Способ контроля распределения газа в доменной печи

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий измерение температуры шихты на фиксированных участках поверхности засыпи в интервалы времени между загрузкой в печь смежных порций шихты, о тлич ающийс я тем, что, с целью экономии кокса и увеличения эффективности управления процессом, измерение температур на каждом фиксированном участке поверхности засыпи осуществляют периодически спустя 10-20 с после загрузки очередной порции шихты с частотой не менее 0,05 , получая температурно-временные зависимости, по трем значениям температуры определяют характеристики газового потока, пропорциональные его приведенной скорости на соответс-гвующем участке сечения колошника по формуле II р l illlL & о V,- где величина, пропорциональная приведенной скорости газового потока в 1 -том фиксир .ованном участке поверхности засыпи; t,;,t ;itj;- значения температуры, отсчитанные через равные интервалы времени по темпе (Л ратурно-временной зависимости для 1 -того участка поверхности засьти и отличаю§ щиеся не менее чем на двукратную величину погрешности измерения температуры; Л/ I 1-, интервал времени, через который отсчитывались значения температур по зависи мости для 1 -того участка поверхности засыпи; С.,, - средняя за время между загрузкой двух смежных порций удельная теплоемкость шихтовых материалов на J -том участке поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ()) g С 21 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М 11 1!

"1 1Ъ tl где Ч, См

1, (21) 3681469/22-02 (22) 29.) 2,83 (46.) ЗО.Л 2.85. Бюл. У 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии и Центральное проектно-конструкторское бюро "СоюзllpOMaBToMaTHKa (72) А.М. Кауфман, Л,И. Рожавский, Л.А. Сульман и Ю.С. Юсфин (53) 669.162.263.2(088.8) (56) Frassen R., Pirlet R., Эап1оу Q.Spirotherm for the Measurement of

Temperature Distribution at the

Blast Furnace Stockline. CRM, Metal1urgickal Reports, 1978, В 52, р 451 46 (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий измерение температуры шихты на фиксированных участках поверхности эасыпи в интервалы времени между загрузкой в печь смежных порций шихты, отличающийся тем, что, с целью экономии кокса и увеличения эффективности управления процессом, измерение температур на каждом фиксированном участке поверхности засыпи осуществляют периодически спустя

10-20 с после загрузки очередной порции шихты с частотой не менее

0,05 с, получая температурно-временные зависимости, по трем значениям температуры определяют характеристи-. ки газового потока, пропорциональные его приведенной скорости на соответсгвуюшем участке сечения колошника по формуле величина, пропорциональная приведенной скорости газового потока в -том фиксированном участке поверхности засыпи; значения температуры, отсчитанные через равные интервалы времени по температурно-временной зависимости для 1 -того участка поверхности засыпи и отличающиеся не менее чем на двукратную величину погрешности измерения температуры; интервал времени, через который отсчитывались значения температур по зависимОсти для 1 ТОГО участка поверхности засыпи; средняя за время между загрузкой двух смежных порций удельная теплоемкость шихтовых материалов на -том участке поверхности! 201314

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для управления процессом в доменных печах.

Цель изобретения — зкономия кок са и увеличение эффективности управления процессом.

На чертеже представлены температурно-временные зависимости.

Периодически в интервалы времени

l между загрузкой в печь смежных порций шихтовых материалов с помощью инфракрасного сканирующего пиромет-Э ра с быстродействием 5.10 с в участках поверхности засыпи шихты, фик° сированных в координатах сечения колошника, измеряют температуру ° Для исключения влияния пыли, выделяющейся в подкупольном пространстве печи при загрузке шихты, измерения производят спустя не менее 10 с пос ле загрузки очередной порции шихты с частотой не менее 0,05 с . Указанная частота измерения температуры позволяет получить температурновременные зависимости (кривые разогревы шихты) для каждого фиксированного участка поверхности площадью не менее 1 м путем аппроксий мации их по данным разовых измерений, Контроль распределения газа по сечению производят вычисляя величины, пропорциональные приведенным скоростям газового потока в соответствующих участках сечения колошника, по трем значениям температуры, отсчитанным по каждой из полученных зависимостей через равные интервалы времени. При этом эти значения должны отличаться друг от друга не менее чем на двукратную величину погрешности измерения температуры. Расчет указанных величин производится по формуле с -е, где V, — величина, пропорциональная приведенной скорости газового потока в -том фиксированном участке поверхности засыпи; значения температуры, отсчитанные по температурновременной зависимости для

s-того участка поверхности засыпи; л " — интервал времени, через который отсчитывались значе1 5 4 Ратас М Р ®r См Ц ф ЩУ ф где МЧ вЂ” коэффициент теплообмена;

С вЂ” удельная теплоемкость шихтовых материалов;

/1на — насыпная масса шихты;

11„„Ч вЂ” водяные числа, соответственно шихты и газа, P — скорость схода шихты;

Н вЂ” полная высота слоя теплоо обмена; — температура газа на входе в слой теплообмена;

30 — температура загружаемой шихты

t „ — текущая температура шихты, на контролируемой поверхности, в фиксированных участках которой производится измерение температуры; — время.

Для каждого фиксированного участка поверхности шихты соотношение (2) легко преобразуется к виду

-Vi ë6 м 4; exP (с )+ь;, (3)

Если обозначить „-1„

45 1 "о1

ЬМ "Р с р) 1г

w, p c„,, ð) ° где V; - эквивалент приведенной скорости газового потока;

a b; - постоянные для -того фик55 сированного участка поверхности величины, усредненные за время между загрузкой двух смежных порций шихты.

35 ния температур

< я для »того участка поверхности;

С, — средняя эа время между

5 загрузкой двух смежных порций шихты удельная теплоемкость шихтовых материалов на < -том участке поверхности засыпи.

Данная формула получена иэ из- . вестной зависимости, описывающей теплообмен в шахте доменной печи

t, apul

le щщ(щд Заказ 7962/23 Тираж 552 По@лисыое

Филкап ППП Патеж ° г.Ужгород, ул.Проектжая, 4

3 l2

При наличии не менее трех значений температуры, отсчитанных через рав- . ные интервалы времени для 1 -того участка поверхности шихты, из выражения (3) получается выражение (1) для вычисления эквивалента приведенной скорости газового потока.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

На фиг. 1 представлены температурно-временные зависимости (кривые разогрева шихты), полученные путем аппроксимации результатов измерений температуры в фиксированном участке

-I поверхности засыли с частотой 0,05 с инфракрасным пирометром, имеющим погрешность -5 С. Измерения темпе+ о ратур.начинали спустя 30 с после загрузки первой порции шихты (кривая

I} и спустя !5 с после загрузки второй порции (кривая 2). По каждой зависимости отсчитали по три значения температуры, отличающиеся между собой не менее чем на 10 С и равноо отстоящие друг от друга по времени.

На кривой I это точки А, В и С с температурой 187, 217 и 235 С, соответственно отстоящие друг от друга по времени на 60 с и отличающиеся о ло значению не менее чем на !О С.

На кривой 2 это точки А, В и С

I I

01314 .4 отсчитанные через интервал времени дь=45 с, с температурой 144, 180 и

19 6 С соа тветс твенно т. е, о тлич аюО щиеся по значению также не менее о чем на 10 С, Обе температурно-временные зависимости были получены прн измерениях температуры после загрузки в печь порций кокса. Средние теплаемкости кокса для этих двух температурных интервалов (кривые 1 и 2 ) равны

1,15 и 1 08 кДж/кг С соответственно.

С учетом этого эквиваленты приведенной скорости газового потока в фиксированном участке поверхности засыпи составляют

r.„ -с„» для «ризой 1 Ч - „" Хп --я=д7

1, 15 217-187 е

35 2 17 — 0,01 кДж/кг С

g (Х для кривой 2V = сп

2 д"Х с В

1,08 180-!44 о

I 96 !. 80 0 02 к Цж/кг

Реализация данного способа контроля распределения. газа в доменной печи позволяет sa счет оптимизации . распределения материалов по сечению калошника повысить степень использования газа на 1-2% и обеспечить соответствующую экономию кокса.