Способ управления конвертерной плавкой

 

Изобретение относится к области автоматизации процесса выплавки стали в кислородном конвертере. Цель изобретения - упрощение процесса управления дутьевым режимом. Сущность изобретения заключается в том, что по предварительно определенной общей зависимости между расходом кислорода (у) и положением фурмы (х) определяют на трех контрольных плавках при заданной температуре стали коэффициенты а,Ь, с в уравнении у ах + +Ьх+с. При этом на контрольных плавках положение фурмы х изменяют не менее чем на 0,1 м. По указанному уравнению определяют х, для которого у - минимальное, и последующие плавки проводят с найденным значением X. 3 з.п, ф-лы, 1 табл. i (Л to 00 со 00 ;о tc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) А1

594 С 21 С 5/30

1

Ф

4 c"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950485/22-02 (22) 11.09.85 (46) 15.02.87. Бюл . У 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятиями черной металлургии (72) Л.M. Гревцев, В.В. Голод, Я.Н. Рудницкий, А.В. Сколобанов и В.И. Шеин (53) 669.184:608.1(088.8) (56) Патент США N - 3528800, кл, 75-60, 1966, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕРТЕРНОЙ

ПЛАВКОЙ (57) Изобретение относится к области автоматизации процесса выплавки стали в кислородном конвертере. Цель изобретения — упрощение процесса управления дутьевым режимом. Сущность изобретения заключается в том, что по предварительно определенной общей зависимости между расходом кислорода (у) и положением фурмы (х) определяют на трех контрольных плавках при заданной температуре стали коэффициенты а, Ъ, с в уравнении у =ах +

+Ъх+с. При этом на контрольных плавках положение фурмы х изменяют не менее чем на 0,1 м. По указанному уравнению определяют х, для которого у — минимальное, и последующие плавки проводят с найденным значением х. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1289892 2

Например, к 30-й плавке эта вели

4ина равна х„=х„— hn

f0 хзо х „, — 0,0015х30

= х,„, — 0,045 м.

y=ax +bx+c, 1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению стали в конвертерах.

Цель изобретения — упрощение процесса управления дутьевым режимом.

Экспериментально установлено, что расход кислорода на продувку при изменении положения фурмы отно-сительно расплава для получения заданной температуры стали изменяется по параболической зависимости:

5 где h — шаг смещения положения фурмы п — количество плавок. где х — положение фурмы, м; у — расход кислорода за продувз. а,b,с — коэффициенты, учитывающие параметры технологическдго процесса при заданной температуре стали.

Основной задачей способа регулирования дутьевого режима является нахождение оптимального положения фурмы, т.е. такого, при котором обеспечен минимальный расход кислоI рода на продувку, достаточный для рафинирования и заданной температуры стали.

Задача оптимизации положения фурмы решается минимизацией приведенной зависимости между положением фурмы относительно расплава и расходом кислорода на продувку в х опт 2а

Коэффициенты а, Ь и с, учитывающие параметры технологического процесса, например, соотношение чугуна и лома в шихте, химический состав, температуру чугуна и др., определяют решением системы уравнений по данным не менее трех контрольных плавок для данного конвертера и заданной температуре стали.

Экспериментально установлено, что минимально допустимым шагом изменения положения фурмы для воэможности замера дискретных значений расхода кислорода является 0,1 м.

Опыт эксплуатации конвертеров показал, что износ футеровки за плавку находится в пределах 0,0010,002 м (в среднем 0,0015 м = 1,5мм), Оптимальное положение фурмы при каждой последующей плавке следует определять с учетом погрешности, вносимой указанным процессом.

Поправка на 45 мм оказывает зна15 чительное влияние на конвертерный процесс и его показатели, так как изменяются степень усвоения кислорода или расход кислорода на продувку.

20 Дополнительное определение оптимального положения фурмы через 2030 плавок необходимо из-за изменения состояния футеровки, так как футеровка днища конвертера не толь25 ко размывается, но и зарастает шлаком, известью. От износа футеровки зависит соотношение в шихте чугуна и лома, а количество чугуна в свою очередь зависит от химического со30 става его и температуры, которые на 20-30 плавок могут измениться, H p и м е р. Способ осуществлен на 385-тонном конвертере с постоянной интенсивностью продувки . 1000 м /мин при одинаковых соотно- . шениях чугуна и лома в шихте хими1 ческого состава и температуры чугуна.

У ах2 + bx+ С

I 1 У

У = ах +Ьх+ с 2

У у = ах + Ьх + с, 50 определили значения коэффициентов

55 a, b, с. а = 118500; Ь = — 240650; с = 137928.

Минимизируя зависимость у = ах + Ъх + с

Предварительно провели 3 контроль40 ные плавки, на которых фиксируют изменение положения фурмы и расход кислорода на продувку, добиваясь при этом требуемой температуры стали после продувки расплава — 1650 С.

45 Данные приведены в таблице.

Путем решения системы уравнений нашги значение

1289892

4 формула изобретения в х опт

1,015 мм, при котором в у = с — — = 15750 м иин 4а

Определенное таким способом оптимальное положение фурмы относитель но поверхности (х,„,) используется для ее установки в последующих 20-30 плавках с учетом износа футеровки (х„ = х,„, — 0,0015n).

Для всех 20-30 плавок расход кислорода У„„„) на продувку составлял („„„

15750 м, а положение фурмы, определенное по контрольным плавкам х,„, = 1,015 м изменяется на величину (0,015 M) износа футеровки. Так для 1-й плавки после проведения контрольных плавок положение фурмы

1,015 м, для tO-й — 1 м, для 20-й

0,99 м и для 30-й плавки — 0,97 м.

Затем снова проводят 3 контрольные плавки, опять определяют коэффициенты решением системы уравнений и т.д.

При изменении соотношения в шихте чугуна и лома, интенсивности продувки (связанное с изменением давления кислорода в сети) или температуры чугуна и резкого изменения химического состава необходимо снова провести три контрольные плавки и по минимальному расходу кислорода на продувку определить рациональное положение фурмы для данных технологических условий.

Определяемое таким способом оптимальное положение фурмы, ооеспечивающее минимальный расход кислорода на продувку с учетом износа футеровки, достаточно для управления дутьевым режимом конвертерного производства стали. Следствием эффективности способа регулирования дутьевым режимом является сокращение удельных расходов чугуна, металлошихты и кислорода.

1. Способ управления конвертерной плавкой, включающий изменение положения фурмы и изменение расхода кислорода, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса управления дутьевым режимом, оптимальное положение фурмы над уров>О нем спокойной ванны и расход кислорода для заданной температуры стали определяют, минимизируя зависимость у = ах + Ьх + с, где у — расход кислорода, м ; х — положение фурмы, м; а,b,ñ — коэффициенты, учитывающие

20 постоянные параметры технологического процесса для заданной температуры стали, при этом коэффициенты определяют решением системы уравнений по данным не менее трех контрольных плавок для данного конвертера при заданной температуре стали с изменением положения фурмы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю30 шийся тем, что при проведении контрольных планок положение фурмы изменяют не менее чем на 0,1 и.

3. Способ по пп. 1 и 2. о т и ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса регулирования при изменении состояния футеровки, положение фурмы х при каждой последующей плавке изменяют в соответствии с зависимостью

40 х„=х,„, — h ° n, где х,„ — оптимальное положение фурмы при первой плавке, м;

h — шаг смещения положения фурмы, м;

4 . 11 количество плавок шт

4. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что оптималь ное положение фурмы дополнительно определяют через 20-30 плавок.

1289892

Переменные параметры технологического процесса плавки

Постоянные параметры технологического процесса

Плавка

Высота фурмы Расход кислорода (х), м (у), м

Интенсивность продувки, M>/мин

1000

1650

0,9

17330

1000

1650

1,0

15780

1000

16600

1650

Составитель А. Абросимов

Техред Л.Олейник Корректор C. Шекмар

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 7870/25 Тираж 572. 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