![]()
Конограй Виктория ЮрьевнаТема магистерской работы:"Исследование технологического процесса производства огнеупоров и разработка рациональной системы автоматизации дозирования огнеупорной массы"Научный руководитель: Доцент, кандидат технических наукМаренич Константин Николаевич
Автореферат по теме магистерской работыСодержание:
Актуальность Весовое дозирование составляющих материалов является одним из самых важных этапов изготовления формованных огнеупорных изделий для металлургической промышленности.
1 Анализ технологического процесса подготовки огнеупорной массы как объекта автоматизации Дозировка компонентов шихты в огнеупорном производстве является важной операцией и ей должно быть уделено особое внимание. Дозировка шамота, тонкомолотой смеси (ТМС) и шликера для приготовления шамотной массы для прессования должна производиться в строго заданных соотношениях или с небольшими отклонениями от установленных норм.
Дозировка, смешивание и увлажнение шихты Порошки шамота и глины в бункерах хранятся раздельно и при помощи дозирующих устройств в определенном соотношении выдаются на ленточный или винтовой конвейеры при применении машин непрерывного смешивания шихты. При применении машин периодического действия для смешивания шихты компоненты из бункеров выдаются отдельными порциями.
![]() На схеме обозначены: Э - электропривод; П - пневмоэлектропривод; В - весы электромеханические с датчиком веса; ДУ - датчик уровня; ДКК - датчик концевой крышки; 1- расходный бункер; 2- весовой дозатор; 3- шликер; 4- смеситель; 5- элеватор; 6- транспортер; 7- питатель; 8- пресс; 9- воздушная магистраль; 10- магнитный сепаратор; 11- ручной привод; 12- пылеуловитель; 13- накопительный бункер. 2 Цели и задачи разработки. Обоснование направления автоматизации технологического процессаАнализ работы технологической линии показал следующие недостатки, возникающие при работе существующих весоизмерительных бункеров (дозаторов) на данном производстве на сегодняшний день: 1. во время работы возникают моменты когда, в весовой емкости зависает часть взвешиваемого материала; 2. не полностью закрывается шиберный затвор или выгрузочный люк смесителя; 3. в применяемом методе дозирования не учитывается влияние таких праметров, как, дисперсность загружаемого материала (размер зерен) и влажность окружающей среды. Все это приводит к не обеспечению процентного состава компонентов массы, а, следовательно, к выпуску брака. Целью данной работы - является повышение эффективности производства огнеупоров на основе обоснования рациональных параметров и технических решений автоматического управления дозаторами огнеупорной массы, исключающими ее заштыбовку в бункерах. Для достижения поставленной цели необходимы следующие доработки системы управления: - автоматическое измерение уровня загрузки накопительных бункеров и формирование сигналов управления приводами питателей, которые загружают исходный материал (шамот) в них; - применение тензометрических устройств, которые обладают малыми габаритами и массой, могут быть установлены в различных местах для произведения измерения, высокой чувствительностью и позволяют проводить измерения на удалении для промышленного мониторинга. Контролю и управлению подлежит ряд технологических параметров: - вес материала в дозаторах (кг); - управление конвейерами расходных бункеров; - уровень в расходных бункерах (м); - управление питателями; - контроль положения заслонок бункеров. Эксплуатационные требования: 1. Искробезопасность; 2. Высокая надежность устройства; 3. Пылезащищенность и виброустойчивость конструкций; 4. Удобство при эксплуатации и ремонте. Технические и технологические требования: 1. Автоматическое измерение уровня загрузки сортовых бункеров; 2. Применение современных тензометрических взвешивающих устройств и совершенствование схемы силопередачи на дозировочных бункерах с целью повышения точности взвешивания и максимального исключения влияния механической погрешности; 3. Высокое быстродействие; 4. Простота конструкции; 5. Унификация выходных сигналов для согласования разрабатываемого устройства с существующей системой контроля и управления.
1)малые размеры и масса; 2) динамическая и статическая характеристики одинаковы; 3) измеряют статические и динамические нагрузки; 4) большая чувствительность; 5) отсутствие гистерезиса; 6) диапазон измеряемых сил от 10кН до 5МН; 7) точное измерение напряжения, в определенном месте на поверхности измеряемого объекта; 8) быстрый отклик для скоростных измерений, благодаря компактной и легкой структуре; 9) превосходная линейность в пределах широкого диапазона напряжений; 10) измерения в широком диапазоне температур и в неблагоприятных окружающих средах; 11) возможность измерений на удалении для промышленного мониторинга [5; 9]. 3 Алгоритмизация устройства автоматизацииАлгоритм работы устройства автоматизированного управления подготовкой огнеупорной массы (контроль уровня материала в накопительном бункере шамота и управление загрузкой весового дозатора), приведен на рисунке 2. ![]() 4 Обоснование и разработка схемотехнического решения устройства автоматизацииНа основании вышеизложенных положений разработаем структурную схему устройства. Структурная схема устройства автоматизированного управления загрузкой весового дозатора и контроля уровня материала в расходном бункере шамота приведена на рисунке 3. ![]() На схеме обозначены: БП - Блок питания; ТД - Тензодатчик; ДУ - Датчик уровня; МК - Микроконтроллер; ИО - Исполнительный орган; БИ - Блок индикации; ПУ - Панель управления;
5 Разработка мер по безопасной и безаварийной эксплуатации разработанного устройстваМеры безопасности: 1. К эксплуатации дозатора допускается обслуживающий персонал, изучивший устройство и его принцип действия, прошедший курс обучения правилам безопасности, действующим на объекте; 2. Рамы всех транспортеров должны быть надежно заземлены; 3. Разборку блоков следует производить только при отключенном питании; 4. Работа по монтажу, эксплуатации, обслуживанию и ремонту дозатора должна производиться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности и эксплуатации электроустановок потребителей до 1000В». Размещение и монтаж: 1. При установке дозатора необходимо учесть возможность доступа для технического обслуживания; 2. Шкаф управления может быть установлен на стойке или на стене на расстоянии (по длине кабельной трассы) не более 50м от дозатора; Обслуживание весоизмерительного узла Весоизмерительный узел должен содержаться в особой чистоте, поэтому его необходимо очищать от грязи и пыли каждую смену. Особенности эксплуатации Точность работы дозаторов зависит от состояния весовых механизмов и соответствующей регулировки систем автоматического управления. Для безотказной и точной работы дозатора необходимо ежедневно проводить профилактические осмотры дозаторов с выполнением регулировок и поверок.
ВыводыВ данной работе было разработано устройство автоматизированного управления загрузкой весового дозатора и контроля уровня материала в расходном бункере шамота, которое обеспечивает: 1. Исключение превышения заданной дозы взвешиваемого материала и полной разгрузки дозирующего бункера (исключение налипания взвешиваемых компонентов); 2. Обработку входных сигналов и управление электроприводом питателей и шиберов заслонок; 3. Контроль блокировок аварийных ситуаций. Все это, в свою очередь, позволяет повысить точность дозирования, что является важнейшим условием достижения высоких технико-экономических показателей производства и выпуска конкурентноспособной продукции. Перечень ссылок1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации весового дозатора АВДЦ 425-М «Часовоярского огнеупорного комбината». 2. Стрелов К.К. Технический контроль производства огнеупоров. М. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1952. – 307С. 3. Байсоголов В.Г. Механическое и транспортное оборудование заводов огнеупорной промышленности. М.: «Металлургия», 1981.- 294С. 4. Бауман В.А., Клушанцев Б.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. М.: «Машиностроение», 1975. – 351С. 5. Рузга З.Электрические тензометры сопротивления, под редакцией Троянского Е.А.. М.:МИР, 1964. - 356С. 6. Кабардин О. Ф. Физика. М.:Просвещение, 1988 – 367С. 7. Терещук Р.М., Терещук К.М., Седов С.А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. Киев: Наукова думка, 1988. – 800С. 8. Груба В.И., Никулин Э.К., Оголобченко А.С. Технические средства автоматизации в горной промышленности. К.:ИСМО,1998. – 373С. 9. Осадчий Е.П. Проектирование датчиков для измерения механических величин /Под ред. - М.: Машиностроение, 1979- 480С. 10. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных приборах. 1974.
|