Устройство для контроля температуры металла в конвертере

Устройство для контроля температуры металла в конвертере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕШЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ, включающее блок расчета времени продувки , блок измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок измерения веса сыпучих материалов, блок измерения содержания водорода в отходящих газах, блок расчета времени реакции разложения влаги, содержащей- , ся в сыпучих материалах, бункер с механизмом ввода сыпучих материалов, блок расчета температуры металла, регистрирующий прибор, при этом первый выход блока расчета времени продувки подсоединен к первому входу блока расчета температуры и к блоку измерения содержания водорода в отходящих газах, а выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета времени реакции разложения влаги, а его выход - в бункер с механизмом . ввода сыпучих материалов, втсфой выход блокарасчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах и блока расчета времени реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, выходы которых подсоединены соответственно к шестому , седьмому и восьмому входам блока расчета температуры металла, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля температуры металла в ванне конвертера, в него введены блок измерения веса чугуна, i блок измерения , блок определения химического состава чугуна, СЛ блок измерения температуры чугуна, блок измерения температуры металла и блок определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке, причем третий выход блока расчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определе ния химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, а выхоСХ ) ды этих блоков подсоединены соответ-sj ственно к второму, третьему, четвер s| тому и пятому входам блока расчета iNd температурыметалла, четвертый выход блока расчета времени продувки подсоединен к блокам измерения температуры металла к определения содержанш углерода в металле на промежуточной повалке, выходы которых подсоединены соответственно к девятому, десятому входам блока расчета температуры металла . 2. Устройство по п. 1, о т л и .чающееся тем, что блок рас

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 21 С 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3726987/22-02 (22) 13.04.84 (46) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) М.7(. Толымбеков, Т.С. Намазбаев

Д.И. Туркенич, 10.А. Романов, П.В. Селюков и И.Г. Тухватшина (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика (53) 669.046.564(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 876727, кл. С 21 С 5/30, 1980. . Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3613087/22-02, кл, С 21 С 5/30, 1983. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ, включающее блок расчета времени продувки, блок измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок измерения веса сыпучих материалов, блок измерения содержания водорода в отходящих газах, блок расчета времени реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, бункер с механизмом ввода сыпучих материалов, блок расчета температуры металла, регистрирующий прибор, при этом первый выход блока расчета времени продувки подсоединен к первому входу блока расчета температуры и к блоку измерения содержания водорода в отходящих газах, а выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета времени реакции разложения влаги, а его выход — в бункер с механизмом .ввода сыпучих материалов, второй выход блока расчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения

ÄÄ SUÄÄ 1178772 A веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах и блока расчета времени реак ции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, выходы которых подсоединены соответственно к шестому, седьмому и восьмому входам блока расчета температуры металла, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля температуры металла в ванне конвертера, в него введены блок измерения веса чугуна, блок измерения веса лома, блок определения химического состава чугуна, блок измерения температуры чугуна, блок измерения температуры металла и блок определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке, причем третий выход блока расчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определе ния химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, а выходы этих блоков подсоединены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока расчета температуры металла, четвертый выход блока расчета времени продувки подсоединен к блокам измерения темпера- туры металла и определения содержанщ углерода в металле на промежуточной повалке, выходы которых подсоединены соответственно к девятому, десятому входам блока расчета температуры металла.

2. Устройство по п. 1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что блок рас1178772 чета времени реакции разложения влаги выполнен в виде трех триггеров, трех схем ИЛИ, двух формирователей импульсов, генератора тактовых импульсов, трех схем И, счетчиков десятых долей секунд, секунд и десятков секунд, схемы буферных ключей, компаратора,. двух дешифраторов, одновибратора и четырех переключателей, причем выходы блока расчета времени продувки и третьей схемы И подсоединены соответственно к первому и второму входа первого триггера, а первый выход последнего подсоединен к первым входам первой и второй схемы ИЛИ, к второму входу третьего триггера, к третьим входам второй и третьей схем И, выход второго триггера подсоединен к второму входу первой схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к второму входу первой схемы И, выход генератора тактовых импульсов подсоединен к первому входу первой схемы И, à его выход подсоединен к входу счетчика десятых долей секунд, выход второго триггера подсоединен к второму входу второй схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к входу первого формирователя импульсов, à его выход подсоединен к установочным входам трех счетчиков, выход переноса счетчика десятых долей секунд подсоединен к счетному входу счетчика секунд, а его выход — к счетному входу счетчика десятых секунд, выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы ИЛИ, счетные выходы счетчиков десятых долей секунд и секунд подсоединены соответственно к входам первого и второго дешифраторов, а счетные . выходы трех счетчиков подсоединены соответственно к первому, второму и третьему входам схемы буферных ключей, aего выход подсоединен к восьмому входу блока расчета температуры металла, выход первого дешифратора подсоединен через переключатели на первые входы второй и третьей схемы

И, а выход второго дешифратора подсоединен через переключатели на вторые входы второй и третьей схемы И, Ъьиоды второй и третьей схемы И подсоединены к входу одновибратора, выход которого подсоединен к входу бункера с механизмом ввода сыпучих материалов и к первому и второму вхо. дам соответственно второго и первого триггеров; выход блока измерения содержания водорода подсоединен к входу компаратора, а выход последнего подсоединен к первому входу третьей схемы ИЛИ, выход которой подсоединен к второму входу второго триггера, а

его выход подсоединен к вторым входам первой и второй схемы ИЛИ и к второму входу второго формирователя импульса, выход которого подсоединен к первому входу третьего триггера, выход последнего подсоединен к восьмому входу блока расчета температуры.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что блок расчета температуры металла выполнен в виде двух модулей ввода инициативных сигналов, коммутатора дискретных сигналов, двух модулей кодового управления, блока согласования вводавывода, микро-ЭВИ, модуля гальванической развязки, причем выход блока расчета времени продувки и первые выходы блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому входам первого модуля ввода инициативных сигналов, в выход последнего подсоединен к первому входу блока согласования ввода- вывода, вторые контактные группы выводов блока измерения веса чугуна, блока измерения .веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому входам коммутатора дискрет1178772

1 2

Изобретение относится к устройст- продувки по статическому алгоритму вам для контроля температуры металла время продувки (или суммарное колив конвертере и может быть использо- чество кислорода), время присадки вано в черной металлургии для контро- сыпучих материалов, суммарный вес и ля температуры металла в конвертер- з количество присадок, суммарный вес ном производстве, чугуна и лома, блок 2 измерения веса

Целью изобретения является повы- чугуна — тензометрические весы АИРИ-Т; шение точности контроля температуры блок 3 измерения веса лома — платформеталла в ванне конвертера. менные весы ИВС; блок 4 определения

На фиг. 1 изображена блок-схема химического состава чугуна — кванто10 метр "Поливак"; блок 5 измерения предлагаемого устройства; на фиг.2— характерная диаграмма изменения температуры металла в конвертере; на фиг.3 — блок расчета времени разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах; на фиг.4 — блок расчета температуры металла. температуры чугуна — термопару, например, типа ТПР-2075; блок 6 измен рения содержания водорода в отходящих газах — серийно изготавливаемый масс-спектрометр IK-1215; блок 7 измерения веса сыпучих материалов—

Устройство (фиг. 1) содержит - серийный дозатор, например типа блок 1 расчета времени продувки, блок 1858 УВТ; блок 8 измерения содержа2 измерения веса чугуна, блок 3 изме- 20 ния влаги в сыпучих материалах— рения веса лома, блок 4 определения .нейтронный влагомер, например, типа химического состава чугуна, блок 5 ВНС-7205. ных сигналов, а его выход подсоединен к входу модуля гальванической развязки, выход которого подсоединен,,к входу второго модуля ввода инициативных сигналов, а выход последнего подсоединен к второму входу блока согласования ввода-вывода, первый выход которого подсоединен к микроЭВИ, а выход последнего подсоединен с третьему входу блока согласования измерения температуры чугуна, блок

6 измерения содержания водорода в отходящих газах, блок 7 измерения веса сыпучих материалов, блок 8 измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок 9 расчета времени реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, бункер 10 с ЗО механизмом ввода сыпучих материалов в конвертер, блок 11 измерения температуры металла, блок 12 определения содержания углерода в металле, блок 13 расчета температуры металла и З5 регистрирующий прибор 14.

Блок 1 расчета времени продувки представляет собой статическую систему управления конвертерной плавкой, . которая рассчитывает перед началом ° W0 ввода и вывода, второй выход последнего подсоединен к входу первого бесконтактного модуля, а его выход подсоединен к девятому входу коммутатора дискретных сигналов, третий выход бяока согласования ввода-вывода подсоединен к входу второго модуля кодового управления, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора.

Блок 9 расчета времени реакции разложения влаги содержит (фиг.3) первый триггер 15, первую схему ИПИ

16, вторую схему ИЛИ 17, первый формирователь 18 импульса, генера-тор 19 тактовых импульсов с частотой

10 Гц, первую схему И 20, счетчик

21 десятых долей секунд, счетчик 22 секунд, счетчик 23 десятков секунд, схему 24 буферных ключей, компаратор

25, третью схему ИЛИ 26, второй триггер 27, первый дешифратор 28, второй дешифратор 29, второй формирователь

30 импульса, вторую схему И 3! ° третью схему И 32, одновибратор 33, третий триггер 34 и переключатели

$1, S2 S3 $4.

1178772 ввода-вывода вводит поступившую. на вход блока 13 расчета температуры металла информацию.

Сигнал о начале продувки поступает в блок 6 и на первый вход первого модуля 35 ввода инициативных сигналов блока 13 с первого выхода блока 1 расчета времени продувки, который включает масс-спектрометр блока 6 измерения содержания водорода в отходящих газах, и микро-3ВМ 39 блока

13 расчета температуры металла начинает расчет температуры металла по

Блок 11 измерения температуры металла на промежуточной повалке представляет собой термопару, например, типа ТПР-2075.

Блок 12 определения углерода в металле выполнен в виде экспрессанализатора типа ЭСУ-155..

Блок 13 расчета температуры металла содержит (фиг.4) первый модуль

35 ввода инициативных сигналов, ком- 10 мутатор. 36 дискретных сигналов, первый модуль 37 кодового управления бесконтактный, блок 38 согласования ввода-вывода, микро-3BN 39, модуль

40 гальванической развязки, второй модуль 41 ввода инициативных сигналов и второй модуль 42 кодового управления бесконтактный;

Первый и второй модули 35 и 41 ввода инициативных сигналов выполне- gp ны в виде серийно выпускаемых модулей ввода инициативных сигналов, например, типа А622-8. Коммутатор

36 дискретных сигналов представляет собой серийно выпускаемый коммутатор дискретных сигналов входного, например, типа А622-10, который предназначен для уменьшения количества модулей ввода дискретных сигналов и имеет входных 256 и выходных 16 каналов.

Первый и второй модули 37 и 42 кодового управления бесконтактные выполнены в виде серийно выпускаемых модулей кодового управления бесконтактных, например, типа А641-9 и предназначены для приема и запомина-.. ния двоичных сигналов„. поступающих

I из микро-3ВМ 39 и коммутации электрических цепей постоянного тока уп. равляемого объекта.

Блок согласования ввода-вывода представляет собой блок согласования . ввода-вывода системы СОУТ-7285 и предназначен для согласования интер- 45 фейса микро-ЭВМ 39 с серийно выпуска-. емыми модулями А622-8, А622-10, А6419, А621-3/1. Микро-3В1 39 представляет собой серийно выпускаемую микро-ЭВИ, напри- 50 мер, типа "Электроника-60", модуль

40 гальванической развязки — два серийно выпускаемых модуля гальванической развязки, например, типа

К621-.3/1. $5

Регистрирующий прибор 1 выполнен в виде прибора, отображающего информацию, типа ПИУ-2.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом очередной плавки блок расчета времени продувки по статическому алгоритму рассчитывает вес чугуна и лома, суммарный вес и количество присадок сыпучих материалов и вьщает сигнал в блок 2 измерения веса чугуна, блок 3 измерения веса лома, блок 4 определения химического состава чугуна и в блок 5 измерения температуры чугуна. Сигналы с блоков 2, 3, 4 и 5, пропорциональные весу чугуна, весу лома, химическому составу чугуна по четырем элементам:

Мп, Si, P, S и температуре чугуна, поступают соответственно на второй, третий, четвертый и пятый входы (фиг,4) первого модуля 35 ввода инициативных сигналов, с выхода которого через блок 38 согласования вводавывода сигналы поступают в микро-3BN

39.

Появление инициативного сигнала на втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом, восьмом, девятом или десятом входе первого модуля 35 ввода инициативных сигналов воспринимается микро-3Bl 39 как извещение о том, что на первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую, седьмую, восьмую или девятую контактную группу (шестнадцать входных каналов) соответственно коммутатора 36 дискретных сигналов поступили сигналы с выхода блока, выработавшего инициативный сигнал.

Микро-ЭВМ 39, управляя коммутатором 36 дискретных сигналов с помощью первого модуля кодового управления бесконтактного, производит выбор соответствующей контактной группы коммутаторов 36 дискретных сигналов и через модуль 40 гальванической развязки, второй модуль 41 ввода инициативных сигналов и блок 38 согласования

1! 78772 зависимости (физическая сущность уравнения рассмотрена ниже)

Тает = Тчуг + о ((С)чуг — 1С| i+i) +

+ at — ЬТо л (1) l0

40 где Тчуг — темпеРатУРа ЧУГУна, С3 (С „„„- содержание углерода в чу гуне, Ж, и вывод информации о температуре металла через блок 38 согласования ввода-вывода и второй модуль 42 кодового управления бесконтактный на регистрирующий прибор 14.

По ходу продувки в моменты присадки сыпучих материалов блок 1 расчета времени продувки по второму выходу выдает разрешающий сигнал в блок 7 измерения веса сыпучих материалов, блок 8 измерения содержания влаги в сыпучих материалах и в блок 9 расчета времени реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах.

Сигналы с выходов блока,7 и 8, про- 25 порциональные весу и содержанию влаги в сыпучих материалах, поступают соответственно на шестой и седьмой входы первого модуля 35 ввода инициативных сигналов и в микроЭВИ 39 вводится информация о весе сыпучего материала с пятой контактной группы, и о содержании влаги в сыпучем материале с шестой контактной группы коммутатора, 36 дискретных сигналов.

Сигнал, соответствующий началу присадки, с блока 9 расчета времени реакции разложения влаги (фиг.З) поступает на первый вход первого триггера 15 и перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. Сигнал с выхода первого триггера 15 поступает на первый вход первой схемы ИЛИ.16, на первый вход второй

45 схемы ИЛИ 17, на третий вход второй схемы И 31, на третий вход третьей схемы И 32 и на второй вход третьего триггера 34. С выхода второй схемы

ИЛИ 17 сигнал поступает на вход первого формирователя 18 импульса, по50 следний срабатывает по положительному перепаду входного сигнала и вырабатывает импульс длительностью примерно 1 мс. Передний фронт импульса с выхода первого формирователя 18 импульса соответствует перебросу первого триггера 15 из нулевого сосгояния в единичное. Импульс с выхода первого формирователя 18 импульса поступает на установочные входы счетчиков 21 — 23 и сбрасывает их.

С выхода первой схемы ИЛИ 16 сигнал поступает на второй вход первой схемы И 20 и разрешает прохождение через нее импульсов с частотой 10 Гц с выхода генератора 19 тактовых импульсов, поступающих на первый вход первой схемы И 20. С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетный вход счетчика 21 десятых долей секунд, с выхода последнего— на счетный вход счетчика 22 секунд, а с его выхода — на счетный вход счетчика 23 десятков секунд. Выходы счетчиков 21 и 22 подключены к дешифраторам,28 и 29.

Одновременно с перебросом первого триггера 15 из нулевого состояния в единичное сигнал с его выхода поступает на третий вход второй схемы

И 31 и на третий вход третьей схемы

И 32 и разрешает прохождение сигналов через них. Сигнал с выхода первого триггера 15 также поступает на второй вход третьего триггера 34 и перебрасывает его из единичного состояния в нулевое.

С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель Sl сигнал поступает на первый вход второй схемы И 31, на второй вход которой сигнал поступает.с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель SÇ. Сигнал на выходе второй схемы И 31 появляется после перехода сигнала с начала присадки из блока 1 расчета времени продувки через время, определяемое положениями переключателей Sl и SÇ. Сигнал с выхода второй схемы И 31 поступает на вход одновибратора 33 и запускает его.

Одновибратор 33 вырабатывает импульс длительностью примерно .5 с, сигнал с еro выхода поступает на механизм

10 открывания заслонки бункера.

С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель S2 сигнал поступает на первый вход третьей схемы И 32, на второй вход которой поступает сигнал с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель S4. Сигнал на выходе третьей схемы И 32 появляется, после прихода сигнала о начале присадки

772

7 1178 из блока 1 расчета времени продувки через время, определяемое положениями переключателей S2 и S4. Сигнал с выхода третьей схемы И 32 поступает на второй вход первого триггера

15 и на первый вход второго триггера

27. Сигнал, поступающий на второй вход первого триггера,15, перебрасывает его из единичного состояния в нулевое. Нулевой сигнал с выхода 10 первого триггера 15 поступает на первый вход первой схемы ИЛИ 16, а с ее выхода на второй вход первой схемы И 20 и запрещает прохождение им пульсов с выхода генератора 19 такто- 15 вых импульсов через первую схему И 20 на счетный вход счетчика 21 десятых долей секунд. Сигнал с выхода третьей

- схемы И 32, поступающий на первый вход второго триггера 27, перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. С выхода второго триггера 27 сигнал поступает на второй вход второй схемы ИЛИ 17, с выхода которой он подается на вход первого формировате- д ля 18 импульса. Последний вырабатывает импульс, передний фронт которого соответствует перебросу второго триггера 27 из нулевого состояния в единичное. Импульс с выхода первого фор- З0 мирователя 18 импульса поступает на установочные входы счетчиков 21 — 23 .и сбрасывает их. Одновременно сигнал . с выхода второго триггера 27 посту-. пает на второй вход первой схемы

ИЛИ 16, с выхода которой он подается на второй вход первой схемы И 20 и разрешает прохождение .через нее импульсов, поступающих с генератора 19 тактовых импульсов на ее первый вход. 40

С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетный вход счетчика 21 десятых долей секунд.

Сигналов на выходе схем И 31 и 32 не будет, так как на третьи входы каждой схемы поступает нулевой сигнал с вьжода первого триггера 15.

После присадки сыпучих материалов происходит возникновение пика на кривой измерения содержания водорода в отходящих газах. В момент появления пика и по сигналу из блока 6 измерения содержания водорода срабатывает ком.паратор 25. Выходной сигнал компаратора 25 поступает на первый вход

:третьей схемы ИЛИ 26, с выхода которой он подается на второй вход второго триггера 27 и перебрасывает его из единичного состояния в нулевое °

Нулевой сигнал с выхода второго триггера 27 придет на второй вход первой схемы ИЛИ 16, а с ее выхода — на второй вход первой схемы И 20 и запретит прохождение импульсов через нее на вход счетчика 21 десятых долей секунд, На выходе счетчиков 21 — 23 будет находиться код числа, равный времени реакции разложения влаги, содержащейся в присадке сыпучего материала.

Сигналы с выходов счетчиков 21

23 поступают на входы схемы 24 буферных ключей, которая согласует выходы счетчиков 21 — 23 с входами блока

13 расчета температуры металла.

Одновременно с перебросом второго триггера 27 из единичного состояния ,в нулевое второй формирователь 30 импульса, который срабатывает по отри-. цательному перепаду входного сигнала, вырабатывает импульс, передний фронт которого соответствует перебросу второго триггера 27 из единичного состояния в нулевое. Импульс с выхода второго формирователя 30 импульса поступает на первый вход третьего триггера 34 и перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. С выхода третьего триггера 34 сигнал поступает в.блок 13 расчета температуры металла в качестве сигнала инициативы, по которому производится считывание информации с выхода счетчиков 21 — 23.

В том случае, если при работе блока 9 расчета времени разложения влаги по каким-то причинам на вход компаратора 25 не придет сигнал из блока 6 измерения содержания водорода, произойдет перечисление счетчика 23 десятков секунд. На его выходе появится сигнал переноса, который поступит на второй вход третьей схемы ИЛИ 26 и с ее выхода на второй вход второго триггера 27 и перебросит его из единичного состояния в нулевое. На выходе счетчиков 21 — 23 будет находиться нулевой код.

Выходной сигнал с блока 9 расчета времени реакции разложения влаги, пропорциональный времени реакции разложения влаги, содержащейся в присаживаемой порции сыпучего материала, поступает на восьмой вход первого модуля 35 ввода инициативных сигналов. С седьмой контактной груп10

772 где Сне —

f ðösë

Яеъ|Л—

a, Ь,.d—

Сазе puss

ЬТа»» =

Сне г ч ме

С=а+Ь Т, (3) 9. 1178 пы коммутатора 36 дискретных сигйалов информация о времени разложения влаги вводится в микро-ЭВИ 39, в которой рассчитывается истинная теплоемкость металла для определения перепада температур в конвертере после присадки сыпучего материала по зависимости

Сяет = а + Ь Р Ясып ° e " (2) 10

) истинная теплоемкость металла, ккал/(кг С); время разложения влаги в присаживаемой порции сыпучего материала, с; измеряемое значение содержания влаги в сыпучих материалах, %; измеряемое значение веса сыпучих материалов, кг; эмпирические коэффициенты, определяемые опытным путем, и температура металла с учетом охлаждающего дейст- 25 вия сыпучих материалов по формуле

Ту4ет = Тчуг+ 3 ((С)чуг — (С) g ) +

+ а. t — ЬТ охл, 30

1 7. где Тчуг — температура чугуна, С; (С)чуг — содержание углерода в чугуне, %;. где Снзв,С ет — теплоемкости извести и металла, ккал/(кгХ к С); (?ass,(ает — вес извести и металла40 кг;

Тиет,Tuss — температура металла и температура извести к моменту засыпки, С.

Расчетное значение температуры ме- 45 талла в ванне конвертера выводится на регистрирующий прибор 14.

В дальнейшем по ходу продувки температура металла контролируется в интервале 20 с, а перед каждой при- 50 садкой сыпучих материалов измеряется содержание влаги и вес сыпучих материалов. После присадки определяется время реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах,.истин- 55 ная теплоемкость металла, перепад температур металла в конвертере. По окончании первого периода плавки, во время повалки конвертера.для слива шлака, блок 1 расчета времени продувки по четвертому выходу выдает разрешающий сигнал в блок 11 измерения температуры металла и в блок 12 определения содержания углерода в металле.

Сигналы с блоков 11 и 12, пропорциональные температуре и содержанию углерода в металле, поступают соответственно на девятый и десятый входы первого модуля 35 ввода инициативных сигналов и в микро-ЭВМ 39 вводится информация о температуре металла с восьмой контактной группы и информация о содержании углерода в металле с девятой контактной группы коммутатора 36 дискретчых сигналов блока 13 расчета температуры металла для коррекций расчетных значений температуры и углерода в металле.

Контроль .температуры металла в конвертере с помощью предлагаемого устройства основан на следующих теоретических предпосылках.

Время полного растворения кусков извести в значительной степени зависит от интенсивности перемешивания ванны. Папример, .для растворения кусков извести размером 50-80 мм в кислородно-конвертерной ванне требуется около 5 — 10 -мин.

После ввода сыпучих материалов в конвертер происходит понижение температуры металла в связи с охлаждающим действием извести. Для определения перепада температур металла необходимо учитывать изменение истинной ,теплоемкости металла по ходу продувки.

Истинная теплоемкость увеличивается с ростом температуры металла и измеряется при различных температурах по зависимости где С вЂ” истинная теплоемкость металла, ккал/(кг C)

Т вЂ” температура металла, С; о а,Ь вЂ” эмпирические коэффициенты.

В моменты присадок сыпучих материалов истинную теглоемкость определяют на основе регистрации времени реакции разложения влаги, содержащейся в каждой присадке сыпучего материала.

Скорость протекания реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучем материале в ванне конвертера, 1178 зависит от температуры ванн в момент присадки, от веса присадки и содержания влаги в сыпучем материале.

Под воздействием высокой температуры источником газовыделения водорода (Н ) из ванны конвертера является влага, содержащаяся в сыпучих материалах, разложение влаги происходит по реакции

10 (4) 2Н О = 2Н Ф+ Opt

d разл

С ме т" = а + Ь. Р Я цып ° е где Сиет — истинная теплоемкость металла, ккал/(кг . С);

<.р » вЂ . измеряемое значение времени реакции разложения, влаги, содержащейся в при-саживаемой порции сыпучего материала, с; — измеряемое значение содержания влаги в присаживаемой порции сыпучего материала, %: ()<:rrrr — вес присаживаемой порции сыпучего материала, кг, а,b,d — эмпирические коэффициенты. . Таким образом, по приведенному уравнению можно рассчитать истинную

50 теплоемкость металла дпя определения перепада температур в ванне конвертера после присадки сыпучего материала по зависимости

55

Т<ккл =, (Тиет Тиье ) y (>)

С rr>e ° Оюза

С нет g мет

Завершение данной реакции характеризуется увеличением содержания водорода в отходящих конвертерных газах. Определив время от момента подачи присадки сыпучих материалов до появления пика по водороду, можно определить время реакции разложения влаги в сыпучем материале.

Путем обработки экспериментальных данных методом многофакторного регрессионного анализа для условий кислородно-конвертерного цеха получено уравнение для расчета истинной теп- д

-лоемкости металла в ванне конвертера в зависимости от времени реакции разложения воды, содержания влаги и массы сыпучих материалов, присаживаемых в конвертер 30

772 12 где Сиьв,Смет- теплоемкость извести и металла, ккал (кг С);

Олм,,(„ет- вес извести и металла, кг;

Тиет,Тмзь — температура металла и извести к моменту засыпки, С.

Температура металла. контролируется по ходу продувки непрерывно, а в Момент присадок сыпучих материалов учитывается охлаждающее действие извести по зависимости

Т мет = Тч у< + 3 (С) чу< — P() i+ g ) +

+ at — Ток»> где Тчу< — температура чугуна, С; — время продувки, с;

j(;) чу<- содержание углерода ь чугуне, %;

Г<

hiorr» — перепад температур после присадки сыпучего металла в ванне конвертера, С.

Остальные элементы данного уравнения определяются С1,+,"1С);-cL

Яр-4. 8

Ч «o ° г (Ъ< Чм< Ур Чр) ио ° с р ч к (т„"- т.",)

Сл ь Оям окл — Смет q (Тмет- Тлэв.) где qe — тепловой эАфект реакции окисления углерода, ккал/кг;

Срет- тецлоемкость металла, ккал/кг град;

М вЂ” шаг счета, с;

p(.p коэффициент, учитывающий интенсивность продувки, который определяют либо из эксперимента, либо расчетным путем, 1 5. %.rrar<

<(о

<т -т -т«) <ф- "=-T — где Vqrrrcr< — максимальная скорость окисления углерода, мин;

+i — температура металла в предыдущем mare, С; о — температура плавления металла при начальном содержании углерода, С; о ° . . $p) — текущее содержание углерода в металле, %;. — тепловые эффекты реакций окисления марганца, фосфора, соответственно, кка;;/кг;

78772

Чист = чу + Q» r

Таблица 1

Плавка N - 233214

Вес сыпучих матеВремя от начала первого периода, мин

Перепад температур после присадки извести, С

Теплоемкость

Температура металла,4 С жидкого металла, ккал (кг С) риалов, кг

0,20

4,40

0,196

8,91

5,00

2000

6,00

2000

0,212

8,51

6,20

7,20

0,229

7,75

7,40

2000

1410,63

8,40

14707,25

9,00

6,61

0,271

2000

13 11

VMn3 Vp — средние скорости окисления марганца, фосфора, 7. мин; бер3 Š— площадь и степень черноты поверхности футеровки; — постоянная Стефана-Больцмана; — плотность металла, кг/м3; объем жидкого металла, M3 ° Н Тос. температура кожуха конвертера и окружающей среды о соответственно, С;

Снэв, Сны- теплоемкость извести и теплоемкость металла в конвертере, ккал/(кг С);

Qc m — масса присадки в момент засыпки, кг; (нет — вес жидкого металла по ходу продувки, кг;

Q чу» — вес чугуна, кг; л — вес лома, кг.

Как показали экспериментальные исследования, учет охлаждающего действия присадки сыпучих материалов при расчетах непрерывного контролирования температуры металла в ванне конвертера повышает точность контроля

5 температуры. Действительно, среднеквадратичная погрешность измерения температуры металла по результатам сравнения расчетной температуры с фактической на 85 измерениях соста10 вила 998 С.

Характерная диаграмма изменения температуры металла в ванне конвертера, полученная с помощью макета устройства, приведена на фиг. 2. В

f5 табл. 1 и 2 приведены изменения измеряемых рассчитываемых параметров соответственно на плавках У 233214;

Р 233276. На базе табл. 1 построена кривая на фиг.2.

20 Предлагаемое устройство позволяет за счет непрерывного контроля температуры по всему ходу продувки оптимально управлять температурным режимом плавки, что приводит к снижению

25 количества плавок с додувками по температуре.

1345,62

1375 33

1371,63

1387, 15

1384,42

1397,71

1394,83

1178772

9,20

9,40

2000

0,278

6,46

2000

0,294

6,17

4000

0,296

12,31

0,299

13,00

2000

6,19

14,00

1476, 17

0,353

2000

14,20

15,20

5,31

1474,64

1494, 21

1492,21

1524,93

4,89

2000

0,388

15,40

17,00

17,00

17,20

1S,00

4000

0,421

9,36

18,20

19,20

19,40

4000

0,460

8,64

20,20

3,8

0,529

2000.20,40

22,40

23,00

10,40

11,00

11,.20

11,40

12,40 Промежуточная повалка

3 ) 4

Tq cw = 1530 00 С

Продолжение табл. 1

1415,23

1412,64

1427, 78

1425,83

1433,22

1429,28

1457,55

1454,42

1533 08

1549, 16

1545, 73

1561,47

1557,79

1580,18

1579,33

1625,17

1627,51

1178772

Плавка Ф 233276

5,40

6,00

2000

0,217

8,26

7,20

0,273

7,40

6,63

2000

9,00

9,20

12,40

4000

12, 54

0,292

13,00

0,301

12,56

4000

15,00

15,20

16,20

17,40

18,40

19,00

4000

0,394

9, 8.9

9, 8 3

4000

0,401 о

Тцьс к= 1560,0 С

21,00

21,20

21,40

22,00

22,20

22,40

24,40

4000

7 61

0,537

7,59

0,539

4000

3,71

2000

0,545

25,00

Время от начала первого периода, мин

Промежуточная повалка

Вес сыпучих материалов, кг

Теплоемкость жидкого металла, ккал (кг. С)

Перепад температур после присадкй извести, С у а б и ц.а 2

Температура металла, С

1396,37

1 392,16

1407,39

1404,97

1425,24

1419,82

1470,46

1465.01

1514,87

1508,82

1531,57

1527,12

1552,66

1556,85

1587,72

1584964

1589,79

1585,25

1590,33

1589,67

1610,57

1614,98

1178772

Фиг. 1

1б Я

JAN

1638

1S7S

1ЮХО цл ад

ЯЯ

14Ë

1771

1Jl0

1 2 7 4 Р Е 7 8 У 1011 12 QC 11Ю17181У2021

Pun. 2

1178772.

1178772

Составитель А. Абросимов

Редактор А. Лежнина Техред Е. Фечо Корректор М. Самборская

Заказ 5609/22 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4