Способ управления отводом конверторных газов без дожигания

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДОМ КОНВЕРТОРНЫХ ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ, включающий кислородную продувку с установкой заслонки кессона над горловиной конвертера, измерением давления под заслонкой кессона, определением расхода отходящих газов и регулированием давления под заслонкой кессона путем управления расходомотходящих газов посредством дросселя на газоочистке в ограниченном диапазоне максимального и минимального расходов Д1й4ососа, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования расхода отходящих газов, упрощения системы регулирования и обеспечения взрывобезопасности системы отвода газов, дополнительно измеряют расход газов, проходящих через байпасный канал, соединяниций выход дьв4ососа с входом, и поддерживают расход газов (Л через дымосос, равный сумме расходов отходящего газа, а через байпас 1 ,05-1,15 минимального расхода дымососа .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.S0„„j 082833

3(59 С 2 С 5 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЖРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю\ ма

° °

Ъю (21) 3458525/22-02 (22) 29.06.82 (46) 30.03.84. Бюл. В 12 (72) Ю.Д. Григорьян, В.М. Гиттер, М.А. Аронов, С.Н. Петров, P.Ê.Âåëåöкий, P.Ô. Грач и Э.А. Левин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии и Особое конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Черметавтоматика"

:(53) 669 ° 184.15(088.8) (56) 1. Патент Франции У 1418065, кл. С 21 С, опублик. 1966.

2. Заявка Японии У 56-22926, кл. С 21 С 5/38, опублик. 1981. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДОМ

КОНВЕРТОРНЪ|Х ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ, включающий кислородную продувку с установкой заслонки кессона над горловиной конвертера, измерением давления под заслонкой кессона, определением расхода отходящих газов и регулированием давления под заслонкой кессона путем управления расходом отходящих газов посредством дросселя на газоочистке в ограниченном диапазоне максимального и минимального расходов дымососа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования расхода отходящих газов, упрощения системы регулирования и обеспечения взрывобезопасности системы отвода газов, дополнительно измеряют расход газов, проходящих через байпасный

Ф канал, соединяющий выход дьваососа с входом, и поддериивают расход газов через дымосос, равный сумме расходов отходящего газа, а через байпас—

1,05-1,15 минимального расхода дымососа.

108283

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управлениях отводом конверторных га. 5 зов беэ дожигания.

Известен способ регулирования улавливания газа при кислородном рафинировании, согласно которому измеряют перепад давления внутри заслонки кессона и вне ее иа одном горизонтальном уровне и регулируют расход газов по газоотводящеиу тракту с образованием под заслонкой кессона газовой пробки, препятствующей под1сосу воздуха в газоотводящий тракт 1. Ц.

Недостатком системы управления по указанному способу является ограниченное время ее работы в течение кислородной продувки (около половины) из-за ограниченного диапазона изменения производительности дымососа со стороны минимальной производительности.

Для эффективной работы системы отвода конверторных газов без дожигания дымосос с отношением минимальной производительности к максимальной 1:5. Промышленные дыиососы имеют определенный минимум производительности: при уменьшении расхода газон через дыиосос ниже минимально допустимого, в газоотводящеи тракте воз-. никает поипаж - система газоходдымосос входит в автоколебательный режим, который является аварийньаю к иедопустииым. Отечественные дымососы имеют отношение производительностей 1:2,5. Это означает, что период регулирования отвода газов без дожиЮ гания во время продувки составляет всего 50-60Х от времени продувки.

Однако сконтруировать дымосос с широкии диапазоном изменения про» изводительности энергетически нецеле«45 сообразно (чем шире диапазон изменения производительности, теи ниже падает К1Щ машины,- а также снижает: ся напор дымососа).

Наиболее близким к предлагаемому 0 является способ управления отводом конверторных газов без дожигания, включающий кислородную продувку с установкой заслонки кессона над горловиной конвертора, измерением давле- ния под заслонкой кессона, определе ниеи расхода отходящих газов и регу- лированием давления под заслонкой

3 2 кессона путем управления расходом отходящих газов посредством дросселя на газоочистке в ограниченном диапазоне максимального и минимального расходов дымососа (2 .

Однако известный способ сложен в управлении расходом отходящих газов (требуется сбор значительного количества информации, вычислительные операции и операции по управлению тремя регулирующими органами). Одновременно управление тремя системами регулирования на одном объекте для изменения одного параметра (расхода) представляет сложную в динамике техническую проблему. Кроме того, управление дросселеи перед дымососом и изменением числа оборотов дыиососа снижает полезное сопротивление газоочистки и ее эффективность.

Цель изобретения — расширение ( диапазона регулирования расхода отходящего газа, упрощение системы регулирования и обеспечение взрывобезопасности системы отвода газов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления отводом конверторных газов без дожигания, включающему кислородную продувку с установкой заслонки кессона над горловиной конвертора, измерением давления под заслонкой кессона, определеиием расхода отходящих газов и регулированием давления под заслонкой кессона путем управления расходом отходящих газов, посредствои дросселя на газоочистке в ограниченном диапазоне максимального и минимального расходов дымососа, дополнительно измеряют расход газов, проходящих через байпасный канал, соединяющий выход дымососа с входом, и поддерживают расход газов через дымосос, равный сумме расходов отходящего

rasa а через байпас — 1,05-1,15 минимального расхода дымососа.

На чертеже представлена установка отвода конверторных газов без дожи ания, в которой реализуется предлагаемый способ управления.

Установка содержит конвертор 1, над которыи расположена заслонка 2 кессона с отбором 3 давления, кессон

4, котел-охладитель 5, переходящий в. газоотводящий тракт 6, содержащий регулируемую ступень газоочистки 7, дымосос 8, байпас 9 вокруг дымососа и свечу 10 с дожигающим устройством

11. При наличии утилизации конвер! 082

3. торного газа установка содержит перекидной клапан 12 и газопровод на утийизацию 13. Система регулирования давления под заслонкой 14 кессона связана с дроссельным устройством

15. Система регулирования расхода га- 5 эов через байпас 16 связана с устройством t7 для измерения расхода отходящих газов, устройством для измерения расхода газов через байпас 18 и регулирующим дросселем 19. lO

Установка работает следующим образом.

Газы из конвертора 1 проходят через кессон 4 с опущенной заслонкой

2 кессона, котел-охладитель 5, которому отдают часть своего физического тепла, и через газоотводящий тракт 6 проходят газоочистку 7. Отходящие га.зы отсасынаются дымососом 8 и направляются либо на свечу 10 с дожигающим. + устройством 11, либо на утилизацию

13. Выбор направления потока газов осуществляется перекладным клапанон

12. Система регулирования давления под заслонкой 14 кессона измеряет давление под заслонкой 2 кессона через отбор 3 давления и с помощью регулирующего дроссельного устройства 15 осуществляется отвод конверторных газов без дожигания. Для обеспечения ЗО возможности поддерживать. расход отходящих газов, измеряемый устройством 17, ниже минимально допустимого для дымососа, с помощью регулируннцего дросселя 19 открывается переток 35 газов через байпас 9, измеряемый устройством 18. Расход газов через байпас 9 регулируется системой регули-, рования расхода газов через байпас

16 таким образом, чтобы в любой мо- 4о мент времени расход газов через ды- . мосос 8, составляющюнЪ сумму расходов отходящего газа и через байпас 9, бып не менее заданного, составляющего

1,05-3,t5 от минимального расхода 45 дымососа.

При уКазанной системе отвода конверторных газов беэ дожигания и наличии дымососа с диапазоном изменения расходов 1:2,5 весь расход отходящих 50 газов QoT г проходит через дымосос (Я o+< г а 6 + ) и половину време-. ни продувки Т дроссельное устройство 15 состоит на упоре, ограничивая расход отходящих газов немного более 55 минимального расхода дымососа Q ö„

Согласно изобретению регулируют расход отходящих газон (Я отх г!

833 4 с помощью регулирующего дросселя 15 практически в любом диапазоне расходов несмотря на имеющееся ограничение по минимальной производительности дымососа 8. Первая система регулирования давления под заслонкой

14 кессона ведущая, независимая поддерживает заданное давление под заслонкой кессоиа, управляя дроссельным устройством 15 и создавая определенный расход отходящих газов

Я oTx r в газоходе до дымососа. Когда

Яотк г меньше минимально допустимого расхода дымососа Я „ вторая системин ма регулирования — ведомая, зависящая от 0 рта г поддерживает в бай" пасе 9 такой расход газов Q g чтобы сумма расходов поступающих на вход дымососа, была бы не менее

Я „„ц„, т.е. вторая система реализует две зависимости + ©oft w + Я В

Й g -(1,.05-1, 15) @мин Q ото г

Регулирование отвода конверторных газов беэ дожигания предлагаемой системой проходит следующим образом.

Вначале система регулирования давления при малом расходе отходящих газов образует в гаэоходе разделительный тампон (g =1t, затем регулирует давление, чтобы обеспечить отвод отвод конверторных газов без дожигания {4(= 0,1}; Вторая система регулирования, измеряя расход отходящих газов до дымососа, так добавляет расход байпасу, чтобы суммарный расход на входе в дымосос составлял, например 1,3;Q „„ „. Когда расход отходящих газон достигнет минимально.

ro заданного (1,1 Йм„„,),расход га- . зов через баспас станет равным нулю.

Далее расход отходящйх газов почти равен расходу через дымосос.

Определенное количество конвер терного газа 9 „„ не может быть использовано при утилизации и должно быть сожжено на снече. При этом поскольку в этом время система регулирования давления под заслонкой

t4 кессона фактически не работает, дроссельное устройство 15 находится на ыинимальном упоре, отвод газов производится с выбросом окиси углерода в атмосферу и значительная часть газов сгорает над конвертором, превышая допустимые нагрузки на котел-охладитель.

Для обеспечения первостепенной и независимой работы системы регулирования давления вторая система 16

30.Шарапова

Корректор О.Билак. едактор Н.Ковалева

Заказ 1681/25

Тираж 540

1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент

S 10828 должна обладать меньшим быстродействием время регулирования этой системы не должно быть больше времени регулирования основной системы.. (т.е. отношение 1:1) и в то же время не должно значительно превышать его г (максимально 2:1), чтобы в режиме одновременного управления расходом газов через дымосос вблизи минималь" ного, хотя бы кратковременно этот расход не оказался меньше допустимого.

По той же причине задание на регулирование минимального суммарного расхода газов через дымосос должно превышать минимально допустимый расход дымососа в 1,05-1,15 раза.

Превышение меньше чем íà 5Х нельзя предусматривать, поскольку суммирование расходов происходит нелинейное и максимальная нелинейность составляет 5Х. Превышение задания больше чем на 15 приведет к излишнему постоянному потреблению энергии дымососбм. 25

Управляемый байцас восполняет недостаточные конструктивные характеристики дымососов, позволяя достичь отношение минимального расхода дымососа к максимальному 1:5. Площадь сечения байпасного канала равна площади сечения основного газопровода, умноженной на отношение минимального расхода дымососа к максимальному, т.е. его сечение должно отличаться от сечения основного гаэохода, 35 рассчитанного на минимальный расход.

Изобретение обеспечивает взрывобезопасность системы отвода газов.

Во время конверторной плавки возника- „ ют взрывоопасные ситуации возникают в начале и конце продувки, когда расход конверторных газов и их температура малы, при этом в случае аварийного прекращения продувки не ус45 певает образоваться разделительный тампон газов.

Но с самого начала продувки дымосос работает, с перекачиванием газа через байпас, при этом быстро подСоставитель,Л

Техред О.Неце

33 Ь нимается фо газов, проходящих через дымосос (с повышением температуры газов повышается их влагонасыщение и падает способность к воспламенению и взрыву). Безопасной считается температура газа 55-60 С, низкая темпео ратура газов в начале продувки (35-40 С) быстро поднимается за счет рао боты дымососа на байпас, превышения температуры не произойдет, так как работа на байпас постепенно сокращается до нуля.

Использование предлагаемой системы управления отводом конвенторных газов без дожигания по сравнению с действующими позволяет значительно расширить диапазон регулирования давления под заслонкой кессона в условиях применения существенных дымососов. При этом ликвидируются значительI ные выбросы окиси углерода в атмосферу, уменьшаются близкие к предельным тепловые нагрузки на котел-охладитель, возможно увеличение интенсивности продувки и появляется возможI ность полностью использовать конверторный гаэ.

Использование предлагаемой системы обеспечивает увеличение отбираемого для утилизации конверторного газа на 407 °

Уменьшение пиковых тепловых нагрузок на котел-охладитель, особенно в начале продувки, позволяет на

5-103 продлить межремонтный срок его работы и сэкономить на капитальных затратах.

Таким образом, внедрение изобре.ения позволяет оздоровить воздушный бассейн и принести экономию в

1022 тыс.руб. в год в расчете на один иэ действующих конверторных цехов и принести дополнительно конверторного газа на сумму 720 тыс.руб/год в. конверторном цехе с утилизацией газа, сокращение выбросов окиси углерода в атмосферу в одном из действующих цехов предотвратит нанесение ущерба народному хозяйству на сумму

3,3 млн. руб. год.

r. Ужгород, ул. Проектная, 4