Устройство прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 С 21 С 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761669/22-02 (22) 14.06.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (72) А.Е.Абросимов (53) 669.184.244.66:66.012.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 742466, кл. С 21 С 5/30, 1977, Авторское свидетельство СССР

Ф 767214, кл, С 21 С 5/30, 1977. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНВЕРТЕРА, содержащее блок определения скорости окисления углерода, соединенный по входам с датчиками измерения содержания СО и СО в отходящих газах и датчиком расхода отходящих газов в блок определения скользящего среднего, соединенный через дифференциатор с последовательно соединенными блоками памяти, выходы которых соединены через пороговые элементы и блок логики с многоканальным индикатором, блок управления, соединенный с блоками определения скорости окисления углерода и скользящего среднего, дифференциатором и блоками памяти, систему определения текущего уровня ванны конвертера, соединенную через блок коррекции с пороговыми элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности прогнозирования выбросов, оно дополнительно содержит ключ, цепь блокировки по присадке извести в конвертер, систему определения окисленности шлака в конвертере, выход которой соединен с блоком коррекции, причем управляющий вход ключа соединен с цепью блокировки по присадке извести в конвертер, информационный вход ключа соединен с выходом блока определения скорости окисления углерода; а выход ключа соединен с входом дифференциатора.

2 ° Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что цепь блокировки по присадке извести в конвертер состоит из последовательно соединенных логической системы НЕ и расширителя импульсов, причем вход последнего соединен с каналом управJIeHHR по загрузке присадок извести в конвертер.

1225859

Изобретение относится к металлургии, в частности к контролю кислородно-конвертерного процесса.

Цель изобретения — увеличение надежности прогнозирования выбросов.

На фиг.l представлена блок-схема устройства, на фиг.2 — один из вариантов выполнения канала блока коррекции.

Устройство содержщ конвертер 1, фурму 2, газоход 3 конвертера с дымососом 4, датчик 5 (газоанализатор) содержания CO и СО в отходящих газах, датчик 6 расхода отходящих газов, блок 7 определения V, блок 8 определения скользящего среднего, дифференциатор 9 (блок определения приращения Ч, ), блоки 10-14 памяти, пороговые элементы 15-24, схемы И

25-30, блок 31 логики, блок 32 управления, многоканальный блок 33 индикации (например, самописец Н-320), систему 34 определения текущего уровня ванны конвертера, состоящую из звуковода А с микрофоном и последовательно соединенных усилителя, фильтра и детектора Б (на фиг,1 представлен вариант использования акустической характеристики конвертера), блок 35 коррекции, систему 36 определения окисленности шлака. Блок 35 коррекции состоит из операционного усилителя 37. Кроме того, устройство снабжено датчиками 38 и. 39 содержания кислорода и пыли в отходящих газах, датчиком 40 количества кислорода, поступающего через фурму в конвертер, ключем 41 управляющим входом 42 ключа 41, логической схемой

HE 43, расширителем 44 импульсов (ждущий мультивибратор), сигналом 45 управления ключем 41 от.системы взвешивания (перегруз извести из промежуточного бункера в конвертер; система не показана, ей оснащаются все конвертеры).

В качестве блока 32 управления может использоваться непосредственно пульт оператора. Блок содержит кнопку (ключ) начала. процесса,за которое (начало) принят момент присадки извести на лом в конвертер перед началом продувки. По указанному сигналу производится установка в исходное состояние всех дискретных элементов (не показано) и разрешается прохождение тактовых импульсов по выходу в устройство, S

Кроме того, блок управления содер жит генератор тактовых импульсов по выходу в устройстве, а также,генератор тактовых импульсов для синхронизации работы всех блоков устройства и обеспечивает, также подачу питания на все блоки устройства.

На выходе блока 7 определения V установлен аналого-цифровой преобразователь АЦП (не показан) для согласования с дискретным блоком 8 определения скользящего соеднего. На выходах блоков 10-14 памяти установлены цифроаналоговые преобразователи ЦАП для согласования выходов блоков 1014 с аналоговыми пороговыми элементами 15-24 (не показаны). Система 36 определения окисленности шлака, функционирующая в дискретном режиме, имеет на выходе аналоговый сигнал (установлен ЦАП) для согласования с блоком 35 коррекции, функционирующем в аналоговом режиме.

Устройство работает следующим образом.

С началом первой присадки извести в конвертер блок 32 управления включает систему, в блоке 7 определения определяется текущее значение скорости окисления углерода (например, согласно формуле V =0,Д ° К (СО+СО ), где К вЂ” коэффициент пропорциональности; („ — расход газов в газоходе;

СО, СΠ— содержание окиси и двуокиси в отходящих газах), в блоке 8 определяется значение 1;, среднее за несколько отсчетов (имеется ввиду дискретное считывание информации), например при усреднении за три отсчета будет производиться следующая операция:

Vi-z + 71-» + V;

V.

3

Э причем следует отметить, что как само наличие блока 8, так и интервал усреднения зависят от характеристики конвертерного процесса (колебательность) и применяемой аппаратуры для контроля V (инерционность приборов).

В блоке 9 дифференцирования производится (при дискретном считывании) определение, приращения V между, отсчетами (aV, ). Далее указанные приращения, например, в цифровом. виде (в этом случае на выходе блока 9 предусмотрен преобразователь дискретных величин а, в цифровой код, не показан) поступают в последовательно соединенные блоки 10 — 14 памяти, причем в блоке 14 находится (i-4) отсчет 7, в блоке 13 (i-3), в блоке

12 (i-2), в блоке 11 (i-1), в блоке

10 — (i), где i — номер отсчата от момента времени..

В качестве блоков памяти могут использоваться, например, регистры, причем перезапись числа из одного блока памяти в другой производится по командам с блока 32 управления.

Анализ изменения ьЧ„ по текущим отсчетам, находящимся в блоках памяти, производится при помощи набора пороговых элементов 15-24 и схем И 2530. Укаэанное (фиг.1) сочетание пороговых элементов и схем И позволяет выявлять следующие ситуации, приво 1 с дящие к выбро сам ко гда — — — > 3

Э

1225859 ве системы 36 может применяться система, вычислительный блок функционирукиций согласно следующему алгоритму: и

А= .О

;1 г где А — общее количество кислорода, связанного с железом в шлаке; — количество кислорода, связанного с железом в

10 шлаке на i-м, шаге считывания, причем считыва ние начинается с момента первой присадки извести в конвертер.

q) p нг Fe г 5»

О, +О +O . -О -О . -О .—

2 юл.» г» г» z» г ° 2» 2»

20 p%, г»

Ф где О;

О,;

2i

О г» г

О;

p ", г;

0VVe

30 где г»

К, »»т

» 2»

40 нт

45

О

2»

Ч; г

Ог; (настройка порогового элемента 15), т,е. имеет место резкое возрастание скорости окисления углерода, скорость спада Ч больше некоторой заданной (-о ), причем с увеличением длительности спада вероятность выбросов возрастает (пороговые элементы 16-20, схемы И 25-27), скорость спада V больше (равна) 8г и возможна смена. знака д Ч (/-, /> /- Зз/) .

Наличие системы определения уровня ванны конвертера во время продувки (например, по звуковому давлению в газоходе, уровня вибрации, путем

:зондирования) позволяет перестраивать при помощи блока коррекции текущие значения уровней (8,, Зг, 8 ) срабатывания. пороговых элементов 1520, например в первом приближении с увеличением уровня ванны необходимо уменьшать абсолютные значения.

Наличие в устройстве системы 36 определения окисленности шлака, изменяющей значения о», 8,о также, как н система 34, связано с тем, что при прочих равных условиях (по скорости изменения и текущему уровню ванны конвертера) вероятность выбросов не остается постоянной при изменении содержания кислорода, связанного с железом в шлаке.

При наличии некоторого избыточного количества кислорода указанная вероятность возрастает, что связано с потенциальной возможностью перехода кислорода из шлака на реакцию окисления углерода чугуна. В качест— текущее количество кислорода через фурму; — б, К,; бнтз Кг 9 и

Q; ° Кэ, Ql Ог э — Q . К (СО; + Cn„); — количество кислорода, поступающего в конвертер с рудой (окатышами); — количество руды (окатышей), подаваемой в .конвертор; — процентное содержание. кислорода в руде (окатышах); — количество кислорода, связанного с недопалом, — количество извести, подаваемой в конвертер; — коэффициент, учитывающий количество недопала визвести и количество кисло рода в недопале (Ж); — количество кислорода, связанного с железом в пыли, покидающей 1конвертер с га,зами; — количество пыли, покидающей конвертер; — процентное содержание кислорода, связанного с железом в пыли — количество кислорода в отходящих газах; — количество отходящих газов, % 1225859 6

0 . — пРоцентное содержание кис- всплесков Ч. при разложении недопа1

L. лорода в отходящих газах11 ла извести, подаваемой в конвертер

К вЂ” количество кислорода, иду- Укаэанная совокупность элементов щего на окисление единицы функционирует следующим образом.

Ф

При перегрузке извести из промеК вЂ” коэффициент пропорциональ- жуточного бункера и конвертера в

51 ности; устройство на расширитель 44 импуль— количество кислорода, иду- сов поступает короткий импульс из щего на окисление кремния системы взвешивания и анализа присачугуна (считывание проис- IQ док. Система взвешивания имеет логиходит на 4-5 мин продувки, ческую схему И, входы которой соедина фиг.1 не показано); нены с реле избирателя канала иэвес— вес кремния в чугуне; ти и реле переГруза присадки в кон— количество кислорода, иду- вертер, а выход схемы И является щего на окисление yrsrepo- 15 выходом цепи анализа, Указанный имда чугуна; пульс на расширителе 44 изменяет

СО, СО . — содержание окиси и двуоки свою длительность до величины, равси углерода в отводящих ной времени разложения недопала иэгазах. вести при ее присадке в конвертер.

Представленный на фиг.2 один иэ 20 Это время равно приблизительно 1 мин. вариантов построения канала коррекции Палее расширенный импульс через схев блоке 35 основан на наличии линей му НЕ 43 поступает на управляющий ной зависимости вероятности выбросов вход ключа 41, запрещая прохождение от уровня ванны конвертера и содержа сигнала иэ блока 7 определения 7 ния РеО в шлаке. 25 в блок 8. Ключ 41 открыт при наличии

Наличие в устройстве ключа 41, ло- сигнала по входу 42. гической схемы НЕ 43 и расширителя Таким образом устройство прогноУ

44 импульсов, управляемых по сигна- . эирования выбросов металла и шлака лу 45 перегруза извести из промежу-. из конвертера позволяет увеличить точного бункера в конвертер, поэво- 30 точность прогнозирования за счет учеляет увеличить надежность прогнози- та практически всех параметров влия-, У рования путем исключения из анализа ющих на образование выбросов.

1225859

0m 3

От 5

Составитель А. Ашихин

Редактор Н.Гунько Техред В.Кадар

Корректор М.Максимишинец

Заказ 2103/19 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4