Способ регулирования хода доменной печи

Способ регулирования хода доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОДА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий периодическую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменения параметров горячего обогащенного кислородом увлажненного дутья при циклическом увеличении расхода природного газа в пределах до 20% от исходного заданного на печь среднего уровня газа во время выпуска из печи жидких продуктов плавки, отличающийся тем, что, с целью экономии кокса, улучшения качества выплавляемого чугуна и повышения производительности печи, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижа$ ют влажность дутья в пределах до 5 г/м дутья в период выпуска жидких продуктов плавки ступенчато., с интервалом изменения их через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответствен но обратно и прямо пропорциональным темпу уменьшения напряженности магннт ного поля горна печи в период выпуска , начиная с момента уменьшения напряженности от максимума на 10% включительно до конца вьшуска, а в пеND О Ю риод накопления продуктов плавки в горне печи изменяют расход природного газа и влажность дутья на обратные по знаку и величине последовательно с момента увеличения напряженности вьш1е 10% от минимальной включи-; тельно до открытия следующего выпуска .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) g(51) С 21 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3581231/22-02 (22) 20 ° 04.83 (46) 30.10.84. Бюл. Р 40 (72) Ю.В.Федулов, Ю.Н.Овчинников, Б.И.Китаев, Ю.В.Яковлев, Г.П.Лежнев, Ю.В.Серов, М.С.Емельянов, В.M.Õàéðóòäèíîâ,,Ю.П.Неведров, А.И.Середа, В.А.Краснобаев, Н.А.Спирин и В.В.Мадисон (71) Магнитогорский дважды ордена

Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени металлургический комбинат им. В.И.Ленина и Уральский ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 669.162.267:662.69(088.8) (56) 1. Типовая технологическая инструкция 8 по доменному производству.

Минчермет СССР, Днепропетровск,1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 600183, кл. С 21 В, 3/00, 1970.

3. Федулов Ю.В. К вопросу изменения напряженности магнитного поля в горне доменной печи. — "Металлургия", 1982, )(8, с. 12-14.

4. Авторское свидетельство СССР

У 501066, кл. С 91 В 7/24, 1970.

5. Овчинников N.È. Автоматическая коррекция параметров комбинированного . дутья. "Металлург", 1981, с. 156. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОДА

ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий периодичес кую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменения параметров горячего обогащенного кислородом увлажненного дутья при циклическом увеличении расхода природного rasa в пределах до 20% от исходного заданного на печь среднего уровня rasa во время выпуска из печи жидких продуктов плавки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью экономии кокса, улучшения качества выплавляемого чугуна и повышения производительности печи, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижа- ф ют влажность дутья в пределах до

5 г/м дутья в период выпуска жидких продуктов плавки ступенчато, с интервалом изменения их через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответствен- но обратно и прямо пропорциональным темпу уменьшения напряженности магнитного поля горна печи в период выпуска, начиная с момента уменьшения напряженности от максимума на 10% включительно до конца выпуска, а в период накопления продуктов плавки в горне печи изменяют расход природного газа и влажность дутья на обратные по знаку и величине последовательно с момента увеличения напряжеиности вьппе 10% от минимальной включи-. тельно до открытия следующего выпуска °

1121292

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам регулирования хода доменной печи в замкнутом режиме с .помощью 3ВМ.

Известен общепринятый в практике доменного производства способ регулирования хода доменных печей, включающий управление в зависимости от технологических отклонений контролируемых датчиками параметров работы 10 печи, качества загружаемой шихты, состава комбинированного дутья и продуктов плавки t11 .

Однако в этом способе ериодически возникает нестационарность процес-15 са, вызванная цикличностью загрузки шихтовых материалов и выпуска жидких продуктов плавки при неизменности параметров и состава комбинированного дутья. 20

Известен способ регулирования хода доменной печи, включающий периодическое увеличение расходов дутья и природного газа во время циклического выпуска чугуна, причем расход дутья 25 изменяют на 1-2 и соответственно расход газа на 2-3 на каждый 1% повьппения разности порозности столба шихты в печи между выпусками P2) .

Способ позволяет частично устранить негативные последствия нестацио-, нарности доменного процесса и улучшить технико-экономические показатели работы печи за счет повышения ровности ее хода. Однако этому способу присуща неопределенность как в определении момента начала воздействия и абсолютных изменений расходов дутья и природного газа, так и в наличии данных о порозности загружаемой ших- 40 ты, которая нигде в практике доменного производства не определяется.

Известен также способ контроля агрегатного состояния шихты в доменной печи по изменению напряженности магнитного поля горна, фиксируемой магнитовосприимчивыми датчиками. Причем по характеру изменения синусоидальной кривой контролируют начало .и конец выпуска жидких продуктов 50 плавки и темпих накопления 3) и Я.

Однако по этому способу неизвестна последовательность изменения параметров дутья и природного газа для устранения нестационарности домен55 ного процесса.

Наиболее близким по технической сущности достигаемому результату является способ регулирования хода доменной печи, включающий периодическую загрузку в печь подач шихты и их плавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров процесса и периодическое управление ходом печи в соответствии с выявленными отклонениями путем изменения параметров горячего обогащенного кислородом увлажненного дутья при циклическом увеличении расхода природного газа в пределах до 20% от исход- ного заданного на печь среднего уровня во время выпуска жидких продуктов плавки.

Промьппленные опытные плавки этого способа регулирования хода на доменных печах Магнитогорского меткомбината показали, что за счет частичного устранения нестационарности процесса снизилась среднесуточная температура в шахте. Зто улучшило тепловую подготовку шихтовых материалов перед поступлением их в зоны активного восстановления и, как следствие, повысилась степень использования восспановителей Я.

Однако способ регулирования хода не обеспечивает стабилизацию температурных условий.в периоды выпуска наполнение горна жидкими продуктами плавки. В период выпуска сход шихтовых материалов увеличивается, горн интенсивно охлаждается. При этом увеличение расхода природного газа согласно известного способа только повьппает нестационарность температурных полей в нижней части печи.

Кроме того, способ не обеспечивает четкую оптимальную последовательность выполнения регулирования как во времени, так и по величине выполнения воздействия, а также не позволяет повысить производительность печи и улучшить качество чугуна.

Цель изобретения — экономия кокса, улучшение качества чугуна, повышение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования хода доменной печи, включаюему периодическую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменения параметров горячего обогащенного кислородом увлажненного дутья при циклическом увели3 112129 чении расхода природного газа в пре-( делаь до 207. от исходного заданного на печь среднего уровня газа во время выпуска из печи жидких продуктов плавки, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижают влажность дутья в пределах до 5 г/м дутья в период выпуска жидких продуктов-плавки ступенчато, с интервалом изменения их 1р через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответственно обратно и прямо пропорциональным темпу уменьшения напряженности магнитного поля горна печи в период выпуска, начиная с момента уменьшения напряженности от максимума на 107 включительно до конца выпуска, а в период накопления продуктов плавки в горне печи изменят расход природного газа и влажность дутья на обратные по знаку и величине последовательность с момента увеличения напряженности выше 107. от минимальной включительно до открытия следующего выпуска °

Последовательность действий способа регулирования хода доменной печи установлена при испытаниях его на доменных печах различного объема Магнитогорского металлургического комбина-З> та при выплавке предельного чугуна в различных шихтовых и дутьевых условиях .

Оп;гимальность пределов циклического изменения расхода природного газа

35 и влажности горячего дутья до

5,0 г/м также установлена во время опытных плавок. При этом выявлено, что выход за эти пределы в общепринятом режиме проведения доменной плавки на печах любого объема приводит к перерегулированию хода, усилению нестационарности процессов, и как следствие, вызывает неровный ход печи, перерасход. кокса, снижение качества чугуна.

Установлено также, что наиболее оптимально производить циклические ступенчатые изменения расхода природного газа и влажности дутья именно

50 после превышения напряженности магнитного поля горна на 107 от значений в моменты начала выпуска или его закрытия.

Практика испытания различных вари-55 актов изобретения показала, что наиболее рациональным является ступенчатое изменение расхода природного

2 4 газа и влажности дутья с интервалом очередной ступени увеличения (уменьшения) регулирующего параметра 12 подачи загружаемой шихты или в среднем через 6-16 мнн. Такой интервал регулирования удобен с точки зрения автоматизации по времени для обработки темпа изменения напряженности магнитного поля горна и определения пропорционального ему изменения величины природного газа и изменения величины природного газа и влажности дутья в очередной ступени регулирования. Кроме того, регулирование по времени чаще 1 подачи не дает улучшения, а реже двух подач приводит к опозданию необходимых для стабилизации хода печи управляющих воздействий.

Опытно-промышленная эксплуатация способа, осуществленного таким образом, показала, что в случаях загромождения горна или не полной выдачи жидких продуктов плавки замедляется число подач загруженных от момента закрытия выпуска до очередного его открытия. Соответственно этому снижаются также пределы изменения расхода природного газа и влажности дутья, что соответствует принципу регулирования — поддержания в объеме доменной печи постоянных температур rfoлей. При этом для сохранения среднесуточного заданного уровня расхода природного газа после выполнения очередной последовательности ступенчато" го его увеличения в указанных пределах следующее за ним ступенчатое уменьшение расхода газа выполняют с коррекцией на дебаланс газа от среднего уровня за цикл-выпуск-наполнение жидких продуктов плавки в горне.

Пример 1. Доменная печь У 10 объемом 2014 м оборудована магнитовосприимчивыми датчиками и типовыми датчиками контроля хода процессов, показания которых заведены в ЭВИ УМ-1, проплавляла шихту, содержащую 607 агломерата и 407. окатышей. Вес рудной части подачи составляет 40 т, время срабатывания подачи изменялось в пределах 6-8 мин. Средний расход природного газа находится на уровне

20000 мз/ч, а влажность дутья

10,0 г/м . Минимальное значение напряженности магнитного поля (Нг) в момент закрытия выпуска составляет

3000 гамм, а ее максимальная величи1121292

ЩЩППП Заааа 7893/79 иоаа 339 ПоПпненое

ПЮ Ч2Б

Фнли

1 рд,у. р ая,4 на перед открытием выпуска повышалась до 4200 гамм. Доменная печь имеет

14-разовый график выдачи чугуна, продолжительность выпуска 50 мин и межвыпускное время 53 мнн.

В момент закрытия очередного выпуска чугуна влажность дутья (g) составляет 5 г/м, расход природного газа (Пг) 24 тыс. м /ч и напряженность магнитного поля (Н) 3000 гамм.

За время срабатывания первой подачи (6 мин) напряженность увеличилась от 3000 до 3300 гамм (10,0X) и ЭВМ выдала команду на закрытие природного газа на 889 м /ч и открытие влажности дутья на 1, 11 г/м . За весь межвыпускной период выполнено 9 команд от ЭВМ, в результате расход природного газа снизился на 8000 м /ч, влажность дутья повышается до 15 г/м (см. чертеж). После открытия выпуска уменьшение напряженности магнитного поля на

10Х от ее максимального значения

4200 гамм произошло через 10 мин, в течение выпуска загружено 9 подач. После выполнения 8 команд от ЭВМ расход природного газа и влажность дутья достигли предельных значений и дальнейшее их изменение

1 до закрытия выпуска не производилось.

В дальнейшем цикл регулирования вновь повторяется.

Пример 2. При разогреве

5 доменной печи технологический персонал устанавливает среднюю базу по влажности 15 г/м вместо 10 г/м, как приведено в примере 1.

В этом случае перед открытием выпуска максимальная влажность

20 г/м, а минимальная — в момент закрытия выпуска 10 г/м . Перераспределение природного газа в циклы выпуск — межвыпускной периоды сохраняется, как описано в примере 1.

Пример 3. При похолодании доменной печи технологический персонал автоматическое управление дросселем влажности пара от 3ВМ переводит на ручное управление и устанавливают минимальное значение влажности дутья. Перераспределение природного газа в циклы выпуск-межвыпускной периоды сохраняется как описано в примере 1.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения на доменной печи объемом 2014 м составляет по30 рядка 100 тыс. руб. год.