Система управления отводом конверторных газов без дожигания

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов без дожигания и в системах управления конверторного газа. Целью изобретения является повышение надежности работы газоотводящего тракта. С этой целью известная система дополнительно содержит радиоционный пирометр 15, выход которого через согласующее устройство 16 соединен с третьим входом регулятора 12, причем полем визирования пирометра является проекция на вертикальную плоскость боковой поверхности конвертора со стороны слива шлака, ограниченного нижней частью заслонки кессона и опорным кольцом конвертора. Указанные элементы позволяют учесть изменение давления под заслонкой кессона при выбросах из конвертора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9(SU(iii

1516494 А 1 (50 4 С 21 С 5 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4241549/23-02 (22) 05.05.87 (46) 23 ° 10.89.Бюл. 1(.- 39 (71) Научно-произвбдственное объединение (Черметавтоматика(( (72) Ю.Д.Григорьян, M.А.Аронов, В. И. Баул ин и !О. Д.!Цербаков (53) 629. 184. 123 (088. 8) (56) Патент Японии 1 15567, кл. 10 А 536.3, 1972. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДОМ КОНВЕРТОРНЫХ ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ . (57) Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов без дожигания и в системах управления конвертор †(2 ного газа. Целью изобретения является повышение надежности работы гаэоотводящего тракта. С этой целью известная система дополнительно содержит радиационный пирометр 15, выход которого через согласующее устройство 16 соединен с третьим входом регулятора 12, причем полем визирования пирометра является проекция на вертикальную плоскость боковой поверхности конвертора со стороны слива шлака, ограниченного нижней частью заслонки кессона и опорным кольцом конверто— ра. Указанные элементы позволяют учесть изменения давления под заслонкой кессона при выбросах из конверто- а ра ° 3 ил. ф

1516494

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов Лез дожигания и в системах улавливания конверторного газа .

Целью изобретения является повышение надежности работы газоотводящего тракта .

Ня фиг.1 представлена схема системы управления отводом конверторных газов беэ дожигания; на фиг,2 — схема образования газов; на фиг.3 — диаграммы изменения давления и температуры.

Система управления отводом содер,жит конвертор 1, заслонку 2 кессона с приемниками 3 давления, кессон 4, газоотводящий тракт 5, регулирующий дроссель 6, дымосос 7, трехходовой клапан 8, свечу 9, выход газа на утилизацию 10. В систему управления так-,25 же входят дифманометр 11, регулятор

12, задатчик 13 давления, регулирующии привод 14, радиационный пирометр

15 и согласующее устройство 16.

Система работает следующим образом °

При наличии газовыделения из горловины конвертора 1 во время продувки приемники 3 внешнего и внутреннего давления под заслонкой 2 кессона

35 (юбкой) фиксируют превышение (пере- . пад давления газов под юбкой над давле1 нием атмосферы вне юбки, что регистрируется дифманометром 11. Сигнал с пос. леднего поступает на регулятор 12, где сравнивается с сигналом задатчика

13 давления, управляющий сигнал пос-, тупает на регулирующий привод 14, который перемещает дроссельное устройство 6, При отводе конверторных газов беэ дожигания система регулирования поддерживает такое давление газов под юбкой, чтобы образовать под ней слой газа, препятствующий подсосу воздуха в кессон 4 и газоотводящий тракт 5. Отходящий конверторный гаэ отсясывается дымососом 7 и через трехходовой клапан 8 направляется либо на выброс через свечу 9, либо на утилизации 10. Радиационный пиро55 метр 15 фиксирует появление жидкого шлака ня горловине конвертора. Сигнал . пирометра 15, пропорциональный площади и степени радиации вылившегося шлака, через согласующее устройство

16 подается на третий вход регулятора 12, где вычитается из сигнала дифманометра 11 .

На схеме образования слоя газов под юбкой и возмущающего воздействия слоя горячего воздуха над вылившимся на горловину конвертора шлаком (фиг.2) показаны горловина 17 конвертора, заслонка 2 кессона, .приемники

3 давления, шлак 18 на горловине конвертора, радиационный пирометр 15 с обозначенным углом визирования, При нормальной работе системы регулирования давления под юбкой внутри нее образуется слой газов вь|сотой Н г который препятствует подсосу воздуха в тракт. Геометрический напор этого слоя газов определяется выражением

ЛР Н (у ) где Д P — измеряемый перепад давления газа над давлением воздуха на том же уровне;

Н вЂ” высота слоя газа;

,и, — плотности воздуха и газа °

Выход газов из горловины конвертора в течение продувки постоянно меняется. Поддерживая заданный перепад давления под юбкой (или что то же самое толщину слоя газов под юбкой), система регулирования так изменяет положение регулирующего органя и производительность газоотводящего тракта, чтобы привести их в соответствие с изменением газовыделения из горловины конвертора в ка,кдый мо- е мент времени.

В случае выброса шлака на горловину конвертора воздушное пространство над шлаком быстро прогревается и слой горячего воздуха толщиной Н (фиг.2) устремляется вверх под действием геометрического напора ЛРг> =

= Н р,(- gð,). Это дополнительное давление, не связанное с газовыделением из конвертора, воспринимается внутренним приемником давления под юбкой, сигнал перепада давления увеличивается и регулятор неоправданно открывает регулирующий дроссель. Та кая ситуация может привести к резкому значительному подсосу воздуха в тракт, при этом может образоваться взрывоопасная смесь газов (СО 12_#_ и

Оо >5X), которая либо может взорвать«

5 1 5164 ся на свече, либо пойдет в газогольдер на утилизацию, что также неприемлемо, Если плавка ведется с отводом газов без дожигания, в случае выброса шлака увеличивается задание регулято5 ру давления примерно в 2 раза на время около 1 мин (пока не остынет шлак на горловине).

Для автоматической компенсации воз- р мущения от выброса шлака используют радиационный пирометр, визированный на горловину конвертора ниже опущенной юбки. Поле визирования пирометра должно охватывать 15 максимальную площадь, которую может залить выброшенный шлак. Верхняя граница поля визирования должна быть ниже края юбки, чтобы случайные выбивания газов из-под юбки не.пог|адали в 20 поле визирования, Пространство ниже опооного кольца конвертора не имеет смысла включать в поле визирования пирометра, так как эта часть боковой поверхности конвертора не участвует 25 в создании возмущения для системы контроля давления под юбкой. Сигнал пиоометра так же, как и величина сигнала возмущения давления под юбкой зависят от количества вылитого шлака на горловину конвертора и от температуры его поверхности. Пример записи давления под юбкой с возмущением от выброса шлака на 5-й минуте продувки, и соответствующая запись сигнала радиационного пирометра показаны на фиг.3. При этом характер изменения обоих сигналов сходен.

В согласующем устройстве сигнал . пирометра усиливается, преобразуется 4р в стандартный токовый сигнал, подстраивается с помощью настроек коэффициента усиления и емкостного запаздывания и в обратной полярности по отношению к сигналу давления под

4 юбкой подается на третий вход регулятора, где вычитается иэ сигнала давления.

Реализация системы может быть 50 выполнена с помощью любого радиационного пйрометра и прочей стандартной аппаратуры, собранной на базе электронных блоков АК ЭСР, Промьппленное опрпбонание системы управления отводом конверторных газов беэ дожигания проводили в конверторном цехе на 350-тонном конверторе, Конвертор оборудован гаэоотводящим трактом, состоящим из котла -охладителя типа ОКГ-400 с откатным кессоном и попвижной заслонкой кессона с уплотняющим песочным затвором, двухступенчатой мокрой газоочистки с регулируемым кольцевым зазором во второй ступени, центробежного нагнетателя (дымососа) типа 8500-11-1 производительностью 600 Thlc м /ч при напоре 2300 кг/м и свечи высотой 100 м с

g дожигающим устройством.

Система регулирования давления под юбкой смонтирована из аппаратуры фирмы Сименс . дифманометр типа 7МГ

1101-1АС) 1, задатчик давления типа

ТЕЛЕПЕРМ 2003, ПИ-регулягор типа

74001-А2212, регулирующий гидропривод фирмы Рексрот.

Радиационный пирометр типа ТЕРА50 с отношением диаметра источника излучения к расстоянию до телескопа

l/16 устанавливают на расстоянии 22 от горловины конвертора B помещении оператора. В качестве соглас ющего устройства используют преобразователь ПТ-.ТП (мВ постоянного тока ток 0-5 мА) и блок кондуктивного разделения БКР-2 для возможности подстройки коэффициента усиления и постоянной демпфирования выходного сигнала.

Свьппе половины плавок в конверторном цехе проходят с выбросами шлака на горловину конвертора. Эта ситуация связана с пиковь|м увеличением газовыделения из конвертора с одно-. временным вспучиванием шлака, что является значительным, хотя и естественньи, возмущение.1 для работы системы регулирования давления под юбкой. В это время оператор занят удерживанием шлакометаллической эмуль. сии внутри конвертора и у него нет времени для контроля за работой системы регулирования отвода газов без дожигания. Как правило, проходит около минуты, когда проходит острота ситуации и оператор, видя, что под заслонку кессона происходит подсос воздуха (в результате неправильной . работы системы регулирования давле— ния из-за выброса шлака), увеличива- г ет задание регулятору давления до начала выбиваний из-под юбки, затем после остывания шлака на горловине

15) 6494 б 1 У Ф $ б 7

Яффес влааз

Фасб

Составитель А.Абросимов

Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 6349/24 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ему приходится возвращать задание регулятору давления на прежнее значение.

Опытно-промышленное опробование системы управления отводом газов без дожигания с автоматической компенсацией возмущающего воздействия от выброса шлака показало, что оператор в этой ситуации может не отвлекаться на контроль за работой системы отвода газов. При этом .повьппается качество регулирования (на диаграммной записи давления под юбкой во время выбросов шлака отсутствуют эначительные и длительные возмущения) и обеспечивается взрывобезопасность системы отвода газов. В случае использования конверторного газа предотвращается попадание в газгольдер ниэкокалорийного или даже взрывоопасного газа и увеличивается выход качественного конверторного газа.

Формула изобретения

Система управления отводом конверторных газов без дожигания, преиму5 щественно с заслонкой кессона с уплотняющим затвором, содержащая приемники внешнего и внутреннего давлений газов, непосредственно связанные с дифманометром, который соединен с первым входом регулятора привода дроссельного устройства на газоотводящем тракте, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а третий — с датчиком температуры, о т—

15 личающаяс я тем, что, с целью повышения надежности в работе гаэоотводящего тракта, в качестве датчика температуры использован радиационный пирометр, причем полем ви30 зирования пирометра является боковая поверхность конвертора, ограниченная нижней частью заслонки кессона и опорным кольцом конвертора.