В статье приведено подробное описание радиоизотопного измерительно-вычислительного комплекса для бесконтактного экспресс-контроля зольности и плотности твёрдого топлива в потоке. Благодаря оригинальной конструкции первичного датчика и применению мощного компьютера индустриального назначения комплекс отвечает требованиям высокой надёжности и точности измерений в сочетании с достаточной производительностью по обработке измерительной информации.
Наряду с дальнейшим совершенствованием оборудования и существующих технологий по обогащению и переработке твёрдого топлива важнейшим направлением повышения качества конечного продукта является автоматизация производства на основе применения новейших измерительно-вычислительных комплексов для контроля и оптимального управления технологическими процессами.
Основными показателями, определяющими качество рядового угля, концентрата, шихты для коксования, кокса, коксика и др., являются зольность, влажность и плотность. Наиболее важным и трудно осуществимым следует считать их непрерывный и
одновременный бесконтактный контроль в технологических потоках, который позволяет снизить до минимума погрешность представительности, вносимую в процессе отбора и разделки проб, и транспортное запаздывание (время от начала отбора пробы до момента получения результата). Экспресс-информация о параметрах топлива даёт возможность оперативно
управлять процессами обогащения, шихтовки, коксования и т.д. и вести автоматический учет качества производимой, получаемой и отгружаемой продукции. Совмещение контроля трёх показателей качества во времени и пространстве также позволяет повысить взаимную достоверность трёх результатов, полученных в одно и то же время в одной и той же точке контролируемого объекта.
Проблема оперативной оценки качества угольной загрузки особенно актуальна при реализации в промышленности высокоинтенсивных непрерывных способов коксования. Так, например, при получении кокса методом термоокислительного коксования на цепных колосниковых решётках удельная производительность установки более чем в 20 раз превышает соответствующий показатель для современных камерных печей периодического действия и более чем в 5 раз — для коксовых печей с вращающимся подом.
В настоящее время как в Республике Казахстан, так и за её пределами ведутся интенсивные исследования по созданию инструментальных методов и средств экспресс-контроля качества угля и продуктов его переработки. Анализ развития поточных методов контроля влажности и плотности твёрдого топлива показал, что наиболее широкое распространение на предприятиях горно-металлургического комплекса нашли методы, использующие нейтронные источники излучения, так как в настоящее время приемлемой альтернативы им нет [1-5].
Нейтронные методы определения влажности и насыпной массы сыпучих материалов основаны на регистрации нейтронов, замедлившихся в результате взаимодействия с ядрами атомов водорода контролируемого материала при облучении его быстрыми нейтронами. Нейтронные влагомеры и влагоплотномеры отличаются широким диапазоном и быстротой измерения. Кроме того, благодаря высокой проникающей способности нейтронов обеспечивается интегральная оценка влажности в сравнительно большом объёме материала.
Разработка методов и приборов для контроля зольности твёрдого топлива (уголь и продукты его обогащения, кокс и т.д.) в технологических потоках представляет собой сложную техническую задачу. Это связано прежде всего с тем, что твёрдое топливо весьма неоднородно по своим физико-химическим свойствам и не существует физических эталонов зольности. Все известные методы измерения зольности можно разделить на разрушающие и неразрушающие. Разрушающие методы характеризуются химическим или температурным разделением топлива на горючую (органическую) и негорючую (минеральную) части. В неразрушающих методах измеряется какая-либо физическая характеристика топлива, функционально связанная с содержанием в нём минеральных примесей (зольность).
Наиболее перспективны, с точки зрения построения надёжных и высокоточных приборов контроля зольности топлива, ядерно-физические методы. Их главные преимущества — бесконтактность, скорость, высокая точность и большая представительность оценки. В основу ядерно-физических методов контроля зольности топлива положены различные эффекты взаимодействия ионизирующих (бета-, рентгеновское, гамма-, нейтронное) излучений с контролируемым материалом. При этом регистрируются интенсивности либо прошедшего, обратно рассеянного и флуоресцентного излучения, либо инициируемого нейтронами различных энергий вторичного ионизирующего излучения.
При инструментальном контроле зольности угля наиболее широкое распространение получили ядерно-физические методы, основанные на использовании гамма-излучений. Анализ многочисленных публикаций, касающихся этого вопроса, и информации о внедрениях показывает, что наибольшее распространение получили изотопные приборы, в которых используются источники из америция-241 (241Am), излучающие гамма-кванты с энергией 60 кэВ и периодом полураспада порядка 450 лет. Такие методы широко применяются в Республике Казахстан и в основных угледобывающих и углепотребляющих странах мира.
Стоимость зарубежных приборов для контроля зольности составляет от 50 тысяч до 180 тысяч долларов США [6]. Такая высокая стоимость связана, в первую очередь, с тем, что производство этих приборов осуществляется малыми и единичными партиями. Кроме того, приборы разрабатывают, как правило, только для конкретных условий измерения зольности угля на ленте конвейера, в железнодорожном вагоне, в бункере, при экспресс-анализе лабораторных проб, что приводит в конечном счете к ещё большему увеличению затрат на их производство, а в дальнейшем — на их эксплуатацию.
Таким образом, для широкого применения инструментального контроля зольности угля в потоке, а также для экспресс-анализа отобранных подготовленных и неподготовленных проб необходим универсальный измерительно-вычислительный комплекс — надёжный, простой в эксплуатации и обслуживании, относительно дешёвый и в то же время по метрологическим показателям не уступающий требованиям стандартного метода определения зольности (ГОСТ 11022-75), позволяющий производить расчеты с потребителем и обеспечивать максимальную безопасность при эксплуатации.
В результате проведения опытно-конструкторских работ разработан радиоизотопный измерительно-вычислительный комплекс РИВК-1 для измерения зольности и насыпной плотности твёрдого топлива (продуктов обогащения угля) на конвейерной ленте и выдачи результатов измерения в нормированной форме в системы управления технологическими процессами [7].
Измерительные возможности разработанного комплекса РИВК-1 демонстрируют характеристики, приведённые в табл. 1
Комплекс РИВК-1 конструктивно выполнен в виде двух основных узлов: гамма-датчика зольности ГДЗ-7683 (в дальнейшем датчика, рис. 1) и устройства обработки и управления УОУ-7683 (в дальнейшем устройства обработки, рис. 2). Габаритные размеры и масса основных узлов комплекса РИВК-1 приведены в табл. 2.
Гамма-датчик зольности ГДЗ-7683 устанавливается над ленточным конвейером в углеподготовительных цехах коксохимических производств металлургических предприятий, в наземных помещениях со средой, не содержащей взрывоопасных и агрессивных веществ. Установка датчика над конвейером производится на специальном портале, который поставляется совместно с комплексом. Перед порталом монтируется формирователь потока, предназначенный для предохранения датчика от засыпания топливом, транспортируемым конвейером (рис. 3). Портал выпускается в различных модификациях, рассчитанных на работу на конвейерах с шириной ленты 800-2200 мм.
Структурная схема разработанного комплекса РИВК-1 представлена на рис. 4.
Датчик предназначен для облучения твёрдого топлива сканирующим потоком гамма-излучения и регистрации многократно и однократно рассеянного излучения (соответственно f1 и f2) с помощью двух сцинтилляционных детекторов.
Датчик состоит из пылевлагозащищённого корпуса, внутри которого размещены на поворотной раме детекторы А11, А12, узел коллиматорный, состоящий из неподвижного коллиматора А13 с капсулой радиоизотопного источника и подвижного коллиматора А14 с шестью коллимационными отверстиями, блока усилителей А10, модуля дискриминаторов А9, источника питания высоковольтного А8 и блока калибровочного А15.
Калибровочный блок А15 состоит из сварного кожуха, заполненного набором пластин из оргстекла и алюминиевой фольги, воспроизводящих потоки отражённого гамма-излучения, которые соответствуют определённому значению зольности и насыпной плотности. Калибровочный блок используется для автоматического контроля стабильности показаний датчика.
Узел коллиматорный создает узконаправленный поток гамма-квантов, которым облучают контролируемый материал. Отражённые гамма-кванты регистрируются двумя детекторами гамма-излучения А11, А12.
Блок А10 усиливает сигналы с детекторов. Усиленные сигналы поступают на модуль дискриминаторов А9, предназначенный для амплитудной дискриминации и селекции сигналов в двух энергетических диапазонах.
Источник питания высоковольтный А8 вырабатывает напряжения до 1500 В для питания сцинтилляционных детекторов гамма-излучения.
Устройство обработки предназначено для приёма информации о частоте следования импульсов (скорости счёта) по каналам f1 и f2, а также информационных логических сигналов, характеризующих состояние датчика, обработки их в соответствии с заданным алгоритмом, формирования логических управляющих сигналов для датчика и выдачи в нормированной форме результатов измерения зольности, насыпной плотности и воздушного зазора «датчик—материал» в систему автоматического управления и на вторичные приборы.
Устройство обработки размещено в каркасе с откидывающейся лицевой панелью, которая крепится к каркасу невыпадающими винтами. На лицевой панели установлена плата индикатора и клавиатуры.
В каркас устанавливаются следующие модули и блоки:
А1 — блок индустриального компьютера фирмы Аdvantech;
А2 — блок питания (БП);
А3 — модуль управления пороговыми напряжениями (МУП);
А4 — преобразователь код-ток (ПКТ);
А5 — модуль ввода дискретных сигналов (МВД);
А6 — модуль индикатора (ЖК-дисплей) и клавиатуры (МИК).
Модули вставляются в каркас по направляющим и закрепляются винтами-фиксаторами. На задней части каркаса закреплена панель, на которой установлены разъёмы для подключения внешних цепей устройства обработки.
Блок A1 является встраиваемым индустриальным компьютером, который осуществляет непосредственно процесс обработки информации в соответствии с заданной программой.
Компьютер размещён в 6-слотовом шасси IPC-6806S с магистралью ISA и источником питания PS-100 (100 Вт) и построен на базе процессорной платы РСА-6751, двух 32-канальных плат дискретного ввода-вывода с гальванической изоляцией PCL-730, двух универсальных плат счётчиков-таймеров (шесть 16-разрядных счётчиков) и дискретного ввода-вывода PCL-836.
PCA-6751 — это процессорная плата половинного размера с шиной ISA и установленным на плате процессором Pentium MMX (266 МГц), которая оснащена мощными встроенными средствами, такими как видеоконтроллер, сетевой контроллер и твердотельный диск. Процессорная плата обеспечивает высокую производительность и низкое рассеивание тепла. В дополнение к собственно микропроцессору все основные компоненты PCA-6751 относятся к программе поставок подразделения встраиваемых систем фирмы Intel. В отличие от стандартных коммерческих компонентов, это подразделение обеспечивает более долгий жизненный цикл своей продукции (типичный срок доступности компонентов составляет 5 лет). Такая гарантия особенно важна для законченных изделий с длительным сроком серийного производства.
Блок питания БП преобразует напряжения сети переменного тока в стабилизированные напряжения постоянного тока, которые необходимы для питания модулей устройства обработки.
Модуль МУП предназначен для формирования уровней напряжения дискриминации, подаваемых на входы усилителей дискриминаторов, и гальванической развязки сигналов f1 и f2.
Модуль ПКТ выполняет функции приёма, хранения и последующего преобразования значений кода зольности, насыпной плотности и воздушного зазора «датчик—материал» в стандартные сигналы постоянного тока 0…5 мА или 4…20 мА.
Модуль МВД предназначен для ввода дискретных сигналов из датчика, при этом обеспечивается гальваническая развязка входных цепей модуля.
Устройство обработки и управления УОУ-7683 размещается в стандартной стойке или крепится на щите в помещениях и на постах управления, предназначенных для контроля технологического процесса.
Комплекс работает в трёх основных режимах: «Измерение», «Калибровка», «Тест».
Блок-схема алгоритма работы комплекса представлена на рис. 5.
В начальный момент при подаче питания осуществляется переход комплекса в режим «Тест» для выполнения операции «Контроль». В данном режиме проводится проверка метрологических характеристик комплекса, причём с помощью набора соответствующих команд производится тестирование как всего устройства в целом, так и отдельных его узлов и модулей. Детекторы и коллиматор с источником, размещённые на поворотной раме, поворачиваются на 180°, и производится облучение контрольного образца. При этом осуществляется съём скоростей счёта по двум каналам f1 и f2 и сравнение их с теми значениями, которые были на момент градуировки. Если при завершении выполнения операции «Контроль» подтверждается стабильность метрологических характеристик комплекса, то происходит его автоматический переход в режим «Измерение». Если стабильность метрологических характеристик не подтверждается, то происходит автоматический переход комплекса в режим «Калибровка».
В режиме «Калибровка» по специальному алгоритму производится автоматическая подстройка пороговых напряжений на модуле дискриминаторов. По окончании этого режима делается проверка правильности выполненной калибровки путём вычисления зольности, насыпной плотности и воздушного зазора в калибровочном блоке. При отрицательном результате производится повторная калибровка. После трёхкратного неудачного выполнения калибровки на индикатор и дисплей выводится сообщение о неисправности комплекса. Комплекс может переводиться в режим «Калибровка» автоматически по сигналу программного таймера или принудительно по команде оператора.
При успешном завершении режима «Калибровка» автоматически производится переход комплекса в режим «Измерение». Комплекс может переводиться в режим «Измерение» и по команде оператора, при этом поворотная рама с установленными на ней детекторами и коллиматорным блоком с радиоизотопным источником перемещается в соответствующее положение, чтобы гамма-излучение было направлено на контролируемый материал. В режиме «Измерение» в устройстве обработки осуществляется непрерывный пересчёт импульсов с выхода датчика по каналам f1 и f2, а также вычисление зольности Ad и насыпной плотности ρc.
Взаимодействие пользователя с устройством обработки реализуется посредством встроенных клавиатуры и ЖК-дисплея. С помощью клавиши «Menu» на клавиатуре осуществляется переход в тестовый режим, при этом на индикаторе появляется сообщение «Команда». Набрав с помощью клавиатуры нужную команду или режим, для их инициации необходимо только нажать клавишу «Enter».
Управление режимами работы комплекса может осуществляться и с помощью внешней стандартной клавиатуры и дисплея, которые при необходимости могут подключаться к блоку индустриального компьютера фирмы Аdvantech. При этом количество отображаемой информации значительно возрастает. Это особенно удобно для просмотра в графическом представлении измерительной информации о зольности, плотности и воздушном зазоре, накопленной в течение часа, суток, недели и месяца.
Для начального запуска комплекса в работу необходимо включить тумблер «Сеть» на лицевой панели блока питания устройства обработки.
Определение зольности твёрдого топлива происходит путем одновременного независимого измерения объемной зольности ρАd и объёмного содержания углерода ρс с последующим вычислением зольности Аd, %:
Принцип действия разработанного радиоизотопного измерительно-вычислительного комплекса РИВК-1 основан на эффектах фотоэлектрического поглощения и комптоновского рассеяния низкоэнергетического гамма-излучения источника на основе изотопа америция-241 атомами элементов, входящих в состав твёрдого топлива. В комплексе реализован метод измерения, использующий облучение топлива пучком гамма-излучения под различными углами и дискретную регистрацию однократного и многократного обратно рассеянного излучения двумя детекторами. Такое техническое решение позволило исключить влияние изменения насыпной плотности топлива (от 0,8 до 1,2 т/м3), а также колебания расстояния между датчиком и слоем анализируемого материала.
Расчёты потоков рассеянного топливом гамма-излучения, выполненные с использованием модели однократного и многократного рассеяния, показали, что при соответствующем подборе геометрических условий размещения двух детекторов гамма-излучения типа БДЭГ4-31-03А относительно источника гамма-квантов типа ИГИА-3 активностью 1,4⋅1010 Бк значения выходных сигналов f1 и f2, снимаемых с первого и второго детекторов, описываются линейными выражениями относительно ρс и ρАd:
Здесь аi(х) и bi(х) — эмпирические нелинейные функции, зависящие от расстояния между датчиком и слоем анализируемого материала и определяемые при градуировке измерительно-вычислительного комплекса. Эмпирические нелинейные функции в зависимости от x имеют следующий вид:
Здесь ci, di — коэффициенты, определяемые методом корреляционного анализа при градуировке комплекса;
х — расстояние между датчиком и слоем топлива на ленте конвейера, мм.
Определение расстояния х между датчиком и слоем топлива на ленте конвейера в комплексе РИВК-1 осуществляется независимым способом по углу облучения материала γmax, соответствующему максимуму потока однократно рассеянного излучения:
Определив ρс и ρАd из системы уравнений (2), получим их отношение:
Подставив полученное выражение (5) в формулу (1), получим величину зольности Аd. Эти вычисления лежат в основе рабочего алгоритма определения зольности твёрдого топлива в процессе измерения.
Программа, реализующая данный алгоритм, написана для операционной системы MS-DOS и занимает объём памяти не более 2 Мбайт, что позволяет разместить её на твердотельном диске типа CompactFlash.
Градуировка и поверка комплекса РИВК-1 на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации производится с применением пяти типов стандартных образцов зольности твёрдого топлива (продукты обогащения угля), разработанных и изготовленных в ОАО «Казчерметавтоматика». Стандартные образцы зольности прошли метрологическую экспертизу и утверждены в качестве стандартных образцов в ЗАО «Институт стандартных образцов», г. Екатеринбург. Стандартные образцы представляют собой набор химически чистых веществ, химический состав и весовые содержания которых эквивалентны составу и весовому содержанию элементов твёрдого топлива. Погрешность аттестации стандартных образцов не превышает ±0,1% (абс.) в диапазоне изменения зольности от 5 до 35% и насыпной плотности от 0,8 до 1,3 т/м3.
На рис. 6 показан общий вид установки для проведения градуировки и поверки комплекса РИВК-1 на предприятии-изготовителе. Установка состоит из градуировочного стола 1, анализируемого материала 2, шкафа для хранения образцов 3 и нескольких типов стандартных образцов зольности 4.
Условные обозначения: 1 — градуировочный стол; 2 — образец анализируемого материала; 3 — шкаф для хранения стандартных образцов зольности; 4 — стандартные образцы зольности; 5 — место установки ГДЗ-7683.
Процесс градуировки комплекса РИВК-1 заключается в определении интенсивностей по двум каналам f1 и f2 за фиксированное время на трёх стандартных образцах зольности с известными значениями Ad и ρс, а также угла γmax при установке образцов на фиксированных расстояниях от гамма-датчика зольности ГДЗ-7683. Затем определяется набор градуировочных коэффициентов.
Использование комплекта стандартных образцов зольности позволяет оперативно производить градуировку комплекса РИВК-1 в условиях эксплуатации в случае ремонта его основных узлов, а также выполнять ежегодную метрологическую поверку.
Твёрдое топливо облучается сканирующим потоком гамма-излучения под различными углами к поверхности материала. Дискретно через 1,5° определяется распределение потоков рассеянных квантов первым и вторым детекторами, расположенными на различном расстоянии от источника и под различными углами к поверхности материала.
Геометрическое расположение детекторов, дискриминация спектров и выбор углов регистрации излучения обеспечивают максимальную чувствительность к плотности и высоте слоя материала для первого детектора и максимальную чувствительность к содержанию золообразующих элементов для второго детектора.
В устройстве обработки и управления УОУ-7683 осуществляется определение зольности твёрдого топлива согласно вычислительному алгоритму. В УОУ-7683 используется индустриальный компьютер фирмы Advantech, применение которого позволило оснастить РИВК-1 мощным набором сервисных программ. Программное обеспечение радиоизотопного измерительно-вычислительного комплекса организовано таким образом, что при включении питания автоматически загружаются как системное программное обеспечение, так и рабочая программа, осуществляющая расчет зольности, плотности твёрдого топлива, а также величины воздушного зазора между датчиком и поверхностью твёрдого топлива, транспортируемого ленточным конвейером.
Режимы работы комплекса РИВК-1 выбирают с помощью клавиатуры, расположенной на лицевой панели устройства обработки и управления УОУ-7683. Взаимодействие пользователя с УОУ-7683 построено по принципу диалога: пользователь набирает на клавиатуре код нужной команды, а при необходимости и код режима, после чего выполняется соответствующая операция. Информация о состоянии комплекса, результаты измерений зольности, насыпной массы и расстояния между датчиком и контролируемым материалом выводятся в виде текстового сообщения на жидкокристаллический дисплей, расположенный на лицевой панели устройства обработки и управления. Результаты измерений передаются в автоматизированную систему управления технологическими процессами в виде непрерывного электрического сигнала постоянного тока 0…5 мА (4…20 мА) через токовый выход или в виде 16-разрядного двоично-десятичного кода через интерфейс RS-232.
Разработанный радиоизотопный измерительно-вычислительный комплекс найдёт широкое применение в коксохимическом и доменном производстве металлургических комбинатов, на углеобогатительных фабриках и теплоэлектростанциях.
Измерение зольности с помощью комплекса непосредственно в технологических потоках позволяет быстро и эффективно осуществлять контроль качества твёрдого топлива. Этот контроль может проводиться по всей технологической цепочке: при добыче, переработке и использовании топлива, начиная с контроля рядового угля на угольной шахте и заканчивая выходным контролем качества концентрата с обогатительных фабрик.
Контроль зольности энергетических углей, используемых, например, на теплоэлектростанциях, позволит не только повысить эффективность работы оборудования, но и значительно сократить выброс золы в атмосферу.
В случае стационарной установки градуировочного стола с ГДЗ-7683 в составе оборудования аналитической лаборатории комплекс РИВК-1 может использоваться и для лабораторного экспресс-анализа проб твёрдого топлива (продуктов обогащения угля).
ОАО «Казчерметавтоматика» на основании хозяйственного договора с ОАО «Шубарколь комир» осуществило поставку измерительно-вычислительного комплекса для контроля зольности и плотности твёрдого топлива РИВК-1, провело пусконаладочные работы и обучение обслуживающего персонала.
Шубаркольское угольное месторождение расположено в Нуринском районе Карагандинской области. Уголь Шубаркольского месторождения относится к каменным углям марки «Д» (длиннопламенный), содержит очень мало золы (от 6 до 12%), имеет высокую теплопроводность и низкое содержание серы. Уникальное сочетание высокой калорийности и низкой зольности делают его незаменимым для коммунально-бытовых нужд, промышленных предприятий и для энергетических комплексов.
После его сжигания не образуется больших отходов, что актуально в экологическом плане. Потребителями Шубаркольского угля являются такие промышленные гиганты, как ОАО «Алюминий Казахстана», ОАО «Испат-Кармет», ОАО «Феррохром», ОАО «Казцинк» и ряд других предприятий, а также такие страны, как Россия, Киргизия, Эстония, Турция, Польша и др.
В ОАО «Шубарколь комир» работает система контроля качества угля. Действующая углехимическая лаборатория обеспечена современными техническими средствами для проведения анализа проб по всем требуемым показателям качества. В первом квартале 2003 года в составе углехимической лаборатории принят в промышленную эксплуатацию измерительно-вычислительный комплекс РИВК-1 для контроля зольности и плотности отгружаемого угля. Датчик комплекса установлен на ленточном конвейере типа КРУ-350 в верхней части разреза в здании перегружателя (рис. 7). Конвейер служит для подачи угля с нижнего бункера на дробильно-сортировочный комплекс, который выпускает сортовые угли. На нижний бункер уголь подается от экскаваторов автосамосвалами.
На рис. 8 показан формирователь потока угля на конвейерной ленте. Он служит для обеспечения защиты датчика ГДЗ-7683 от механических воздействий со стороны угля, транспортируемого на конвейерной ленте, и монтируется перед датчиком. Устройство обработки и управления УОУ-7683, установленное на диспетчерском пункте, показано на рис. 9.
Общий вид конвейера типа КРУ-350 отображает рис. 10.
Высокая оснащённость разреза современной техникой, применение передовых технологий горных работ позволяют вести высокопроизводительную добычу угля. А обеспеченность разреза запасами угля такова, что их хватит ещё на 100 лет. Причём научными исследованиями установлено, что уголь Шубаркольского месторождения является уникальным сырьем для получения синтетического жидкого топлива и ряда тяжёлых углеводородов, специальных видов кокса, гуматов (органических удобрений) и другой продукции.
Внедрение РИВК-1 в эксплуатацию на Шубаркольском угольном разрезе позволило осуществлять оперативный контроль качества отгружаемого потребителям товарного угля. Чем ниже зольность отгружаемого угля, тем выше его отпускная цена. Ожидаемый экономический эффект от внедрения РИВК-1 в ОАО «Шубарколь комир» составляет 86 тысяч долларов США в год.
В ОАО «Казчерметавтоматика» работа по созданию радиоизотопного измерительно-вычислительного комплекса для контроля зольности и плотности твёрдого топлива РИВК-1 успешно завершена проведением Государственных приёмочных испытаний и получением сертификата об утверждении типа средств измерений, Государственной лицензии на поверку и Государственной лицензии на изготовление.
Научно-исследовательский центр «Уголь», являющийся головной организацией в Республике Казахстан по разработке стандартов для угольной отрасли, приступил к согласованию и утверждению стандартов по сортности угля на основе информации от РИВК-1.
В настоящее время основными потребителями РИВК-1, кроме угольных разрезов, являются углеобогатительные фабрики и доменные печи металлургических комбинатов.
Внедрение радиоизотопных измерительно-вычислительных комплексов в системе регулирования работы отсадочных машин на углеобогатительных фабриках позволяет повысить качество выходного продукта (угольного концентрата) и увеличить производительность углеобогатительных агрегатов. При этом необходимо устанавливать несколько устройств измерения зольности как для входного контроля поступающего рядового угля, так и измерения зольности в продуктах обогащения угля (концентрат, промпродукт). Ожидаемый экономический эффект от внедрения автоматизированной системы регулирования процессов обогащения составляет около 480 тысяч долларов США в год при производительности обогатительной фабрики 3,5 млн. тонн.
На металлургическом производстве внедрение радиоизотопных измерительно-вычислительных комплексов для контроля зольности и плотности твёрдого топлива позволяет снизить расход кокса в среднем на 0,18%, стабилизировать процесс доменной плавки и увеличить производительность печей на 0,15%. Годовой экономический эффект от внедрения комплекса с учетом капитальных затрат, затрат на амортизацию и текущий ремонт для средней доменной печи составляет примерно 107 тысяч долларов США в год. ●
Авторы — сотрудники ОАО «Казчерметавтоматика» РГП «НЦ КПМС РК» и ОАО «Шубарколь комир»
Телефон/факс: (3212) 44-0995
Разбор параметрирования нескольких преобразователей частоты с помощью WI-FI модуля на примере ПЧ Sinvel SID300
09.10.2024 170 0 0Контроллер, программируемый с помощью условий
Возможно ли создать алгоритм для задач автоматизации технологического процесса, не используя язык программирования? Предлагается описание системы создания алгоритма работы ПЛК для устройств малой автоматизации без использования специальных языков программирования. 01.09.2024 СТА №3/2024 590 0 0Как биометрия и искусственный интеллект помогают быстро и безопасно обслужить пассажиров в аэропортах
В условиях современных аэропортов идентификация пассажиров является одной из самых важных функций быстрого и безопасного обслуживания. Передовая биометрия помогает в этом, надёжно контролируя все этапы и существенно повышая пропускную способность транспортных узлов. 28.07.2024 СТА №3/2024 675 0 0Граничные вычисления: революция в обработке данных
В последние годы мы наблюдаем стремительный рост объёмов данных, генерируемых устройствами Интернета вещей (IoT) и различными приложениями. Традиционные облачные вычисления, при которых данные передаются в централизованные дата-центры для обработки, становятся менее эффективными в таких условиях. Именно здесь на сцену выходят граничные вычисления (Edge Computing) – новая парадигма, призванная решить эти проблемы. 28.07.2024 СТА №3/2024 701 0 0