Способ контроля распределения и использования газа в доменной печи

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для контроля газораспределения в доменных печах. Цель изобретения - сокращение расхода кокса за счет улучшения использования газа путем оптимизации его распределения по сечению. Для этого измеряют температуру и состав газа по радиусу доменной печи, а также режимные параметры работы печи и с помощью математической модели доменного процесса рассчитывают значения относительных расходов и степеней использования газа, которые сравнивают с оптимальными значениями этих величин. Оптимальные значения относительных расходов и степеней использования газа в кольцевых сечениях колошника определяют по предложенным зависимостям с учетом качества шихтовых материалов. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51)5 С 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4323624/27-02 (22) 04 ° 11.87 (46) 07.11.90. Бюл. )) 41 (71) Коммунарский металлургический комбинат и Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Л.П.Брусов, Г.Г.Васюра, В.А.Гордиенко, Ю.В.Анищенко и В.М.Минаев (53) 669.16(088.8) (56) Большаков В.И., Покрышкин В.Л., Шутылев Ф.M. Совершенствование способов загрузки доменных печей в СССР и за рубежом. — М., Черметинформация, 1983, сер. 1, вып. 2.

Применение математических методов и 3ВМ для анализа и управления доменным процессом. — М.: Металлургия, 1978, с ° 160-179. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕЛЕЛЕНИЯ

И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано в составе АСУ ТП на доменных печах для контроля газораспределения.

Целью изобретения является сокращение расхода кокса эа счет улучшения использования газа путем оптимизации его распределения по сечению.

Сущность изобретения заключается н следующем. На основе данных о температуре и составе газа по радиусу колошника и профиля поверхности шихты в печи с помощью математической

2 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для контроля газораспределения в доменных печах. Цель изобретения— сокращение расхода кокса за счет улучшения использования газа путем оптимизации его распределения по сечению.

Для этого измеряют температуру и состав газа по радиусу доменной печи, а также режимные параметры работы печи и с помощью математической модели доменного процесса рассчитывают значения относительных расходов и степеней использования газа, которые сравнивают с оптимальными значениями этих величин. Оптимальные значения относительных расходов и степеней использования газа в кольцевых сечениях колошника определяют по предложенным зависимостям с учетом качества шихтовых материалов. 3 ил., 1 табл. модели рассчитывают фактические значения относительных расходов и степеней использования газа по кольцевым сечениям колошника, контролируют содержание фракции (5 .мм) в загружаемых шихтовых материалах и определяют оптимальные значения относительных расходов (U ) и степеней использования (g ) газа в кольцевых сечег ниях колошника по зависимостям

Uq = КХ + 12m, (1)

1Х + 0,756п (2) где Х вЂ” относительное расстояние от стенки колошннка до кольцево1604858

ro сечения;

К, 1 — коэффициенты, зависящие от содержания фракции (0-5 мм) в шихтовых материалах; 5

m, n — - свободные члены в уравнениях для каждой кольцевой зоны колошника.

Корректировку газораспределения в печи осуществляют при условии соблю- 10 дения неравенств

UZ УЗх1 ) U„ .) Ux Ьцх2 (3) где U — фактический относительный

xð расход газа в кольцевом 15 сечении Х колошника;

hU 5U x — максимально допустимые ! отклонения относительных расходов газа в кольцевых сечениях Х от оптимальных 20 значений этих расходов; — фактическое значение относительной степени использования газа в кольцевых сечениях Х; 25

6 (— максимально допустимое отклонение использования газа от оптимальных значений в кольцевых сечениях.

Значения коэффициентов уравнений .30 (1) и (2) и максимальных допустимых отклонений в неравенствах (3) и (4) приведены в таблице.

На фиг. 1 представлена кривая, характеризующая оптимальное распреде- 35 ление относительных расходов газа по радиусу колошника при использовании шихты с низким (менее 6X) содержанием мелочи (кривая 1) и с высоким содержанием мелочи (кривая 2); на 40 фиг. 2 — кривая, характеризующая оптимальное распределение относительных степеней использования газа по

Радиусу колошника (в,= (ex /3 в„ где $ ву степень использования 45 газа в кольцевом сечении; « ⻠— степень использования газа в общем колошниковом газе}; на фиг. 3 — кривые фактического распределения относительных расходов газа (1"3) и степеней использования газа (1а-За) по радиусу колошника доменной печи объемом

3000,м при ее работе на шихте с низким содержанием мелочи (кривые 1 и

1а близки к оптимальному распределеi5 нию, кривые 2 и 2а относятся к случаю работы печи при раскрытом центре, кривые 3 и За — к случаю работы печи с загруженным центром).

В управляющую 3ВМ в составе АСУ

ТП на доменной печи вводят: информацию о составе и температуре газа не менее чем в 7 тбчках по радиусу колошника (по границам равновеликих колец); состав общего колошникового газа; параметры дутья и вдуваемого топлива (расход, температура, влажность, содержание кислорода); потери дутья на тракте от измерительной диафрагмы до печи; параметры загрузки шихтовых материалов (масса коксовой подачи, рудная нагрузка, профиль засыпи).

На основе введенной информации с помощью математической модели вычисляются фактические значения относительных расходов и степеней использования газа в равновеликих кольцевых сечениях колошника. По. зависимостям (1) и (2) определяют оптимальные значения указанных величин в зависимости от содержания мелочи в шихтовых материалах и проверяют выполнение условий (3) и (4).

В случае, когда фактическое распределение относительных расходов и степеней использования газа совпадает с оптимальным для данных условий плавки (фиг. 3, кривые 1 и 1а), корректировку газораспределения не производят ° В случаях, когда имеет место отклонение указанных параметров от оптимальных значений и удовлетворяются условия (3) и (4), производят корректировку газораспределения в печи.

Применение изобретения позволяет сократить удельный расход кокса и повысить производительность доменной печи.

ФорМула изобретения

Способ контроля распределения и использования газа в доменной печи, включающий измерение состава и температуры газа по радиусу колошника, профиля поверхности шихты в печи, контроль технологических параметров доменного процесса и расчетное определение фактических и оптимальных значений относительных расходов и степеней использования газа по кольцевым сечениям колошника и отклонений между расчетными и оптимальными значениями этих параметров, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода кокса за счет

Интервал екаченнн Обкннен к>>хте Грохоненаа

Ле - расстокнкн от стенка колонвнке Х н 2 п Ьат> &Оке kf .а н

» 0,14

» 0,24

» О,Э8

О,47

0,62

» о,в 1,О

126. 2 2

1, 16 4 2

1 ° 19 1 4

127 1 2

181 1 2

1,46 1 . 3

3,889 5 5

0,05

О,О8

0,02

0,09

О,07

o,îâ

О,15

5 0,16

2 0,12 г о,о7

5 0,17

2 0,15

3 0,15

5 . 020 I,i7 г,оэ

О ° 55 о,зо

1,!7

О,В8

-1,75 а,аз а,б

0,5

0,33

-О>53Э

-О,!»

2,4

42,9

-!1О

7,14

i33

-13,3

-5,55

-25,0

1,11

1,89

1>286

-2, »1

-О,i33

-0>167

-3,6

i,î з

0,855 2

1,047 5

2,754 2

1,525 2

1>552 3

5>185

i4,3

-6O,O

14 ° 3

22,2 о,о

5,55

45,0

1,0

2,78.

0,46

-3>55

2,18

1,79 з,ов

0 МХ

О,!4 ИЛ

О,24 С Х

О,38 g Z

0,47 » Х а>62 а Х о,в -„x

* 2h

Х вЂ” - относнтеленое расстолнне от стенка колонннка ло тонка х раннуса

h - -расстоквне от стенки колонкнка, к;

d лнакетр его горнеовталеного сененнн, к.

5 1604858 улучшения использования газа путем где оптимизации era распределения по сечению, контролируют содержание мелочи (фракция 0-5 мм) в шихтовых материалах, определяют оптимальные зна5

Чения относительных расходов U2 и степеней использования 9 газа в кольт цевых сечениях по зависимостям

БХ =КХ+ 12m, jo0- =1Х + 0,75П, Х вЂ” относительное расстояние кольцевого сечения от стенки колошника;

1 — коэфЧ1ициевты, зависящие от содержания мелочи (0-5 мм) в шихтовых материалах;

n — - свободные члены в уравнениях для каждой кольцевой зоны колошника.

1á04858

Расгто ние от юиа е.и, фсу 5

Составитель И.Курунов

Техреду Л.Олийнык Корректор И.З рдеии

Редактор А.Шандор

Заказ 3435 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Q АЙ(0

II ь

Р ! ф г о

Ъ 3

1 У

ОР 04 4

Расстаяниеот стемк-о аолошиика Я--

gfuz.