Таблица 6 – Результаты обработки весовой кривой робастным алгоритмом

Рисунок 7 – Результаты обработки кривой методом текущего среднего

Рисунок 8 – Результаты обработки весовой кривой методом робастной фильтрации

2.5 Алгоритм распознавания свищей продувочной фурмы

В процессе продувки расплава происходит заметалливание сопла фурмы, то есть намораживание своеобразной металлической диафрагмы на конце трубы с постепенно уменьшающимся отверстием по мере продолжения продувки. Заметалливание образуется и разрушается непрерывно в течение всей продувки. По мере роста заметалливания давление перед фурмой растет, так как гидравлическое сопротивление сопла увеличивается. При частичном разрушении (размывании расплавом) заметалливания давление падает. Полное разрушение заметалливания имеет место, как правило, лишь при укорочении фурмы, когда часть фурмы вместе с заметалливанием на конце отделяется от оставшейся части. При отделении части фурмы давление быстро снижается, так как укорочение фурмы при ее закрепленном положении в ковше ведет к снижению металлостатического напора. Перед отделением ковша в фурме обязательно возникают один или несколько свищей.

При частичном разрушении заметалливания либо при образовании небольших свищей газового тракта (при их зарождении) распознавание последних затруднено. Это связано с тем, что их зарождение имеет близкий по характеру отклик на кривой давления к появлению эффекта частичного разрушения заметалливания. В обоих случаях наблюдается снижение давления не ниже глобального минимума давления Рmin.

Задача распознавания зарождающихся свищей газового тракта при отсутствии стабилизатора давления может быть решена с использованием пробных воздействий по положению фурмы. При значительном снижении давления фурма приподнимается на расчетное значение DНм и анализируется дискретный аналог производной давления по величине перемещения:

DНм = Vn*Dt (5)

где Vn – скорость приподнимания фурмы; Vn»const;

Dt – время приподнимания фурмы;

Свищ располагается обязательно выше сопла фурмы. Металлостатический напор для свища Нмс оказывается меньше, чем для сопла фурмы Нмф.

Суммарное гидравлическое сопротивление газового тракта для свищей:

RSс = R1 + Rс + Rмс, (6)

где R1 – среднее гидравлическое сопротивление на участке газового тракта от места регистрации давления до свищей;

Rс – гидравлическое сопротивление свищей;

Rмс – среднее гидравлическое сопротивление столба расплава над свищами.

Суммарное гидравлическое сопротивление газового тракта для сопла:

RSс = R1 + R2+ Rф + Rмф, (7)

где R2– среднее гидравлическое сопротивление на участке газового тракта от свищей до сопла;

Rф – гидравлическое сопротивление сопла фурмы;

Rмф – гидравлическое сопротивление столба расплава над соплом.

Учитывая продолжительность пробного воздействия, можно принять во время воздействия R1, R2, Rф, Rс постоянными:

RSф = Kф + Rмф;

где - Kc = R1 + Rc = const;

Kф = R1 + R2 + Rф = const.

На основе выражения изменение RSф при пробном воздействии составит:

DRSф = D Rмф. (9)

При появлении свищей, находящихся при наложении пробного воздействия в расплаве, изменение гидравлического сопротивления DRS будет меньше, чем изменение гидравлического сопротивления DRSФ без свищей. На зависимости давления Р по времени t при наложении пробного воздействия это отражается в меньшем угле наклона (падении) прямой изменения давления Р по отношению к оси времени при наличии свищей, чем при отсутствии последних.

Чем больше свищи, тем уменьшение давления Р до наложения пробного воздействия больше. Такое же начальное падение давления Р может происходить не вследствие появления свищей, а за счет уменьшения заметалливания сопла. В этом случае давления до наложения пробного воздействия совпадут. Однако по итогам наложения пробного воздействия – анализируется угол наклона прямой давления от начальной точки Р1 до наложения воздействия до конечной точки Р2 после наложения воздействия – можно выявить причину падения давления Р.