Домашняя страница База знаний Блог Блог горной промышленности и металлургии Metso Outotec FeedGuard – обеспечение оптимального распределения шихты в режиме реального времени
Вернуться к Горная промышленность и металлургия
мар 5, 2021

Outotec® FeedGuard – обеспечение оптимального распределения шихты в режиме реального времени

В основе системы Metso Outotec® FeedGuard лежит технология томографии на основе электрической емкости, способная выявлять даже самые незначительные отклонения в питании. Датчик FeedGuard располагается во впускном отверстии горелки концентрата или штейна (также известные как «распылитель шихты») и передает результаты измерения в операторскую в режиме реального времени. Система Metso Outotec® FeedGuard предназначена для легкого и быстрого определения колебаний в питании или закупорки. У этой системы минимальные требования к техобслуживанию (непогружные датчики) и в ней применяется высокоточная и надежная технология измерения – томография на основе электрической емкости. Потоковое измерение распределения шихты и обеспечение его равномерности при отсутствии закупорки повышает эффективность использования кислорода, снижает образование слабой кислоты и уменьшает потери Cu или Ni со шлаком.
FeedGuard mechanical setup
Рисунок 1: механическая установка системы FeedGuard.

Обновленная версия FeedGuard включает датчики скорости, способные измерять скорость материала и, следовательно, массовый расход внутри аэрожелоба AirSlide. Впускное отверстие для подачи шихты из аэрожелоба в горелку концентрата может закупориться при попадании посторонних материалов (например, обрывков мешков или крупных порций пыли) в питание концентрата. Загрузочная коробка на впуске разделена на четыре одинаковых сектора с двумя регулируемыми разделительными перегородками, которые равномерно распределяют загрузку концентрата или штейна в распылитель. Такая конструкция предполагает отсутствие помех при разделении, необходимую регулировку впускных секций, а также правильное расположение аэрожелоба и впускного отверстия. Система FeedGuard представляет собой измерительное и регулировочное устройство для достижения данных целей.

Томографическое изображение
Рисунок 2. Томографическое изображение 4-х секторов отверстия питания a) нормальное распределение потока, b) поток с наклоном или нарушением, c) серьезная закупорка.

Одной из новых функций системы является индекс закупорки, который рассчитывается автоматически на основе информации от датчиков скорости и изменений в задержке сигнала. Это позволяет получать больше актуальной информации об нарушениях в загрузке шихты независимо от изменений массового расхода, которые, например, могут являться следствием изменения загрузки шихты. Благодаря аварийному сигналу индекса закупорки операторы печи могут выявлять и прогнозировать закупорки внутри аэрожелоба, а также устранять их при необходимости.

Работа первой системы FeedGuard позволила установить, что обычно закупорка начинается в двух центральных секторах отверстия для загрузки шихты, а затем разрастается по направлению к боковым стенкам. В случае образования закупорки следует незамедлительно устранить ее. Хотя иногда закупорка устраняется без внешнего вмешательства.

Были изучены новые данные измерения скорости, полученные новой системой FeedGuard на медном плавильном заводе за двухнедельный период в декабре 2017 г. (с 04.12.2017 по 17.12.2017). В Таблице 1 представлена информация об общем количестве закупорок и их продолжительности.

Таблица 1. Данные о закупорках, собранные за двухнедельный период испытаний.

Предположим, что количество закупорок останется таким же, как и в период испытаний, но среднее время реагирования сократится максимум до 15 минут, тогда общую продолжительность закупорок можно снизить примерно до 4 часов в неделю. Если принять для расчета 330 дней эксплуатации оборудования в нормальном режиме за год, объем закупоренного питания мог бы снизиться примерно с 25% до 2,5%.

Общий вид пользовательского интерфейса FeedGuard
Рисунок 3. Общий вид пользовательского интерфейса FeedGuard для операторов с отображением тренда индекса закупорки. В данный момент регулировка перегородки и положение аэрожелоба отвечают необходимым требованиям. Индекс закупорки показывает, что ранее сектора 2 и 3 были закупорены и приведены в нормальное состояние после очистки.
Установка средств автоматизации системы FeedGuard
Рисунок 4. Установка средств автоматизации системы FeedGuard.

Кроме того, было проведено сравнение данных измерения массового расхода и значений расхода по питанию для отдельных компонентов шихты (смесь концентратов, пыль и тонкие оборотные материалы). Согласно результатам, полученным за этот период, общий массовый расход системы FeedGuard был очень близок к общему массовому расходу отдельных типов питания (как правило, в пределах погрешности до 1%), который рассчитывался в течение цикла заполнения весового питателя loss-in-weight. Также было отмечено, что избыточное питание выравнивалось аэрожелобом значительно лучше, чем недостаточное питание, что показано на графике ниже.

Сравнение общего массового расхода отдельных питателей и массового расхода системы FeedGuard
Рисунок 5. Сравнение общего массового расхода отдельных питателей и массового расхода системы FeedGuard.

Значения массового расхода, полученные системой FeedGuard, могут применяться для настройки параметров питателей с целью обеспечения стабильности питания, например, при использовании весовых питателей Loss-In-Weight. FeedGuard может использоваться для регулировки параметров во время циклов заполнения и ожидания, что позволит добиться постоянного, стабильного массового расхода. Система FeedGuard имеет следующие основные функции:

  • • Массовый расход секции
  • Общий массовый расход (загрузка)
  • Индекс закупорки, который может быть отправлен в качестве аварийного сигнала в АСУТП, указывая на необходимость устранения закупорки
  • Томографическое отображение поперечного разреза впускного отверстия питания в режиме реального времени в пользовательском интерфейсе
  • 3D отображение загрузки в режиме реального времени в пользовательском интерфейсе
  • Визуальное руководство по регулировке положения и настройке в пользовательском интерфейсе

Преимущества использования FeedGuard:

  • Обнаружение нарушений/закупорок во время подачи шихты
  • Обнаружение наклона или неправильно выставленного аэрожелоба
  • Снижение неоднородности питания и воспламенения в горелке концентрата/штейна
  • Подача аварийного сигнала индекса закупорки каждого сектора в АСУТП
  • Мониторинг надлежащей работы системы загрузки и возможность ее настройки во время объёмных циклов (заполнения или ожидания).
Вернуться к Горная промышленность и металлургия