Устройство для контроля расхода отходящих газов в газоотводящем тракте конвертера

Устройство для контроля расхода отходящих газов в газоотводящем тракте конвертера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< "i 912762 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 28. 12. 79 (21) 2898713/22-02 с присоединением заявки М

{51)NL. Кл.

C 21 C 5/30

9№уднрвтвннм3 кнкнтнт

CCCP на Анлни нэайрвтенн11 н нткрытнй (23) Приоритет (5З) УДК60.011. .. 5. 669. 184 (088. 8) Опубликовано 15.03.82. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15 . 03 . 82

А.С, Дормидонтов, Ю.А. Романов, Д.И. Туркенич, (72) Авторы изобретения

П.И. Югов, Е.ф. Литвиненко, Б.Г. Гетнер, .Г. Петров, Ю.И. Зимин и А.В. Скалабанов (71) Заявитель

Центральный ордена Трудового Красного Зна исследовательский институт черной металлур ени научно ии им. и. П. Бааооаина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСХОДА ОТХОДЯЩИХ

ГАЗОВ В ГАЗООТВОДЯЩЕМ ТРАКТЕ КОНВЕРТЕРА

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к контролю основных параметров конвертерной плавки.

Известно устройство для измерения расхода отходящих газов, основанное на. определении концентрации меченного газа, которым является аргон, содержащийся в кислородном дутье )1).

Недостатки устройства заключаются в том, что точность измерения расхода отходящих газов зависит от точности определения количества азота, попавшего в газоотводящий тракт из системы уплотнения точек сыпучих материалов, и от величины подсоса .воздуха. Максимальная точность измерения достигается при минимальном подсосе воздуха и закрытых клапанах азотных задвижек, т.е. при минимальном расходе отходящих газов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения расхода. отходящих газов по перепаду давления на сужающем устройстве типа трубы Вентури 1.23.

Недостатком этого устройства явля" ются изменяющаяся в ходе процесса

S плотность газа и достаточно интенсивное изменение стандартного профиля, сужающего устройства вследствие про никновения и оседания частиц конвертерной пыли из эоны мокрой газоочистки.

Цель изобретения - повышение точности и надежности непрерывного опре.- деления расхода отходящих газов в га1S. зоотводящем тракте конвертера.

Поставленная цель достигается тем; что устройство для контроля расхода отходящих газов в газоотводящем тракте конвертера, содержащее блок расчета расхода отходящих газов с помощью . сужающего устройства, дополнительно снабжено блоком определения расхода по балансу аргона и блоком расчета подсоса воздуха, входами которых яв."

3 91276 ляются датчики минутного расхода кислорода на продувку, нонцентрации аргона в фурменном кислороде, расхода технического азота на уплотнение те" чек сыпучих материалов и фурменного окна, концентраций аргона и азота в воздухе и в отходящих газах, выход . блока расчета подсоса воздуха явля- ется входом блока определения экспо" ненциально взвешенной средней величи- 10 ны подсоса воздуха, выход . которого служит входом блока сравнения,.а выход блока сравнения в совокупности с выходом блока определения расхода по балансу аргона и выходом блока М расчета Расхода отходящих газов с помощью сужающего устройства совмест:но с выходом датчика положения отсечного клапана на кислородной фурме служит входами блока определения р корректирующего коэффициента сужающего устройства, а выход последнего совместно с выходом блока расчета расхода отходящих газов с помощью сужающего устройства являются входа- а ми блока расчета скорректированного расхода отходящих газов на предстоя- щую плавку. блох расчета расхода отходящих,.@ газов с помощью сужающего устройства состоит из трех блоков умножения, двух

:блоков деления, блока извлечения корня и блока вычитания, причем блок вычитания является входом первого блока умножения, выход которого совместно с выходом третьего блока умножения являются входами первого блока деления, выход которого является .входом второго блока умножения, вто.рой блок деления является входом блока извлечения корня, выход которого является входом второго блока ум" ножения.

Блок расчета расхода отходящих

raso8 по балансу аргона состоит из трех блоков умножения, двух блоков деления, двух блоков вычитания,причем выходы нервого и второго блоков умножения являются входами первого

М блока вычитания, выход которого является входом второго блока деления, третий блок умножения является входом второго блока вычитания, выход которого является входом второго блока деления, а выходы первого блока деления являются входами второго и третьего блоков умножения.

2 4

Блок расчета величины подсоса воздуха состоит из четырдх блоков умножения, трех блоков деления и двух блоков вычитания, причем выходы первого блока умножения и первогс блока деления являются входами четвертого блока умножения, выход которого совместно с выходом второго бло ка вычитания являются входами первого блока вычитания, выход которого явля-. ется, входом третьего блока деления, выход второго блока деления является входом третьего блока умножения,, выход которого является входом ;вто ;рого блока вычитания, выход которого является вторым входом третьего блока деления.

Выход блока сравнения в совокуп" ности с,выходом блока определения расхода по балансу аргона и выходом блока расчета расхода с помощью сужаащего устройства являются вводами запоминающего устройства, выходной сигнал которого совместно с выходом датчика положения отсечного клапана на кислородной фурме служит входами определения корректирующего коэффициента сужающего устройства, а вы- . ход последнего совместно с выходом блока расчета расхода с помощью сужающего устройства являются входами блока расчета скорректированного расхода отходящих газов на предстоящую . плавку.

На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг.. 2схема блока расчета расхода отходящих газов; на фиг. 3 - схема блока определения расхода отходящих газов по балансу аргона на фиг. 4 - блок расчета величины подсоса воздуха.

Устройство включает блок 1 расчета расхода отходящих газов с помощью сужающего устройства (труба Вентури).

Входами блока 1 служат выходы датчиков 2 определения давления отходящих газов, 3 давления насыщенного пара, 4 перепада давления газов на сужающем устройстве, 5 плотности и 6 температуры отходящих, газов.

Блок 1 производит следующие вычисления та где Ч г - расход отходящих газов по трубе Вентури, 5 912762

К - коэффициент расхода сужаю" щего устройства (новой оттарированной трубы Вентури);

P - -давление газа перед сужающим устройством, кг/см ;, Р„ - давление насыщенного пара, кг/см, у,- плотность газа, кг/смэ, Т - температура отходящих газов, К то

Входами блока 7 определения расхода отходящих газов по балансу аргона и блока 8 расчета подсоса воздуха являются выходы датчиков 9- 15 минутного расхода кислорода на продувку, концентрации аргона в фурменном кис" лороде, расхода технического азота, на уплотнение течек сыпучих материалов и фурменного окна, концентраций . аргона и азота в воздухе и в отходя " о щих газах. В блоке 7 производится вычисление е

At к Ац "г д,. Hg . и

Э er - ® дОГ яф

% ф где Чог - расход отходящих газов по эв

tP балансу аргона, мЗ/мин;

V - минутный расход кислорода

М на продувку, м /мин;

Ат - содержание аргона в кисло-, 35

Чт - расход технического азота . на уплотнение, м /мин, Ат — содержание аргона в воздухе, Й - содержание азота в возду" о ог

Ат — содержание аргона в отходящих газах, 3

И% - содержание азота в отходящих газах, 3

В блоке 8 производится вычисление величины подсоса воздуха тР.Cg где V - скорректированный расход отходящих газов.

Полученный новый расход является более надежной и точной величиной по сравнению с V o, так как учитывает

ro изменение характеристики сужающего

or

V Аг — -V Ат

or hl% yr к Nb

Чт1 В

Ог 0I Ат

М и

В блоке 16 определения экспоненциально взвешенной средней величины подсоса воздуха производится следующий расчет ат„+к м„- 4 ),(4).

Ф т1 6 и где Ч,т — экспоненциально взвешенная средняя величина подсоса воздуха на m-ом шаге

V„ „- то же, на предыдущем шаге

Ч„ — подсос воздуха íà m-ом (последнем) шаге;

К вЂ” коэффициент сглаживания (к = 0,1-0,3).

Блок 17 сравнения производит операцию сравнения значения с минимальным

Чт .„, которое имело к моменту времени m:

Ч „„„„ - Ч.,„> 0 . (5)

Значение Чл„„<„ хранится в блоке 17.

При выполнении условия (5) значение

Ч„,„ записывается в блок 17 на место прежнего, а на выходе блока 17 формируется сигнал, по которому в запоминающем устройстве 18 производится эаг М TP поминание величин Чанги Ч „, соответствующих минимальному значению Чь.

При невыполнении условия (5) запись нового значения V,„t„â блок 17 не производится, сигнал на выходе блока м тР

17 отсутствует, а запись Vor и Чог в запоминающее устройство 18 не произ- " водится

Выход запоминающего устройства 18 совместно с выходом датчика 19 положения отсечного клапана на кислородной фурме являются входами блока 20 определения корректирующего коэффи" циента сужающего устройства (блока деления). В блоке 20 производится вычисление

Aò

cl, = --„а-, (6)

Vor

Vor где * — корректирующий коэффициент сужающего устройства.

Выход блока 20 является поправочной величиной к выходу блока. 1, которые совместно являются входами блока

21 расчета скорректированного расхода отходящих газов на предстоящей плавке, т.е. на следующую плавку в блоке 21 производится расчет по формуле:

7 912 устройства в течение кампании конвер762 8 разрешающий сигнал на выходе блока

l8 не формируется.

)о

13 тера.

Блок 1 состоит из трех блоков 22, 23 и 24 умножения, . двух блоков 25 и

26 деления, одного блока 27 извлечения корня. и блока 28 вычитания.

Блок 7 производит расчет расхода отходящих газов по балансу аргона по зависимости (2). 8 блок 7 входят три блока 29, 30 и 31 умножения, два блока 32 и 33 деления, два блока 34 и 35 вычитания.

Блок 8 служит для расчета величины подсоса воздуха, которая определя. ется по зависимости (3).

Блок 8 содержит четыре блока 3639 умножения, три блока 40, 41 и 42 деления, два блока 43 и 44 вычитания. Устройство работает следующим образом.

По сигналу закрытия отсечного клапана на кислородной фурме (выход датчика 19) в блоке 20 по формуле (6) определяется величина корректирующего коэффициента сужающего устройства cL. .Скорректированный расход отходящих газов на предстоящей плавке, регистрируемый вторичным прибором, определяется в блоке 2) по зависимости (7). Таким образом, скорректированный расход рассчитывается с по-.: мощью значения выхода блока 1 с учетом величины корректирующего коэффициента сужающего устройства, постоянно настраиваемого по проведенной плавке. формула изобретения

С момента начала продувки на выходах датчиков 2-6 и 9-15 появляются дискретные сигналы, которые соответ- у ствуют определенным значениям выход- ных параметров. Сигналы с датчиков

2-6 поступают в блок 1, где по зависимости (1) производится расчет расхода отходящих газов. Одновремен- Зв но сигналы с датчиков 9-15 поступают в блоки 7 и 8. В блоке 7 по формуле (2) производится расчет расхода отходящих газов по балансу аргона (Чо ), а в блоке 8 по формуле (3) рассчитывается величина подсоса воздуха в газоотводящий тракт V . В связи с возможным колебанием величины Ч в блоке 16 производится ее ус" реднение с использованием метода экспоненциального сглаживания.Как бы" ло отмечено выше, максимальная точность определения величины расхода по балансу аргона наблюдается в момент минимизации величины подсоса воздуха V Поэтому в блоке 17 производится сравнение текущего значения V„ с величиной Чп„,)„, являющейся минимальной на данном временном интервале (от начала продувки до текущего определения Ч ). Если условие (5) в блоке 17 выполняется, то теку" щее значение Чп является минимальным:, оно записывается в блок 17 на место прежнего, а на выходе блока 17 фор-

v .$$ мируется сигнал, разрешающии запись в; запоминающее устройство 18 значений

V и Ч, соответствующих минимальному значению V . В противном случае

1. Устройство для контроля расхода отходящих газов в газоотводящем тракте конверте)и, содержащее блок расчета расхода отходящих газов с по.мощью сужающего устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно дополнительно снабжено бло" ком определения расхода по балансу аргона и блоком расчета подсоса воздуха, входами которых являются датчики минутного расхода кислорода на продувку, концентрации аргона в фурменном кислороде, расхода технического азота на уплотнение течек сыпучих ма" териалов и фурменного окна, концент" рации аргона и азота в воздухе и в отходящих газах, выход блока расчета подсоса воздуха является входом блоа определения экспоненциально взвеенной средней величины подсоса воздуха, выход которого служит входом блока сравнения., а выход блока сравнения в совокупности с выходом блока определения расхода по балансу аргона и выходом блока расчета расхода отходящих газов с помощью сужающего устройства совместно с выходом датчика положения отсечного клапана на кислородной фурме. служит входами блока определения корректирующего коэффициента сужающего устройства, а выход последнего совместно с выходом блока расчета расхода отходящих газов с помощью сужающего устройства являются входами блока расчета скор9 91276 ректированного расхода отходящих газов на предстоящую плавку.

2. Устройство no n. 1, о т и и " ч а ю щ е е с я тем, что, блок расчета расхода отходящих газов с по" мощью сужающего устройства состоит из трех бчоков умножения, двух бло" ков деления, блока извлечения корня и блока вычитания, причем блок вычитания, является входом первого блока умножения, выход которого совместно с выходом третьего блока умножения являются входами первого блока деления, выход которого является входом второго блока умножения, второй блок деления является входом блока извлечения корня, выход которого является входом второго блока умножения.

3. Устройство по и., 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок расчв- 20 та расхода отходящих газов по балансу аргона состоит из трех блоков ум" ножения, двух блоков деления, двух блоков вычитания, причем выходы первого и второго блоков умножения .яв- И ляются входами первого блока вычитания, выход которого является входом второго блока деления, третий блок .умножения является входом второго блока вычитания, выход которого явля- 36

2 10 ется входом второго блока деления, а выходы первого блока деления являются входами второго и третьего блоков умножь: ия.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок расчета величины подсоса воздуха состоит из четырех блоков умножения, трех блоков деления и двух блоков вычитания, причем выходы первого блока умножения и первого блока деления являются входами четвертого блока умножения, выход которого совместно с выходом второго блока вычитания являются входами первого блока вычитания, выход которого является входом третьего блока деления, выход :.второго блока деления является входом второго блока вычитания, выход которого является вторым входом третьего блока деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертйзе

1. Авторское свидетельство СССР H 342915, кл. С 21 С 5/30, 1972.

2. Туркенич Д.И. Управление плав" кой стали в конвертере. И.,"Иеталлур- гия", 1971, с. 247.

912762

Подписное

Заказ 1319/35 Тираж 587

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель А.Абросимов

Редактор Л. Веселовская Техред M. Надь Корректор С. Шекмар: