу грудкування
Поширюючи метод моделювання, представлений у [5], для п'ятифрацшно' сумш^ отримаемо систему (1):
де Ф1 загр - завантажена кiлькiсть дрiбноi фракцii, %; Ф2 загр - завантажена юльюсть кондицiйноi фракцii, %; Ф1 ост - кiлькiсть дрiбноi фракцii, що залишилася в грануляторi пiсля грудкування попередньоi порцп шихти, %.
Спростимо (2), виключивши з моделi к21 (оскiльки Ф2 загр<5 %, то перенесенням з велико' фракцii в дрiбну можна зневажити).
Пiсля перетворень отримуемо модель процесу, яка мае вигляд:
2Ф
1загр
-ф2загр К12
Ф
1загр
-Ф,
2
-т -100 = 0.
ф-= ф; -|к
ф;+ф;'
Ф21= Ф2 -I к21
2
Ф2 + Ф2',
1 2 '
фп+ Ф''
ф;+ф;'-К ф2+ф2'
-... - к
За цим виразом можна для рiзних комбiнацiй фак-торiв знаходити коефiцiент масоперенесення к12, вiд величини якого залежить ефектившсть роботи грану-лятора.
Похибка моделювання складае менше 0,1 %, тому можна вважати, що похибка моделi визначаеться по-хибкою засобiв вимiрювання.
Вживання запропонованого методу моделювання дозволяе побiчно оцiнювати характеристики мщност
фракцiй по змiнi '¿х вмiсту в Ф'+ Ф'Л шихть
, Ф2 + Ф2' - К Ф; + фГ
У2п 2 К;2 2
-... - К,
Ф' + Ф'
-К
ф' + ф'' ф; + ф;
—к,„ —:—
ФП-Фп-[К»1 2 ..... п,п-1 2
К12ФГ+...+К;пФ;'= К2;Ф2'+...+КщФп, к21ф2'+...+к2пФ2'= к12ф;'+ ...+кп2Ф',
кп1Ф''+...+Кпп-1Ф'' = к1пф;'+ ...+кп-1пФП'-;,
де Ф' - Фп - кiлькiсть фракцш кожного класу на входi, %; Ф" - Фп' - юльюсть фракцiй кожного класу на виход^ %; К - коефiцiент масоперенесення ввд i-i фракцii до Н, с-1; тр1 - час грануляцii, с.
Оскiльки дана система е недовизначеною, то ii рiшення було отримане за допомогою чисельних ме-тодiв (Квазi-Ньютона i Лiвенберга-Марквардта) i дало можливiсть прогнозувати фракцiйний склад шихти у будь-який момент часу. Модель е адекватною при рiвнi значущост 0,05.
Режим роботи тар^частого гранулятора вiдрiз-няеться тим, що на його виходi постiйно виван-тажуеться фракцiя кондицiйного розмiру, а дрiб-на - лишаеться у агрегать Враховуючи це, для моделювання розд^имо процес на дискретш моменти часу, на границi яких будемо складати рiвняння матерiального балансу для двофракцiйноi сумiшi. У сталому режимi завантажуеться кiлькiсть шихти, яка дорiвнюе вивантаженiй. Таким чином, отримае-мо систему (2):
-... - К
Ф' ,+ Ф''
(1)
4. 2. Розробка систем управлшня на базi отрима-них моделей
При розробщ системи управлiння грудкуванням аглошихти важливе значен-ня мае вибiр критерiю яко-стi грудкування i на його основi постановка задачi оптимального управлшня. Осюльки використаний у цiй робоп метод моделю-вання дозволяе з високою точнiстю отримати в числовому виглядi функцiю роз-под^у дiаметрiв частинок багатофракцiйноi сумiшi, то яюсть грудкування i збереження структури груд-кованоi шихти пропонуеться ощнювати за ступенем близькостi функцп розпод^у дiаметрiв гранул сумь шi, що завантажуеться на агломерацшну машину, до оптимального розпод^у для даних умов виробництва (який встановлюеться експериментально). Задача оптимального управлшня за таким критерiем може бути виршена в результат застосування розробленоi АСУ, структурна схема яко' показана на рис. 1.
На рис. 1 КОМ - керуюча обчислювальна машина, СУ ПБ - система управлшня приймальними бункерами, СУ БГ - система управлшня барабаном-груд-кувачем, СУ ПРБ - система управлшня промiжними бункерами агломашин, ССтВШ - система стабШзацп вологост шихти, НПБ - рiвень заповнення приймаль-ного бункера, W - вологiсть шихти, а - кут нахилу барабана, п - швидкiсть обертання барабана, НПрБ -рiвень заповнення промiжного бункера, ФПБ - фрак-
цшний склад шихти на виходi приймального бункера, qПБ - продуктивнiсть дозатора приймального бункера, Q - гальгасть шихти у приймальних бункерах, ФБП - фракцiйний склад шихти на виходi барабана,
Ф
ПрБi
фракцшний склад шихти на виходi промiжно-
го бункера.
К О 1\/1
ФБО
СУ ПБ СУ БО
ЧпБ Ят,
ПБ
СУ ПрБ
и. И
О БО
ПрБ
£> АМ
Рис. 1. Структура АСУ формуванням гранулометричних характеристик аглошихти при шдготовц до спiкання
Для дослщження роботи запропоновано1 АСУ була створена iмiтацiйна модель системи в середови-щi Simulink/Matlab 2007R. У процеа моделювання кiлькiсть дрiбноi фракцп формувалася за нормаль-ним законом (Мх=74,5; Dx=4,7), технологiчнi вели-чини змшювалися в таких межах: п=6 ... 10; а=0 ... 2,5; w=8,5 %; за вiдсутностi АСУ: п0=8, а0=2,5, w0=8,5 %, Н=0,5 ... 1,5 м.
За допомогою розробленоi моделi проведено iмi-тацшне моделювання процесу для умов аглофабрики комбшату «Запорiжсталь», що протiкаe в вщсутноси пропонованоi АСУ i з п застосуванням.
Метою управлiння таршчастим гранулятором е забезпечення виходу ягасних окаткiв при збереженнi продуктивностi на деякому постшному рiвнi, який ко-рельований iз продуктивнiстю випалювальноi маши-ни. Тобто завданням системи е стабШзащя швидкостi обертання тарелi, яка забезпечуе необхщну мiцнiсть окаткiв на скидання для заданоi продуктивностi за виходом кондицiйноi фракцii.
Структурна схема системи управлшня тарiлчастим гранулятором представлена на рис. 2.
ГГ
Ха
х2
пж
х2
х2
, р.
гаег? А -йаиг?
ком
X!
вм
X, х4
ний iмiтатор фракцiйного складу шихти на входi у грудкувач (на основi експериментальних даних ЦПЗК [7]); значення F1zagr, F2zagr, а також Х1-Х4 передаються у КОМ, де вони оброблюються за алгоритмом управлшня, реалiзованим у середовиш^ Matlab. Для заданих значень алгоритм, заснований на моделi (2) з використанням залежностей коефь ц ¡ен ту масоперенесення вiд факторiв Х1-Х4, обчис-л юе оптимальну величину керуючого впливу Х2. Оперативний контроль и управлшня реалiзуються за допомогою мнемосхеми, створеноi у SCADA-сис-темi WinCC, яка через ОРС-сервер обмiнюеться даними з МаЙаЬ.
За допомогою розробленого стенду проведено iмiтацiйне моделювання роботи запропонова-ноi АСУ для умов Криворiзького ЦПЗК; техноло-Нчш величини варiювалися у наступних межах: F1zagr 90-100 %, Х1 20-60 т/год; Х2 8,5-11,5 об/хв; Х3 8-9,5 %; Х4 56-60 %.
5. Результати моделювання роботи запропонованих систем
Отримаш результати дозволяють побачити, як впливае застосування управлшня за розробленими м одел ями на змши фракцiйного складу матерiалу по тра 1егеу шихтоподачi (рис. 3, а, б, рис. 4):
60,0
г 50,0 " 40,0 30,0 20,0 , 10,0 0,0
А *
* Г
л 0 А л 00 9, у А А г
л г и V ■ Л /' V 26' V Л /
•у ••> _ VI • 0- я. м мм я* у г*.
/3
*
0 240 480 720 960 1200 1440 1680 1920 2160 2400 2640 2880 3120 3360 3600 3840 Час, с
-•-<3 мм 3-6 мм 6-10 мм -*-10-15 мм >15 мм -Я
ТГ - таригчасгнй гранулятор: ПЛК - програмованнй попчний контролер:
КОМ — керуюча обчислювапъна машина;
Л - лаборатория:
ВМ - випалювальнамашина:
Х1 - продуктивность- грудкувача;
Х2 - швшшстъ обертання таре™!
Х3 - волопсть шихти. яка поступае на
грудку вання:
Х4 — зм1 ст затз а в шихп;
Р2гаег - влгсту шихп. яка поступав на грудкування. вщгшвщно др1бно! та крупно! (конд ИЩйнм) фра кци,
О 240 480 720 960 1200 1440 1680 1920 2160 2400 2640 2880 3120 3360 3600 3840 Час, С
-•-< 3 мм-»-З-б мм 6-10 мм -*-10-15 мм >15 мм-«-Я
Рис. 3. 1м1тацшне моделювання коливань фракцшного
складу шихти, що заван тажуеться на аглостртку: а — сучасш умови аглофабрики ВАТ «Запор1жсталь»; б— результат роботи запропонованоТ АСК
И
Л
Ф
ПрБ,
а
Ф
п
п
НПрБгу НПрБ
а
Рис. 2. Структурна схема АСУ тартчастим гранулятором
Для досл^ження роботи запропонованоi системи був створений лабораторний стенд на базi ПЛК VIPA 300. За допомогою FBD-мови розробле-
Моделювання роботи АСУ тарьпчастим грануля-т ором дозволило отримати залежноси, представленi на рис. 5-7.
Представлен результати дозволяють чисельно ощ-нити вплив керуючих дш на ефектившсть процесу грудкування.
80
75
о'- 70
65
Й 60
| 55
50
« 45
40 35
га Рн 30
•©■ 25
н о 20
15
т 10
5
0
111
ПБ БГ ПрБ АМ
Дшьнищ тракту подач1 шихги п > 15 мм □ 10-15 мм п 6-10 мм ■ 3-6 мм ■ < 3 мм
Рис. 4. Гранулометричний склад шихти по тракту шихтоподачi (в результат застосування запропоновано! АСУ)
н
I (и
Я
и £
Оберти тарел^ об/хв
□ 0,00640,0066
■ 0,00620,0064
□ 0,0060,0062
■ 0,00580,006 □ 0,00560,0058
Продуктившстъ, т/год
Рис. 5. Вплив продуктивности гранулятора та обертiв тарелi на масоперенесення
70 65
0,005 0,0052 0,0054 0,0056 0,0058 0,006 0,0062 0,0064 0,0066
Коефшдент масоперенесення, 1/с Рис. 6. Вплив коефщieнту масоперенесення на вихщ
кондицшних окатк1в
24
8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 Оберти тарел^ об/хв
Рис. 7. Вплив швидкосп обертання тарелi на мщжсть окаткiв
6. Обговорення результаив моделювання роботи систем
Аналiз результатiв моделювання АСУ бараба-ном-грудкувачем показуе, що використання розробле-но1 системи дозволяе скоротити рiзницю мiж опти-мальним i поточним фракцшним складом шихти, що завантажуеться на аглострiчку, на 41 % (при знижент дисперсп цiеi величини на 69 %). Це досягаеться за ра-хунок зниження юлькосп дрiб'язку на аглострiчцi на
19 % (при зниженш дисперсп на 24,5 %) i збiльшення юлькосп фракцiй кондицiйного розмiру на 10 %. Для даного складу матерiалу були розраховат параметри вертикальноi сегрегацп шихти в шарi, що сткаеться. Результати розрахунку показали, що застосування розробленоi АСУ забезпечить розподiл палива по ви-сотi шару близький до оптимального, що для умов аглофабрики комбшату «Запор1жсталь» означае зниження вмшту палива в шихт з 4,4 % до 3,8 %. Також на осшж статистичних даних цього тдприемства можна прогнозувати, що отримане полшшення структури шару забезпечить зниження виходу дрiбноi фракцп в агломератi на 1,2 %.
Аналiз результатiв моделювання АСУ тар№ частим гранулятором демонструе, що екстремум ефективностi грудкування досягаеться при швид-костi обертання тарелi 11,5 об/хв, продуктивной
20 т/год (для умов, коли волопсть шихти тдтриму-еться на рiвнi 8,5 %, вмкт залiза 57 %). Однак при таких значеннях технолопчних параметрiв зменшу-еться мiцнiсть окаткiв на скидання. В результат! реалiзацii управлiння за розробленим алгоритмом визначено, що для умов ЦГЗК оптимальним е режим роботи, коли швидюсть обертання тарелi стабШзу-еться на рiвнi 10,7 об/хв при сталш продуктивност 20 т/год. Однак для б^ьш детально'1 оцiнки ефектив-ностi розроблено'1 системи потрiбнi додатковi чоти-рифакторнi експерименти. Також для розвитку дано! АСУ е актуальною розробка штегрального критерж якост грудкування для розрахунку оптимальних значень керуючих впливiв.
Слiд зазначити, що застосування запропонованих моделей базуеться на чисельних методах пошуку зна-чень коефвденпв масоперенесення, також для розра-хунюв використанi регресiйнi залежностi, отримат для умов певних тдприемств. Тому при використанш запропонованих систем в шших технологiчних умовах кiлькiснi показники ефективност можуть вiдрiзня-тися.
7. Висновки
Розроблеш у данiй роботi математичнi моделi доз-воляють описувати змiни гранулометричного складу полвдисперсного сипкого матерiалу при грудкуванш. Застосування запропоновано'1 АСУ барабанним груд-кувачем забезпечить покращення фракцшного складу шихти, що для умов ВАТ «ЗМК «Запорiжсталь» призведе до зниження вмшту палива в шихп на 0,8 % та скорочення виходу некондицшного агломерату на 1,2 %. Застосування розроблено'1 АСУ тар^частим гра-нулятором забезпечить стабШзащю роботи облад-нання, яка для умов ЦГЗК при сталш продуктивност
20 т/год досягаеться при швидкоси оберпв тарелi 10,7 об/хв. Створеш у середовишд Matlab iмiтацiйнi моделi систем управлшия надають можливiсть спо-
стер^ати змiни гранулометричного складу шихти при рiзних комбiнацiях вихiдних даних процесу та керую-чих дiй.
Лиература
1. Вегман, Е. Ф. Окускование руд и концентратов [Текст] / Е. Ф. Вегман. - М. : Металлургия, 1984. - 256 с.
2. Глинков, Г. М. Контроль и автоматизация металлургических процессов [Текст] : учебник для вузов / Г. М. Глинков, А. И. Косырев, Е. К. Шивцов. - М. : Металлургия, 1989. - 352 с.
3. Богаенко, И. Н. Разработка и проектирование АСУ ТП фабрик окомкования горно-обогатительных комбинатов [Текст] : уч. пос. / И. Н. Богаенко, И. Ю. Бурляй, Г. Г. Грабовский и др. - К. : НВК «К1А», 2002. - 227 с.
4. Кривенко, С. В. Исследование характеристик барабанного окомкователя как объекта управления [Текст] / О. В. Кривен-ко // Металлургические процессы и оборудование. - 2011. - № 2 (24). - С. 22-26.
5. Ренгевич, О. В. Современные методы идентификации качественных параметров и механизма окомкования агломерационной шихты [Текст]: сб. науч. тр. / О. В. Ренгевич, Д. А. Крыгин, Ю. С. Клименко // Труды Запорожской государственной инженерной академии. Металлургия. - 2004. - № 10. - С. 86.
6. Рахуба, В. О. Разработка и исследование АСУ формированием гранулометрических характеристик аглошихты при подготовке к спеканию [Текст]: сб. науч. тр. / В. О. Рахуба // Труды Запорожской государственной инженерной академии. Металлургия. - 2009. - № 20. - С. 110.
7. Богаенко, И. Н. Автоматизация фабрик окускования железных руд и концентратов [Текст] / И. Н. Богаенко, Г. Г. Грабовский, Н. А. Рюмшин и др. - Киев: Техника, 2001. - 290 с.
8. Outotec® Pelletizing technologies [Electronic resource] / Outotec. - Available at: http://www.outotec.com - 2001. - Title from the screen.
9. Grate-KilnTM iron ore pelletizing system [Electronic resource] / Metso. - Available at: http://www.metso.com/ miningandconstruction/MaTobox7.nsf/DocsByro/FD649B46389D826E42256B9500317622/SFile/Great_Kiln.pdf - 2012. -Title from the screen.
10. Коротич, В. И. Теоретические основы окомкования железорудных материалов [Текст] / В. И. Коротич. - М. : Металлургия, 1986. - 150 с.
11. Bhimji1, D. DEM Batch Granulation Simulations with a rotating drum [Electronic resource] / D. Bhim. C. Thornton, M. Adams. -School of Engineering & Applied Science, Aston University, Birmingham. - Available at: http://www.shef.ac.uk/ptf5/ptf5_posters. pdf - 2003. - Title from the screen.
12. Gatzke, Е. Control of a Granulation Process Using a Nonlinear MPC Formulation [Electronic resource] / E. Gatzke, J. Gantt-South Carolina. - University of South Carolina Board of Trustees. - Available at: http://www.engr.sc.edu/dept_progs/chemeng/faculty/ gatzke/papers/04-acc-granulation.pdf - 2014. - Title from the screen.
13. Стародумов, А. В. Моделирование гранулометрического состава окатышей, формируемых чашевым окомкователем [Текст] / А. В. Стародумов, И. Д. Степанов // Сталь. - 2003. - № 1. - С. 6-8.
14. Knut Rapp, N. Nonlinear estimation and control in the iron ore pelletizing process [Electronic resource] / N. Knut Rapp. - Available at: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:124359/FULLTEXT01.pdf - 2004. - Title from the screen.
15. CAMSIZER® Particle analysis with digital image processing [Electronic resource] / Haan: Retsch Technology. - Available at: http://www.retsch-technology.com/brochure_camsizer_en.pdf - 2005. - Title from the screen.
