Устройство регулирования параметров комбинированного дутья доменной печи

 

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО ДУТЬЯ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее регуляторы расхода пара, датчики влажности дутья, расхода дутья и углеродсодержащих добавок, задатчик влажности дутья, блок сравнения, клапан паропровода , подключенный к регулятору расхода пара, отличающеес я тем, что, с целью повышения качества регулирования при отклонениях влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок от заданных величин, устройство дополнительно снабжено инерционным блоком модели горна, сумматором влажности/ блоками задержки и умножения, причем вход инерционного блока модели горна через блок сравнения и задатчик влажности соединен с выходом сумматора влажности, входы которого соединены параллельно через блоки задержки и умножения с выходами датчиков влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок, а выход инерционного , (Л блока модели горна через регулятор влажности соединен с клапаном паропровода .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) 3(52) !

f 47;:ñ;:с. с

, Нсс сс .. с

) с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3281053/22-02 (22) 28 04.81 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) Б.И. Ашпин, Ж.Е. Слепцов, В.П. Авдеев, A.Ñ. Янковский, М.Ф; Марьясов, Л.И. Криволапова, A.Ñ. Тропин и В.И. Соловьев (53) 669.162.263.42(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

)) 106261 кл. С 21 В 3/00, 1962.

2. Копелович A.Ï. Автоматическое регулирование в черной металлургии.

М., 1963, с. 311, рис. 3 — 17. (54) (57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО ДУТЬЯ

ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее регуляторы расхода пара, датчики влажности дутья, расхода дутья и углеродсодержащих добавок, задатчик влажности дутья, блок сравнения, клапан паропровода, подключенный к регулятору расхода пара, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качестна регулирования при отклонениях влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок от заданных величин, устройство дополнительно снабжено инерционным блоком модели горна, сумматором влажности, блоками задержки и умножения, причем вход инерционного блока модели горна через блок сравнения и задатчик влажности соединен с выходом сумматора влажности, входы которого соединены параллельно через блоки задержки и умножения с выходами датчиков влажности дутья и расхода углеродсодерС2 жащих добавок, а выход инерционного, блока модели горна через регулятор влажности соединен с клапаном паропровода.

l0i7928

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производròíó чугуна в доменных печах на комбинированном дутье, подаваемом в фурменную зону печи, с использованием природного газа, обводненного жидкого топлива, каменноугольных смол, водофлюсовых, водотопливных (водомазутных, водоугольных, углеводомазутных и др.) суспензий и эмульсий, измельченного твердого топлива (ка- 10 менный уголь, промпродукт, буроугольный полукокс) и других водосодержащих реагентов.

Известно устройство регулирования влажности доменного дутья с автоматической корректировкой влажности до требуемой степени, включающее датчик и задатчик влажности горячего дутья, выходные сигналы с которых подаются на элемент сравнения и последовательно соединенные с ним автоматический регулятор и исполнительный орган для управления расходом пара flj .

Данное устройство не обеспечивает поддержание теплового состояния горна доменной печи при существенных отклонениях влажности углеродсодержащих добавок комбинированного дутья.

Нормальная работа доменной печи обеспечивается только при применении 30 паровоздушного дутья без использования комбинированного дутья °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности.и достигаемому результату является устройство 35 регулирования параметров комбинированного дутья в фурменной зоне доменной печи, включающее регуляторы расхода пара, датчики влажности, расхода дутья и углеродсодержащих 40 добавок, задатчик влажности дутья, блок сравнения, клапан паропровода, подключенный к регулятору расхода пара (2) .

Однако оно не обеспечивает пос- 45 тоянства влажности комбинированного дутья при колебаниях влажности добавок. Влажность добавок колеблется в широких пределах, например мазута — 1-15% смолы — 3-204. При этом

Г

50 влажность водомазутной эмульсии превышает влажность мазута на 3-5Ъ.

Такое непостоянство количества влаги, поступающей в фурменный очаг горения, приводит к резким колебаниям теплового состояния горна доменной печи, снижению качества чугуна и технико-экономических показателей доменной плавки. Один процент влажности дутья требует перерасхода тепла в горне 112 ккал на 1 кг угле;, 60 рода, сгорающего у фурм или соответственно перерасхода кокса на 1015 кг/т выплавляемого чугуна.

Цель изобретения — повышение качества регулирования при отклоне-,65 ниях влажности дутья и pdcхода углеродсодержащих добавок от заданных

В pлич ин °

Поставленная цель достигается тем, что устройство регулирования параметров комбинированного дутья, содержащее регуляторы расхода пара, датчик влажности дутья, расхода дутья и углеродсодержащих добавок, задатчик влажности дутья, блок сравнения, клапан паропровода, подключенный к регулятору расхода пара дополнительно снабжено инерционным блоком модели горна, сумматором влажности, блоком задержки и умножения, причем вход инерционного блока модели горна через блок сравнения и задатчик влажности соединен с выходом сумматора влажности, входы которого соединены параллельно через блоки задержки и умножения с выходами датчиков влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок; выход инерционного блока модели горна через регулятор влажности соединен с клапаном паропровода.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает датчик расхода холодного дутья 1, установленный в трубопроводе холодного дутья 2, датчик влажности горячего дутья 3, установленный в трубопроводе горячего дутья 4, соединенном через воздухонагревательный аппарат 5 с трубопроводом холодного дутья, подаваемого через кольцевой воздухопровод 6 и фурменные приборы подачи дутья в доменную печь 7, датчики влажности 8 и расхода 9 углеродсодержащей добавки, установленные в трубопроводе 10 углерощсодержащей добавки, задатчик влажности 11 комбинированного дутья и регулятор 12 влажности дутья, исполнительный орган 13, установленный в трубопроводе 14 пара, первый блок 15 задержки и первый блок 16 умножения, второй блок 17 задержки и второй блок 18 умножения, сумматор 19, первый блок сравнения 20, модель горна доменной печи 21, состоящую из последовательно соединенных второго блока сравнения 22 и интегратора 23.

Устройство работает следующим образом.

Доменное дутье естественной влажности по трубопроводу 2, снабженному датчиком 1 расхода, через воздухонагревательный аппарат 5 по трубопроводу 4 горячего дутья, снабженному датчиком 3 влажности дутья, и кольцевой воздухопровод 6, смешиваясь с углеродсодержащей добавкой, поступающей по трубопроводу 10, снабженному датчиками влажности 8 и расхода 9 углеродсодержащей добавки, поступает в горн доменной печи.

1077928

К Г + 1

Р где К вЂ” коэффициент передачи;

Т вЂ” постоянная времени.

Сигналы от датчиков расхода дутья 1, расхода углеродсодержащей добавки поступают на входы соответственно второго блока 17 задержки и первого блока 15 задержки, с выходов которых по истечении времени, необходимого для замера влажности дутья датчиком 3 и влажности углеродсодержащей добавки, определяемой датчиком

8, сигналы поступают на первые входы соответственно второго блока 18 0 умножения и первого блока 16 умножения, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно от датчиков влажности 3 и 8. Первый блок

16 умножения подсчитывает количество 15 влаги, фактически поступающей в горн доменной печи с углеродсодержащей добавкой, второй блок 18 умножения подсчитывает количество влаги, фактически поступающей с горячим дутьем.2р

С выходов блоков 16 и 18 умножения сигналы поступают на входы сумматора 19, который подсчитывает общее фактическое количество влаги, поступающей в горн доменной печи с комбинированным дутьем. С выхода сумматора 19 сигнал, пропорциональный общему количеству влаги комбинированного дутья, поступает на вход первого блока сравнения 20, где производится анализ сигнала от задатчика 11 по заданной влаге в комбинированном дутье. При несовпадении значений заданной и фактической влаги комбинированного дутья сигнал, равный разности сравниваемых сигналов, с 35 выхода первого блока 20 сравнения поступает на вход модели горна доменной печи 21, состоящей из последовательно соединенных второго блока сравнения 22 и интегратора 23, охва- 4р ченных электрически отрицательной обратной связью. Упрощенная передаточная функция модели имеет вид

В модели горна доменной печи осуществляется выделение низкочастотной составляющей переходного процесса, влияющей на изменение теплового состояния печи и подлежащей обязательной компенсации управляющим воздействием.

С выхода модели горна доменной печи 21 сигнал об амплитуде низкочастотной составляющей поступает на вход регулятора расхода пара 12,где по заданному закону регулирования корректируется задание на изменение расхода пара в дутье. Сигнал по кооректировке с выхода регулятора 12 влажности дутья поступает на вход исполнительного органа 13, установленного в трубопроводе 14 и изменяющего подачу пара в трубопровод холодного дутья.

Предлагаемое устройство регулирования параметров комбинированного дутья доменной печи обеспечивает поддержание заданного количества фактической влаги, поступающей в фурменную зону горна доменной печи, и тем самым стабилизирует тепловое состояние горна доменной печи.

Стабилизация теплового состояния горна обеспечивает экономию кокса на 4-7 кг/т чугуна за счет снижения резерва его на устранение неконтролируемых колебаний.

Повышается на 5-10% степень использования углеродсодержащих добавок., Повышается качество выплавляемого чугуна за счет снижения среднего содержания кремния в нем на 0,03 абс.Ъ и серы на 0,002% и колеблемости (среднеквадратичного отклонения) кремния и серы, соответственно на

0,02% и О,ООЗЪ. Улучшение техникоэкономических показателей работы доменной печи полезным объемом

3000 м и агрегатов сталеплавильного производства за счет повышения качества переплавляемого чугуна обеспечат суммарный экономический эффект около 550 тыс.руб. в год.

1077928

Вар Хаю.

gabe

Составитель Б. Раковский

Редактор Л. Авраменко Техред A.Áàáèíåö Корректор А.Ильин

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 868/18

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