Система автоматического управления тя-говым режимом металлургических агрегатов

Система автоматического управления тя-говым режимом металлургических агрегатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетсиия

Социалистические республик

ОПЙСЛНИа

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.08.79 (2! ) 2806278/22-02 с присоединением заивки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.8 р. бюллетень ¹ 2 g (5I)M. Кл.

Р 27В. 19/00

Ваударетвеявй кемятет

CCCP да делам язебретения я етярмтяй (53) УДК 669. .046,5(088.8) Дата опубликования описании L0.06.8 1 г

М. С. Лодысева, А. Я. Бирюков, Л. М. Бочкарев,, В. Ф. Йенисов, Ю. И. Приходько, В. Н. Ры4арь, ? " . .-,,,?

B. A. Штаиг и В. П. Шурчков (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов Гинцветмет (5A) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТЯГОВЫМ РЕЖИМОМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ

АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для управления газодинамическим режю,том металлургических агрегатов, например печей автогенной кислородно-взвешенной плавки медьсодержащих щихт.

Известна система управления тяговым режимом при переработке сульфидных концентратов во взвешенном состоянии, например, в агрегатах кислородно-взвешен?в ной или циклонной плавки, в котором управление осуществляют путем одновременного воздействия на перемещение дросселя газохода системы газопылеулавливания в функции низкочастотной составляющей уп35 равляемой координаты и на расход дутья в функции высокочастотной составляющей управляемой координата? El ) .

Недостатком этой системы является невозможность компенсации возмуще20 ний., возникающих при обдувке котла$ тит?изаTopa.

Наиболее близкой к изобретению яв-! ляется система автолит??ческого управлення тяговым режимом печи автогенной плавки, содержащая объект управления, состоящий из печи автогенной плавки, котла-утилизатора, соединительного га- зохода излектрофильтров, датчик разрежения под сводом, регулятор тяги и программный регулятор управления обдувочными аппаратами котла-утилизатора, исполнительный механизм, регулирующий орган и дымосос (2j.

Однако в известной системе регулирование тягового режима осуществляется только по отклонению разрежения под сводом, т.е. оценка возмущений, вызванных изменением расхода шихты и кислорода, осуществляется с запаздыва??ио?.?, а это, в свою очередь, приводит к скачкам разрежения и, следовательно, к низким качеству и точности процесса регулирования.

Белью изобретения является повышение производительности печи за счет улучшения показателей качества и повышения точности управления.

3 836

Это достигается тем, что система автоматического управления тяговым режимом металлургических агрегатов, содержащая регулятор тяги, выход которого соединен с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом, датчик разрежения под сводом, выход которого включен на один из входов регулятора тяги, обдувочные аппараты, источник питания, программный регулятор, дополнительно содержит устройство измерения расхода шихты, связанное с блоком переменного коэффициента усиления, . выход которого соединен с одним из входов регулятора тяги, устройства измерения расхода технического кислорода и концентрации кислорода в нем, выходы которых подключены к входам функционального блока, связанного своим выходом с входом блока переменного коэффициента усиления, выход которого соединен с одним из входов регулятора тяги релейный блок, связанный с одним из выходов программного регулятора и содержащий нормально замкнутые контакты, подключенные к выходу регулятора тяги, и нормально разомкнутые контакты, подключенные к выходам источника питания.

На чертеже дана принципиальная схема системы автоматического управления.

Система автоматического управления содержит объект управления, состоящий из печи l автогенной плавки, котлаутилизатора 2, соединительного газохода

3 и электрофильтра 4, регулирующий орган 5, дымосос 6, исполнительный ме- ханизм 7, регулятор 8 тяги, программный регулятор 9, источник l0 питания,. обдувочные аппараты 1 l, датчик l2 разрежения под сводом, устройство l3 измерения расхода шихты, блок 14 переменного коэффициента усиления, устройства

15 и l6 измерения расхода технического кислорода и концентрации в нем кислорода, функциональный блох 17, второй блок l8 переменного коэффициента усиления.

Работа системы управления осуществляется следующим образом.

При отклонении разрежения в тракте, измеряемого датчиком l2, от заданного значения сигнал, пропорциональный отклонению, поступает на вход регулятора

8 тяги, который с помощью исполнительного механизма 7 изменяет положение регулирующего органа 5, установленного перед дымососом 6, в сторону компенсации возмущения.

499

55 лорода.

5 0

4

При подключении программным регулятором 9 обдувочных аппаратов l 1 к источнику l0 питания одновременно размыкаются нормально замкнутые контакты, отключают цепь управления исполнительным механизмом 7 от регулятора 8 тяги,а при помощи нормально разомкнутых контактов подключают исполнительный механизм 7 к источнику l0 питания на время, необходимое для компенсации возмущений, вызванных подачей дополнительных количеств воздуха в тракт. По окончании работы обудовочных аппаратов включается цепь упра жения исполнительным механизмом 7 от регулятора 8, возвращая исполнительный механизм в исходное положение.

В период работы объекта без обдува котла-утилизатора наблюдаются частые изменения расхода и состава шихты и кислорода, что приводит к изменению газовыделения в печи, а следовательно, разрежения в тракте. Для компенсации возмущений от изменения расхода шихты сигнал с выхода расходомера l3 шихты через блок 14 вводится в регулятор 8.

Для получения сигнала, пропорционального расходу чистого кислорода, с помощью функционального блока 17 перемножа-.ются сигналы с выходов устройств М и l6 измерения расхода технического кислорода и концентрации в нем кислорода.

В соответствии с изменением газовыделения от изменения расхода чистого кислорода вводится коррекция в регулятор 8 разрежения. Блоки 14 и 18 .переменного коэффициента усиления необходимы, так как возмущения по расходу шихты и кислорода влияют на газовыделение по-. разному;из-аа изменения состава шихты и технического кислорода.

Нестабильность тягового режима приводила к необходимости создания повышенного разрешения в газовом тракте, чтобы частично уменьшить выбросы сернистого ангидрида в атмосферу и, несмотря на это, в момент обдува в атмосферу выбрасывался газ с содержанием сернистого ангидрида до 75% и его потери составляли

3-5 /. В промежутках между обдувами котла-утилизатора разбавление сернистого ангидрида иногда составляло 40-60 4, в том числе за счет изменения разрежения при изменении расхода шихты и кисПрименение описанной системы управления позволяет при высоких точности и! показателях качества управления уменьшить загрязнение окружающей среды изФормула

5 8364 за выбросов газов и пыли иэ печи, возникающих при появлении скачков давлеЭ ния, уменьшить разбавление печных газов за счет подсосов. Это позволит уменьшить потери газов при обдуве котла-утиз .лизатора на 8700 нм /сут при содержании 80< «а70% - и производительности, печи по газу до 20РОО нмз/ч уменьшить потери пыли в связи с умецьшением потерь газов при обдуве и, следовательно, g повысить выход меди и драгоценных металлов íà а O,Ol% при содержании пыли l00 г/нм и производительности Э печи по газу 20000 нм /ч; сократить 3 потери меди со шлаками за счет стабили-

ЯО кг в год, серебра - 29 кг в год; повысить переработку конвертерных газов, которые смешиваются с печными, благодаря повышению концентрации печных газов за счет уменьшения подсосов на 2, «400Am /ч при содержании 502 в

Э газе Ф 3,5%..

Приведенные цифры доказывают, что при сохранении прежнего проплава за данный промежуток времени можно полу- 30 чить дополнительно гаэ, медь, золото, серебро, улучшить экологическую обстановку, условия труда персонала.

35 изобретения

Система автоматического управления тяговым режимом металлургических аг99 6 регатов, содержащая регулятор тяги, выход которого соединен с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом, датчик разрежения под сводом, выход которого включен на один из входов срегулятора тяги, обдувочные аппараты, источник питания, программный регуляторе о т л и ч & ю ш а я с я тем, что, с целью повышения производительности печи эа счет улучшения показателей качества и повышения точности управления, она дополнительно содержит устройство измерения расхода шихты, связанное с блоком переменного коэффициента усиления, выход которого сое= динен с одним из входов регулятора тяги, устройства измерения расхода техни- . ческого кислорода и концентрации кислорода в нем, выходы которых подключены к входам функционального блока, связанного своим выходом с входом блока переменного коэффициента усиления, выход которого соединен с одним иэ входов регулятора тяги, релейный блок, связанный с одним из выходов программного регулятора и содержащий нормально замкнутые контакты, подключенные к выходу регулятора тяги, и нормально разомкнутые контакты, подключенные к выходам источника. питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 29t976, кл. С 22 В l/00, l968.

2. Уилсон О. А. Изменения в процессе;взвешенной плавки на заводе

"Маунт Морган".- Второй международный конгресс по взвешенной плавке. Йпония, Токио, ноябрь l974,