Устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСХОДА ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ ЧЕРЕЗ ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, .содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления ,на измерительных участках фурменных приборов, связанных с дифманометрами, и электрически соединенные с ними блок определения коэффициентовсопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено блоком сравнения расхода дуть в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурMbij вход которого соединен с выходом блока контроля расходов дутья через фурмы, a выход связан обратной связью с входом блока определения коэффициентов сопротивления измерительных участков фурменных приборов и входом g блока контроля расхода дутья через фурмы.

.,Я0„„11252

СОЮЗ COBKTCHHX

PKCflVSJNH (я) С 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ILRTOPCKOMV CВИДВТВ1ЬСТВУ

К) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ (21) 3584734/22-02 (22) 25.04.83 (46) 23 ° 11.84. Бюл. В 43 (72) И.Г.Товаровский, В.П. Лялюк, Б.И.Мирошниченко, Ю.И.Бургутин, И.Г.Ризницкий, М.С.Левин, И.И.Дышпевич, Н.М.Диденко, В.И.Бондаренко, В.Л.Дубинчук и С.Н.Лукьянец . (71) Институт черной металлургии (53) 669. 162. 22 (088. 8) (56) 1. Смоляк В.А. и др., Автоматизация производственных процессов металлургической промышленности. Киев, "Вища школа", 1976, с. 110-116.

2. Жердев А.В. и др. Сб. Автоматизация доменного производства, Киев, УНИИНТИ и ТЭМ, ЦБТИ МЧИ УССР, 1966, с. 12-25.

3. Авторское свидетельство СССР

У 821495, кл. С 21 В 7/24, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО KOHTPOJIH РАСХОДА

ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ ЧЕРЕЗ ФУРМЫ ДОМЕННОЙ

ПЕЧИ, .содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки ста тического давления,на измерительныхучастках фурменных приборов, связанных с дифманометрами, и электрически соединенные с ними блок определения коэффициентов. сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено блоком сравнения расхода дутья в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурмы, вход которого соединен с выходом щ а блока контроля расходов дутья через фурмы, а выход связан обратной связью с входом блока определения коэффициентов сопротивления измерительных участков фурменных приборов и входом Я блока контроля расхода дутья через фурмы.

1125252 2

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к измерению расхода горячего дутья через фурмы доменной печи.

Известно устройство для измерения 5 расхода горячего дутья через .фурмы доменной печи, включающее измерение перепада статического давления на измерительном участке, на котором установлено сопло, укороченное сопло или диафрагма, передачу сигнала на дифманометр и далее на вторичный, показываюп1ий, самопишуший прибор f1j .

Недостатком данного устройства является низкая стойкость измери- 15 тельного сопла, укороченного сопла или диафрагмы из-sa наличия в .дутье перегретого водяного пара и минеральной пыли, движущихся с большой скоростью и приводящих к изменению вели- 20 чины и формы проходного отверстия сужающего устройства, вследствие чего снижаются точность и надежность измерения.

Известно также устройство для из- 25 мерения расхода горячего дутья через. фурмы доменной печи, включающее измерение перепада давления на верхнем участке фурменного прибора при помо" щи дифференциального манометра с диф-30 ференциально-трансформаторным преобразователем, соединенным с аналогичным преобразователем в регистрирующем, многоточечном, вторичном приборе (2) " 35

Ь данном устройстве обязательным условием измерения расхода горячего дутья является то, что коэффициенты сопротивления измерительных участков должны быть и стоянными и заранее известными величинами. Однако в процессе эксплуатации измерительных участков в результате естественного износа сопротивление участков резко изменяется и становится неизвестной величиной, что снижает точность и надежность определения расхода по формуле

50 где .Q> — расход дутья через фурму;

К вЂ” коэффициент сопротивления изме1 рительного участка; Ь Р; — перепад давления на этом участке; i — номер фурменного прибора. 55

Ненадежная работа устройств для измерения расхода горячего дутья через фурмы доменной печи создает принципиальные затруднения во внедрении в производство систем автоматического регулирования соотношения расходов дутья и дутьевых топливных добавок к дутью на фурмах доменной печи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи, содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления на измерительных участках фурменных приборов, связанные с дифманометрами и электрически соединенные с ними блок определения коэффициентов сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы (3) .

Известное устройство также характеризуется недостаточными точностью и надежностью контроля расхода горячего дутья.

Цель изобретения — повышение точности и надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля расхода .горячего дутья через фурмы доменной печи, содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления на измерительных участках фурменных приборов, связанных с дифманометрами, и электрически соединенные с ним блок определения коэффициентов сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы, снабжено блоком сравнения расхода дутья в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурмы, вход которого соединен с выходом блока контроля расхода дутья через фурмы, .а выход связан обратной связью с входом блока определения коэффициентов сопротивления измерительных участков фурменных приборов и входом блока контposts расхода дутья через фурмы.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройст.ва,.

Устройство.для измерения расхода горячего дутья через фурмы 1 домен-. ной печи 2 содержит первичный преобразователь 3 для измерения общего

1125252 расхода горячего дутья, например труба Вентури, который через импульсные трассы соединен с дифманометром 4, например, типа ДИ (аналогичная аппаратура для контроля расхода природ- 5 ного газа.не показана).

Дифманометр 4 дутья соединен электрически с вторичным регистрирующим прибором 5, например, типа КСД.

Отборы 6 и 7 статического давления, 1О например, в кольцевом воздухопроводе. в каждой гляделке подвижного колена. фурменного прибора соединены импульсными трассами с .соответствующими дифманометрами 8 и 9. Дифманометры 15

8 и 9 и вторичнйй прибор 5 соединен с тремя блоками. Блок 10 — блок определения коэффициентов сопротивления каждого измерительного участка. Входы 11 блока 10 соединены. с дифмано- 20 метрами 8 и 9 фурменных приборов, вход 12 вЂ, с вторичным прибором 5.

В этом блоке определяют коэффициенты сопротивления каждого измерительного участка„ решая систему уравнений 25 баланса (количество уравнений в системе равно количестку воздушных фурм на доменной печи)

g =М,ДР, к, aP i . +М;)аР; „.ik„4aP„;

Ц =М )аР М аР, +„. М (аР. < ...< k„ at„ ф) 35 где ()., ()", ..., (" — общие объемные расходы горячего дутья в последовательно проведенных замерах, равных числу воздушных фурм и; К1р К ° ° ° р

К, ..., К„ — коэффициентй сопротив- 40 ления каждого измерительного участка (каждого фурменного прибора), д Р,, 3 1 Ю 11

Ф L 1 ° SPY ° и И ..., 4P„, ..., ь Р— перепады давления горячего дутья на каждом изме- 45 рительном участке в каждом замере.

Блок 10 позволяет непрерывно конт=" ролировать изменение коэффициентов сопротивления каждого. измерительного 59 участка. В данном случае коэффициенты К из неизвестной величины становятся известной величиной, что значительно увеличивает точность и надежность определения расхода горяче- 55

ro дутья через фурмы. В блоке 13 контроля расходов горячего дутья через фурмы, используя значения коэффициентов сопротивления каждого измерительного участка, поЛученные в бло. ке 10, и замеренные перепады давле" ний на каждом измерительном участке, поступающие на входы 14, определяют значения расходов горячего дутья через каждую воздушную фурму доменной печи по выражению (1) . Выход блока

13 соединен с многоточечным регистрирующим прибором 15 и вычислительным блоком (не показан), а связью 17 с блоком 16 сравнения измеренного расхода дутья в общем воэдухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурмы. Выход блока 16 соединен обратной связью 19 с входом блока 10

° контроля коэффициентов сопротивления измерительных участков элементов, фурменных приборов и обратной связью

18 с входом блока 13 контроля расхо" дов горячего дутья через фурмы.

В процессе эксплуатапии, в результате естественного износа или по другой причине может измениться коэффициент сопротивления (сечение, конфигурация и.т.д.) любого или нескольких одновременно измерительных участков. Поэтому, чтобы не снижапаса точность измерения,.осуществляют непрерывное сравнение погрешности измерения полученного значения общего расхода с экспериментальным. При равенстве и не превышении погрешностью класса точности измерительной системы фиксируют значения расходов горячего дутья через фурмы на многоточечном, регистрирующем приборе 15, В этом случае работает линия обратной связи 18 между блоками 16 и 13.

В дальнейшем снова по вновь замеренным перепадам и в первый раз опре деленным коэффициентом определяют и фиксируют расходы горячего дутья через воздушные фурмы с любой частотой замеров. Все это повторяют пока в силу указанных ранее причин не изменится или не изменятся коэффициенты сопротивлений измерительных участков.

В этом случае при сравнении относительная погрешность полученного значения общего расхода станет больше класса точности измерительной системы, чте является сигналом для. нового, уточнения величин коэффициентов сопротивлений каждого измерительного участка, после соответствующих новых одновременных замеров общего расхода и перепадов давлений. В этом слу1125252

:чае работает линия обратной связи 19 между блоками 16 и 10.

Устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи работает следующим.образом. .5

Производят .одновременные замеры общего расхода горячего дутья по цепочке преобразователь 3 - дифманометр 4 — вторичный прибор 5 - сигналы с которого поступают в блоки 10

:и 16, а также перепадов давлений на измерительном участке по цепочке отборы б и 7 статических давлений " дифманометры 8 и 9, сигналы с которых поступают в функциональные блоки 15

10 и 13. В блоке 10 определяют коэффициенты сопротивления каждого измерительного участка .из уравнения баланса .(2). В блоке 13 оцределяют, па полученным коэффициентам и замеренным перепадам, расходы дутья через фурмы, что регистрируется вторичным прибором 15. В блоке 16 суммируют расходы дутья через фурмы и сравнивают с замеренным общим расходом, опре 5 деляют относительную погрешность полученного значения общего расхода с экспериментальным. Блок 16 соединен линиями обратными связями 18 и 19 с блоками 10 и 13 для управления их работой. Так, при не превышении погрешностью класса точности измерительной системы по линии. обратной связи 18 поступает сигнал в блок

13, где фиксируют значения расходов 35 горячего дутья через фурмы и выдают их на вторичный многоточечный прибор 15, соединенный с выходом блока 13. При превышении погрешностью класса точности измерительной системы .по линии обратной связи 19 сигнал подается в блок 10, где повторяют операцию по определению коэффициентов сопротивления для каждого измерительного участка, после соответствующих новых одновременных замеров общего расхода и перепадов давлений и теде

Таким образом, предлагаемое устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи дает возможность повысить точность и надежность измерения и эа счет этого улучшить технико-экономические показатели доменной плавки. Для эффективного управления доменным процессом, стабилизации его, а также своевременного обнаружения и устранения тенденций к нарушению нормального течения процесса большое значение имеет контроль распределения дутья по фурмам.

По расходу дутья через фурмы можно. судить о газопроницаемости шихтовых материалов в той илн иной части (вертикальном секторе) доменной печи.

Изобретение позволит повысить эффективность систем автоматического регулирования распределения дутья по фурмам и автоматического регулирования соотношения расходов дутья и дутьевых (топливных) добавок по фурмам доменной печи.

1325252

Составитель В.Сеуов Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка Корректор М. Розман

Заказ 8437/19 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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