Способ контроля окружной неравномерностиработы доменной печи c двумя и болеечугунными летками

Способ контроля окружной неравномерностиработы доменной печи c двумя и болеечугунными летками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО Е ЕНИЙ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)836107 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 260379 (21) 2741155/22-02 с присоединением заявки Ì9 (51)М. Кл.3

С 21 В 7/24 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытнй

Опубликовано 0706.81. Бюллетень No 21 (53) УДК 669.162. .263.2(088 ° 8) Дата опубликования описания 070681

Л.И.Рожавский, Б.М.Негинский М.M.Ôðåíêåëü, A.Â.Êîãàíîâ, И.Ф,Куруыов, Ю.С.Юсфин, М.Н.kaAp дан и В.Л.Покрышкин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследователь автоматизации черной металлурги (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОКРУЖНОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

1 АБОТЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ С ДВУМЯ И БОЛЕЕ

ЧУГУННЫМИ ЛЕТКАМИ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для контроля окружной неравномерности работы доменных печей, оборудованных двумя и более чугунными летками.

Известен способ контроля окружной неравномерности работы печи по распределению газового потока в верхней части доменной печи, заключающийся в анализе совокупности показаний периферийных термопар, расположенных по окружности доменной печи ниже защитных плит колошника (1). т5

Анализ работы отечественных мощ-. ных доменных печей с двумя и более чугунными летками показал, что на этих печах имеется существенная разница между составом жидких продуктов плавки, выдаваемых на различных чугунно летках. При этом, как показали исследования авторов изобретения, окружная неравномерность состава жидких продуктов плавки на нормально работающих доменных печах носит неустoé÷èâûé характер и изменяется во времени по величине случайным образом между различными лет хами.

Характерной особенностью технологии плавки в мощных доменных печах (нагример доменных печах Японии, доменной печи В 5 в Торонто, Италии, доменной печи У 9 метзавода . Криворожсталь в течение длительных интервалов времени в 1978 г) является работа с загруженной периферией и с достаточно развитой центральной отдушиной, вследствие чего температура периферийных газов на этих доменных печах практически мало изменяется и одинакова по всему периметру верхней части печи..Так, на доменной печи

Р 9 Криворожстали в 1978 г. в течени длительного времени температура периферийных газов по всем термопарам регулярно.:была в узких о пределах, в интервале 65-90 С. Это препятствует использованию известного метода обнаружения окружной неравномерности распределения газового потока по сечению верха доменной печи, Кроме того, известный способ контроля не учитывает конечного результата доменной плавки — состава жидких продуктов и ограничивается только логическим анализом выходных те 1перетурин параметров работы верх836107

Е ней части печи. Между тем на доменной печи 9 9 КриворожстаЛи в укаэанные периоды времени даже при практически одинаковой по периметру печи температуре периферийных газов регулярно отмечалась окружная неравюмерность состава жидких продуктов длавки.

Следовательно, контроль неравномерности работы отдельных окружных секторов печи необходимо осуществлять в каждый данный момент времени по разности между текущим содержанием кремния в чугуне по отдельным леткам и абсолютной величиной составляю. щей содержания кремния в чугуне,,которая Формируется в каждый данный момент времени входными параметрами плавки, одинаково влияющими на состав чугуна по всем окружным секаорам печи и характеризует общий уровень содержания кремния в чугуне по всем 20 леткам.

Определение второго члена этой разности затруднено вследствие чередования выпусков из отдельных леток и от сутствия в большинстве случаев одновре.ленного выпуска из всех леток.Однако даже в случае одновременного вы пуска чугуна иэ всех леток среднее по всем леткам содержание кремния в чугуне не адекватно характеризует общий уровень содержания кремния по окружности печи, так как в каждый данный момент времени по всем окруж-ным секторам печи сумма составляющих содержания, кремния в чугуне, связанных с неравномерностью нх работы, может отличаться от нуля, Целью изобретения является получе..ие достоверной информации для последующего эффективного управления плавкой. 40

Для этого предварительно до начала контроля отбирают пробы чугуна и анализируют их на содержание кремния ие менее, чем по 40 последовательным выпускам, и далее после окончания каж дого очередного выпуска вычисляют абсолютную величину общей для всех леток составляющей содержания кремния в чугуне, сформированной входными 50 параметрами плавки, одинаково влияющими в любой момент времени на сос" тав чугуна по всем окружным секторам, и по разности между измеренной и вычисленной величинами выявляют окружную неравномерность работы., 55

Абсолютную величину общей для всех леток составляющей содержания кремния в чугуне, формируемую входными параметрами, одинаково влияющими в любой момент времени на состав чугу- 60 на по всем окружным секторам печи, определяю как скользящее средневзвешенное значение содержания кремния в чугуне со сдвигом на время каждого очередного выпуска с весовыми адаптив ными коэффициентами, одновременно обеспечивающими максимум корреляцион» ной связи указанного скользящего средневзвешенного значения с входными параметрами, одинаково влияющими на его величину по всем окружным секторам печи, и минимум среднеквадратичного отклонения от скользящего средневзвешенного значения текущего содержания кремния s чугуне по отдельным еткам.

Пример . Для реализации предлагаемого способа необходимо с процессом измерять все входные параметры плавки, формирующие общий уровень содержания кремния в чугуне по всем параметрам. К ним относится большин ство параметров управлейия, как, например, рудная нагрузка, температура и влажность горячего дутья, общий расход восстановительных добавок, вдуваемых в печь, и т.п., а также кон тролируемые качественные характеристики шихты, как, например, содержание железа:в рудной части шихты, ее основность и т.п.

Выпуск чугуна с одновременным отбором проб и определением содержания кремния производят при любом чередовании леток. Например, на печи с четырьмя чугунными летками чередование леток может быть таким: 1-2-3-4;

1-324, 14 32ит,п. допустимы также варианты одновре" менного выпуска чугуна из двух-трех или даже всех четырех леток.

Для контроля окружной неравномерности работы отдельных окружных сек.торов печи определяют абсолютную величину общей для всех леток составляющей содержания кремния в чугуне, характеризующей в любой момент Времен тепловое состояние печи — Я1 „„(t) .

Она представляет собой скользящее средневзвешенное значение содержания кремния в чугуне на интервале в m предыдущих выпусков (m выбирается кратным числу леток), определяемое .со сдвигом на время каждого выпуска с весовыми адаптивными коэффициентами

A.(О < A4 <, 1) по формуле:

$"-W и „„() "-.Е А 5i.(4), (4)

1 1 где Я1 (t) - содержание кремния в

3 чугуне в момент времени на j-том выпуске, 1,2...,m, С другой стороны, прогноз этой характеристики вычисляют по регрессионному уравнению: =и тепл.пр® Д (" (<> (g) где X„. (t) - входные параметры управления (например рудная нагрузка, температура и влажность горячего дутья, общий расход восстанови836107 тельных добавоК, вдуваемых в печь и т.п.) и качества шихты (например общее содержание .железа в рудной части шихты, ее основность и т.п.), фор" мирующие в любой момент времени в одинаковой мере общую по всем окружным секторам печи составляющую содержания кремния10 в чугуне.

При использовании в уравнении (2) одного и того же входного параметра с разным запаздыванием Г, например

x(t), x(t-Г), x(t-2C) и т.д., разным запаздываниям его соответствуют раз- 15 ные x . В уравнении (2)

1 — порядковый номер слагаемого

i = 1,2,...n-где n — максимальНОЕ ЧИСЛО ЧЛЕНОВ РЕГРЕССИИ1

 — коэффициенты регрессии.

Коэффициенты А и В„ определяют итеративным путем таким образом, чтобы достичь максимум корреляционмежду Si1e„„(t) и Si,åïë f+>, ° °

Е61„„лb) 61те„л пр()

rear е < "тем.пр где Т вЂ” период адаптации, не менее

40 подач.

Условие (3) определяет набор коэффициентов А и В с точностью до постоянных множителей, формируемых из следующих дополнительных соотношений. З5

Условия регрессионного прогноза: (Si тепл (") Sf.1e„„.gt)

Условия йаиболее тесного приближения $1, д () к среднему содержанию кремния в чугуне по леткам: =М Я

min ($17enh (t) i 4 $1 (t) )

Таким образом, на основе уравнений (3), (4) и (5) определяют весовые адаптивные коэффициенты А и с их помощью по уравнению (1) йолучают 45

$1 ел (t). Разность между Sij(t) и

$1те л (t) в любой момент характеризует окружную неравномерносгь работы отдельных секторов печи, прилегающих к соответствующим леткам. 50

Результаты контроля окружной неравномерности работы отдельных секторов представлены на чертеже,где в координатной сетке процентное содержание кремния в чугуне — время 55 регистрируют фактическое содержание кремния в чугуне по отдельным леткам $1. (t) и общую составляющую содержания кремния в чугуне по всем леткам, характеризующую тепловое состояние пе и $1 „„ (t). Окружная неравномерность работы секторов печи, прилегающих к соответствующим леткам, характеризуется в любой момент времени по отклонениям $1 (t) от

$1тетц (t) °

Йспользование предлагаемого способа для контроля окружной неравномер- ". ности работы доменной печи выгодно отличается от прототипа тем, что позволяет своевременно обеспечивать технологический персонал достоверной оперативной информацией, необходимой для принятия правильных решений по управлению плавкой, и, в частности, для выбора управляющих возцействий, оказывающих локальное влияние на работу отдельных окружных секторов печи (например для выбора режима работы вращающегося распределителя шихты) .

По предварительному расчету,.приложенному к настоящей заявке, экономия от использования предлагаемого способа на доменной печг Р 9 метзавода

- Криворожсталь, составит 238 тыс, руб в год, Формула изобретения

Способ контроля окружной неравномерности работы доменной печи с двумя и более чугунными летками, заключающийся в измерении и анализе параметров плавки, последовательном отборе проб чугуна по выпускам из чугунных леток, анализе их на содержание кремния, о т л и ч а ю щ и и с ÿ òåì, что с целью получения достоверной информации для последующего эффективного управления плавкой, предварлтельно до начала контроля отбирают пробы чугуна .и анализируют их на содержание кремния не менее, чем по 40 последовательным выпускам, после окончания каждого очередного выпуска вычисляют абсолютную величину общей для всех леток составлякищей содержания кремния B чугуне и по разности между измеренной и вычислительной величинами содержания кремния в чугуне выявляют окружную : неравномерность работы.

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 565062, кл. С 21 В 7/24, 1975, Ф

836107

Si,%

Я 1 Ф Р I 10 17

Корректор С, Шекмар

Подписное

Окружена р неРайонернесть

Составитель Б.Раковский

Редактор Ш.Рожкова Техред И. Рейвес

Заказ 2835/11 Тираж 618

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/

Филиал ППП Патент™,: г. Ужгород, ул. Проектная, 4 х — f ôÐÙóöÓ; о — Х,ютка; о -Шжлка; а -Х Л Лка;