Способ управления кислородно-конверторным процессом

Способ управления кислородно-конверторным процессом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАН И И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и 711108 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.08.76 (21) 2398987(22-02 (5!) М. Кл.2 — с присоединением заявки №вЂ”

С 21 С 5/30 (23) Приоритет—

Гооудврственньй номнтет

СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 25.0! .80. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 03.02.80 (53) УДК 669.184:65.. 01 1.56 (088.8) (72) Авторы С. В. Колпаков, А. E. Абросимов, С. 3. Афонин, В. В. Здановский, изобретения В. П. Локтионов, Ю. А. Романов, Л. И. Тедер, Д. И. Туркенич и П. И. Югов

Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина и Новолипецкий металлургический завод (71) Заявители (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДНО КОНВЕРТОРНЫМ

ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к металлургии, а именно к автоматизации кислородно-конверторного процесса.

Известен способ автоматического управления процессом продувки в конверторе, основанный на использовании информации о начальных и заданных условиях продувки, причем с целью повышения выхода годного литья измеряют давление газов под куполом камина, температуру факела — на выходе из горловины конвертора и путем обработки этой информации в счетно-решающем устройстве определяют скорости выгорания углерода, роста температуры, выгорания железа и дожигания СО и СОн.

По количеству Fe0 в шлаке управляют положением фурмы, по коэффициенту использования кислорода — расходом дутья, а по скорости роста температуры и выгорания углерода — количеством охлаждающих материалов, подаваемых в конвертор, причем после последней добавки эту же функцию выполняют путем изменения расстояния сопла фурмы от уровня спокойного металла (1).

Недостатком известного способа является невысокая точность управления процессом вследствие нестационарности во времени связи между давлением газов под куполом камина и скоростью окисЛения углерода в ванне конвертора, что вызывается, например, нестационарностью во времени тяги газоотводящего тракта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления кислородно-конверторным процессом без дожигания отходящих газов, основанный на измене10 нии положения фурмы и расхода кислорода в зависимости от содержания в отходящих газах двуокиси углерода и расхода продуктов горения, причем степень использования поступающего в ванну кислорода опре15 деляется по теплопроводности продуктов горения (2).

Недостаток этого способа заключается в низкой точности управления, связанной с большой погрешностью определения расхода продуктов горения.

Цель изобретения — повышение точнос. ти управления процессом плавки в конверторе.

71110В

Поста влен на я цель достигается тем, что между изменениями положения фурмы производят выдержку времени, равную запаздыванию отклика в объектах регулирования на это изменение и определяют величину M (приращение расхода газов при изменении положения фурмы) по формуле М = Д гдето (,) — изменние расхода газов при изменении положения фурмы, м з/сек;

Ь h — изменение положения фурмы, М, при М)0 фурму поднимают, а при

М(0 опускают. ю

На чертеже схематически показано техническое оборудование конверторного цеха, система регулирования давления и система регулирования согласно изобретению.

На чертеже показаны конвертор 1, фурма 2, подвижная заслонка 3 кессона, охладитель 4 конверторных газов, газоочистка 5, нагнетатель 6, шибер 7, установленный перед нагнетателями, датчики 8, 9 давления, блок 1Q сравнения, регулятор 11, исполнительный механизм 12, зона !3 горения отходящих газов под заслонкой, расходометр

14 отходягцих газов, показывающий прибор

15, экстремальный регулятор 16, управляющий вход 17 экстремального регулятора, привод 18 фурмы с исполнитель- 25 ным механизмом.

При опущенной заслонке (! — 2 мин от начала продувки) измеряется среднее значение давления внутри заслонки и сравнивается с давлением в цехе. Сигнал, пропорциональный указанной разности давлений, поступает на регулятор, воздействующий на привод шибера. Регулятор настроен таким образом, чтобы среднее значение давления под заслонкой превышало давление, измеренное снаружи заслонки, на величину ЗЗ порядка 1 — 2 мм вод. ст. При этом зона

13 горения отходящих газов устанавливается на расстоянии 400 мм от нижнего края заслонки и стабилизируется. Количество воздуха подаюгцего из цеха, в зоне горения 40 также стабилизируется, что и определяет квазистационарное содержание СО* в отходящих газах.

Таким образом, при указанном содержании СО> в отходящих газах можно в первом приближении считать, что система ре- 4» гулирования давления «следит» за выделением СО из конвертора.

Указанное положение позволяет при анализе динамики процесса выгорания углерода в ванне конвертора использовать только расход отходящих газон. По изменению его величины можно оценивать изменение скорости окисления углерода в ванне конвертора.

Для уменьшения продолжительности про- дувки скорость окисления углерода подд ре- . живается максимальной. Ра<-хбд отходящих газов после наведения шлака также поддерживается на максимальном уровне.

Управление процессом продувки заключается в следующем.

В некоторый момент времени (после наведения шлака) производится изменение положения фурмы (например, подъем). Через интервал времени оценивается изменение расхода отводящих газов. Если расход увеличивается, производится следующее изменение (шаг) фурмы в том же направлении.

Повторно оценивается изменение расхода газов. Указанная последовательность действий производится до тех пор, пока изменение положения фурмы вызывает увеличение расхода отходящих газов. Г!ри отсутствии изменения расхода газов при изменении положения фурмы или при его уменьшении по сравнению с исходным производится изменение (шаг) положения фурмы в направлении, противоположном первоначальному н так далее.

Таким образом, указанный способ изменения положения фурмы позволяет поддерживать максимальное значение расхода отходящих газов и, в конечном итоге, максимальную скорость выгорания углерода в ванне конвертора.

В общем виде предложенный способ можно охарактеризовать как разновидность экстремального регулирования конверторнОго процесса. Ведичина шага изменения положения фурмы Ь h выбирается из условий выделения реакции системы (в данном слу«ае по изменению расхода газов) на фоне помех (колебаний сигнала) на это изменение Л h зависит от типа измерителя (инерционности), характеристик каналов контура управления и так далее.

Для 300-тонного конвертора 3 h = 0,05—

0,1 м. . Величина Л Ъ выбирается из условий запаздывания в объекте регулирования, в измерительном канале и их инерционности.

Для 300-тонного конвертора, t = 2 — 5 с.

Применение предлагаемого способа позволяет: упростить оценку изменения скорости окисления углерода, поскольку для реализации его необходимо применение одного расходомера, по сравнению с газоанализатором на СО, СОд, расходомерами отходящих газов и вычислительными устройствами, необходимыми для реализации устройств по известным способам, а также повысить экономичность процесса за счет работы с высокими скоростями углерода, что сокращает врем я пл а вки. формула изобретения

Способ управления кислородно-конверторным процессом без дожигания отходящих газов, включающий измерение расхода отходящих газов и изменение положения фурмы, отличающийся тсм, что, с целью повышения точности управления процессом плавки в конверторах, между изменениями

711108

Составитель А. Тннофеев

Редактор Д. Алексеенко Текред K. Шуфрнч Корректор Н. Задерновская

Заказ 8507/16 Тираж 608 Подписное

МН И И ПИ Государственного кон нтета СССР по делам изобретений н открытий i 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

Фнлиал П П П к Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 положения фурми производят выдержку времени, равную запаздыванию отклика в объекте регулирования на это изменение и определяют величину М (приращение расхода газов при изменении положения фурмы) по формуле

M ьЯ

ETb гдето@ — изменение расхода газов при изменении положения фурмы, м /сек;

5 h — — изменение положенпя фурмы, М, при М)0 фурму поднимают, а при

М< 0 опускают.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

l. Лвторское свидетельство СССР

¹ 263624 к С 21 С 5/30 1970

2. Лвторское свидетельство СССР № 234433, кл. С 21 С 5/30, 1969.