Conținutul de umiditate al încărcăturii determină permeabilitatea la gaze a patului, care asigură condițiile normale de trecere a aerului și de deplasare a frontului de combustie. La un conținut scăzut de umiditate, fracțiuni mici din încărcătură reduc permeabilitatea la gaze a mediului. În cazul în care încărcătura este semnificativ supraumezită, se formează un strat supraumezit de-a lungul secțiunii transversale a turtei, care împiedică trecerea aerului. Sarcina circuitelor de control al umidității este de a menține umiditatea aproape de nivelul optim.
Pentru măsurarea conținutului de umiditate al încărcăturii sau al materialelor în vrac se folosesc diferite metode: directe și indirecte.
Sistemele cu acțiune directă includ metodele conductometrice și neutronice (umidimetre neutronice).
Metoda conductometrică este adesea utilizată, bazându-se pe dependența rezistenței active a stratului de sarcină Rx de conținutul de umiditate W:Rx=K/W n , unde K și n sunt coeficienți empirici determinați prin una dintre metodele statistice pentru condițiile date și în funcție de grosimea stratului de sarcină pe care se efectuează măsurătorile, de structura și proprietățile fizice ale materialelor controlate. Doi electrozi metalici sub formă de plăci sau tuburi din oțel, care are o capacitate minimă de uzură abrazivă, sunt scufundați în sarcină la o anumită distanță unul de celălalt. Rezistența Rx la acești doi electrozi este apoi măsurată. Această rezistență este de obicei inclusă într-un circuit punte, în diagonala de măsurare a acestui circuit punte apare la ieșire un semnal dependent de umiditate. Scala instrumentului este calibrată în unități de umiditate.
Metoda neutronică de măsurare a umidității se bazează pe măsurarea numărului de neutroni lenți obținuți în urma ciocnirii neutronilor rapizi cu atomii de hidrogen. Numărul de neutroni lenți este proporțional cu conținutul de umiditate. Dacă iradiați un material umed cu neutroni rapizi și apoi numărați numărul de neutroni lenți produși prin împrăștierea fluxului de neutroni în material, puteți determina numărul de atomi de hidrogen sau indirect conținutul de umiditate al materialului. Cu cât numărul neutronilor lenți este mai mare, cu atât conținutul de umiditate este mai mare.
Pentru a produce neutroni rapizi în umidimetru (fig. 16), se utilizează o sursă de plutoniu-beriliu 1, care este un amestec de pulberi de plutoniu și beriliu sigilate într-o carcasă metalică 2. Sursa de radiații este izolată de receptorul de radiații cu neutroni lenți 4 printr-un separator de plumb 3. Întreaga structură a senzorului este adăpostită într-un tub metalic 8, care este scufundat în materialul 7.
Numărul de neutroni lenți generați în urma ciocnirii neutronilor rapizi cu atomii de hidrogen este înregistrat de numărătorul 4. Numărul de impulsuri este transformat într-un semnal analogic de către radiometrul 5 și este introdus în dispozitivul de măsurare 6, calibrat în unități de umiditate. Conținutul de umiditate al încărcăturii de sinterizare este controlat cu ajutorul unei bucle de control tipice convenționale prin alimentarea cu apă a tamburului de amestecare.
Caracteristicile acestui circuit de control.
- Toate materiile prime care alcătuiesc încărcătura au un conținut inițial de umiditate care trebuie luat în considerare.
- Din punct de vedere dinamic, mixerul este o legătură inerțială cu întârziere. În acest caz, constanta de timp este de obicei de 200÷300 s, cu lag 90÷100 s.
În astfel de condiții, funcționarea normală a circuitului de deviere nu poate oferi indicii de precizie necesari pentru o acțiune rapidă. Prin urmare, este rezonabil să se utilizeze o schemă cu două bucle pentru formarea acțiunii de control. Primul circuit — rapid, funcționează pentru compensarea perturbărilor tehnologice (în cazul considerat, perturbările tehnologice pot include modificarea debitului de încărcare în mixer). Aproximativ, debitul de apă este furnizat în conformitate cu schema de proporționare volumetrică: debit de încărcare — debit de apă. Apoi, valoarea stabilită a debitului de apă este corectată prin abaterea conținutului real de umiditate de la valoarea stabilită. Acest mod de funcționare se numește control prin compensarea perturbațiilor cu corectarea abaterii. Ca influențe perturbatoare pot fi și modificările conținutului de umiditate al componentelor încărcăturii (minereu, concentrat), adică conținutul lor inițial de umiditate.
Este posibil să se utilizeze sisteme automate de optimizare pentru a regla conținutul de umiditate al încărcăturii, dar apar dificultăți din cauza inerției ridicate a procesului. În acest caz, este recomandabil să se utilizeze sisteme de optimizare automată discrete (în etape) pentru a corecta conținutul de umiditate în funcție de productivitate.
