ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

некоторое применение электрофизи- ческие методы. Они основаны на зави- симости различных электрических па- раметров вещества от содержания в нем воды. Для контроля содержания влаги в шихтовых материалах в услови- ях металлургического производства ни один из этих методов не нашел широ- кого промышленного применения. Другие известные методы измерения влагосодержания металлургического сырья (термогравиметрический, метод Фишера и т.д.) трудно поддаются авто- матизации, поскольку требуют многих механических операций по разделке и транспортировке пробы вещества. Кроме того, полный цикл измерения от момента начала отбора пробы до по- лучения результата занимает, как пра- вило, несколько часов, что в значи- тельной степени обесценивает резуль- таты измерения. Одним из наиболее перспективных косвенных методов определения вла- госодержания сыпучих веществ в про- мышленных условиях является ней- тронный. Метод основан на аномально большой способности ядер водорода (протонов) замедлять быстрые нейтро- ны и сводится в общем случае к облу- чению изучаемого материала быстры- ми нейтронами и одновременному из- мерению некоторых параметров поля замедляющихся в результате ядерных реакций нейтронов. Схематически процесс измерения влагосодержания нейтронным влаго- мером можно описать следующим об- разом: 1)измеряемое вещество облучается по- током быстрых нейтронов от источ- ника, входящего в состав первичного преобразователя (датчика — рис. 1) влагомера; 2)одновременно с помощью ряда де- текторов измеряется плотность по- тока замедлившихся в веществе ней- тронов в нескольких участках энер- гетического спектра; 3)в результате на выходе первичного преобразователя появляется не- сколько импульсных или аналоговых сигналов, величины которых связа- ны с плотностью потока замедлив- шихся нейтронов в определенных участках спектра; плотность потока, в свою очередь, зависит от характе- ристик измеряемого вещества, в том числе от содержания в нем влаги. Датчик прибора устанавливается в нижней части весовой воронки домен- ной печи (рис. 2). Цикл работы прибо- ра начинается при появлении сигнала от взвешивающего устройства, гаран- тирующего наличие в весовой воронке количества кокса, полностью закрыва- ющего датчик. Счет замедлившихся нейтронов производится в течение 50 секунд двумя группами счетчиков. Для смещения максимума спектраль- ной чувствительности счетчики одной из групп закрыты нейтронными филь- трами из листового кадмия толщиной 0,34 мм. После окончания счета произ- водится вычисление значения влагосо- держания, которое высвечивается на цифровом табло и передается в систему управления загрузкой доменной печи. АСУ ДОЗИРОВАНИЕМ КОМПОНЕНТОВ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В странах СНГ оснащение доменных цехов средствами и системами автома- тизации, а также эффективность их ис- пользования отстает от требований технологии и развития доменного про- изводства. До настоящего времени да- леко не все доменные печи оснащены системами управления дозированием компонентов шихтовых материалов с коррекцией их влажности и насыпной плотности. Для повышения производительности доменных печей и улучшения качества выплавляемого чугуна путем совер- шенствования процессов подготовки шихтовых материалов в ОАО «Казчер- метавтоматика» проводятся разработ- ка, изготовление и поставка систем уп- равления дозированием компонентов шихтовых материалов с коррекцией влажности и плотности для доменных печей. Типовая структурная схема та- ких систем приведена на рис. 3. Под ве- совыми воронками размещены тензо- метрические датчики. На тензометри- ческие датчики подается питание, а с них снимается аналоговый сигнал, про- порциональный весу весовой воронки, поступающий на преобразователь из- мерительный дистанционный (ПИД). ПИД осуществляет усиление аналого- вого сигнала с тензодатчиков и анало- гоцифровое преобразование с после- дующей передачей по стандартному интерфейсу в блок центральный (БЦ). Блок центральный выполнен на ос- нове индустриального компьютера фирмы Advantech в 15слотовом шасси IPC615 с процессорной платой РСА6154 и полным набором уст- ройств связи с объектом и реализует функции: ввод заданий на дозирование компонентов шихтовых материалов, отображение текущей информации, расчет времени отключения питателей и отключение питателей, аварийный останов, проверку информации по влажности и плотности шихтовых ма- териалов, расчет коэффициента кор- рекции дозы, обмен информацией с АСУ ТП. В стенки весовых воронок вмонти- рованы датчики влажности кокса, вхо- дящие в состав нейтронного измери- тельновычислительного комплекса для контроля влажности и плотности шихтовых материалов. Данная система позволяет одновре- менно вести управление по 4 техноло- гическим каналам, причем на каждом канале может быть установлено свое задание, свой цикл управления с выда- чей информации на блок индикации для контроля за ходом технологическо- го процесса и по интерфейсу RS232 (RS485) в вычислительный комплекс АСУ ТП верхнего уровня. Пульт управ- ления данной системой показан на рис. 4. Как видно из структурной схемы, в составе системы управления необходи- мо использование двух комплектов из- мерительновычислительных ком- плексов (ИВК) для контроля влажнос- ти и плотности шихтовых материалов, каждый из которых решает задачу обеспечения технологов необходимой информацией о физикохимическом составе сырья. В ОАО «Казчерметавто- Р А З Р А БО Т КИ / КОН Т Р ОЛ Ь НО - И ЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫ Е СИС Т ЕМЫ 27 СТА 1/2001 www.cta.ru Рис. 1. Датчик комплекса ВСН-7652М Рис. 2. Установка датчика в весовой воронке доменной печи