Способ определения распределения состава газа по радиусу доменной печи

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к доменному производству , и может быть использовано для управления доменной плавкой. Цель изобретения - повышение надежности определения распределения состава газа по радиусу доменной печи. Способ заключается в том, что зонд машины для отбора проб газа вводят до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты и транспортировку и подготовку газа для анализа и анализ производят непрерывно при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости движения зонда устанавливают из соотношения V ( - 1) х х (Д/Омакс t), где А- заданная максимальная допустимая погрешность определения концентрации компонентов газа в верхней части шахты доменной печи, об. % Омакс - максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об.%, м; t - длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерционность отбора, транспортировки,подготовки газа и его анализа, причем упомянутый анализ производят в течение времени tc t. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! !) (SJ)5 С 21 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ч Д . /2 (макс t у2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726828/02 (22) 07.08.89 (46) 23.11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Физико-технический институт им. А.Ф.

Иоффе (72) М.А. Иванов, Б,А. Мамырин, А.И, Ясинецкий, Я.Э. Камень и В.Л. Сафрис (53) 669.162.263.2(088.8) (56) Oango 0ienenthal bean twortet Fragen

der Verbraucher (Фирма Данго и Диненталь отвечает на вопросы потребителей). Рекламный проспект, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ГАЗА ПО РАДИУСУ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой, Цель изобретения — повышение надежности определения распределения состава газа по

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой.

Целью изобретения является повышение надежности определения распределения состава газа по радиусу доменной печи.

Сущность способа заключается в следующем.

Зонд машины для отбора проб газа вводят до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты. Отбор, транспортировку и подготовку газа для анализа и газовый анализ производят непрерывно радиусу доменной печи. Способ заключается в том, что зонд машины для отбора проб газа вводят до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты и транспортировку и подготовку газа для анализа и анализ производят непрерывно при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости движения зонда устанавливают из соотношения V= (V2 Ф2 — 1) х х (Д/амакс t), где Д- заданная максимальная допустимая погрешность определения концентрации компонентов газа в верхней части шахты доменной печи, об.g (макс— максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об.7ь, м; t — длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерционность отбора, транспортировки, подготовки газа и

его анализа, причем упомянутый анализ производят в течение времени tc t, при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости V движения зонда устанавливают из соотношения где Д вЂ” заданная максимальная допустимая погрешность оценивания концентрации компонентов газа в верхней части шахты доменной печи, об.7;: ймакс максимальная по модулю ско рость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об. /м;

1693071 т — длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерцион.ность процессов отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализа, с, причем упомянутый анализ производят в течение времени тс т.

Анализ экспериментальных данных показал, что реальные распределения состава

Газа хорошо описываются функциями иэ

КЛаССа ЛИПШИЦа LiP (смак„aM«) С КОНСтаНTBMvI ймакс и QM«, где %лин (aMaxc) минимальная (максимальная) по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, и при этом хорошо аппроксимируются кусочно-линейными функциями, Результаты измерения концентрации газа по радиусу в каждый момент времени при движении зонда вследствие инерционности процессов отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализа представляют собой усредненные показатели на участке h пути движения зонда.

Теоретически, аппроксимируя реальные распределения функциями из класса

Липшица с учетом усредненности показателей, можно показать, что погрешность Ь представляет собой максимум двух величин йи hg:

Г2-1

Л1 = 0,5 (ймакс Янин) 1 (2)

2 = ((1- — ) а„„,— — a „) h. (3)

1 1 2 2

В первом случае г г л

và юг 1 %макс %чин

Во втором случае

h Г.

2 Ь (5) (2 — 1 ) Ячакс Омин

Учитывая, что Ь = NBX (Ь, hz), и как функция от Л может быть определено по формуле

n(h)= min 2-1%laKc а"" М2- )ам с— - а ю) (6) где h (h) — участок пути вдоль радиуса доменной печи, на котором усреднение показаний приводит к погрешности измерения концентрации состава газа, не превосходящей

Л, Отсюда скорость движения зонда ма т 2. Л 4

° /2 — 1 аКс мин (4 — 1) макс — Янин

t (7)

При движении зонда со скоростью, меньшей V, погрешность определения концентрации компонентов газа будет не более

15 А, Очевидно, что для повышения ресурсов зонда необходимо V выбирать по формуле (7), На практике амин всегда равно О. г0 В этом случае формула (7) упрощается и принимает вид 2 Ь и=

VQ — 1 %лакс <

Время анализа t< при измерении концентрации компонентов газа не должно превосходить величины t, так как это гарантирует отсутствие потерь информативных

30 измерений, а следовательно, гарантирует определение неискаженного реального распределения, Пример. Пусть Л= 1 — требуемая точность измерений, ймакс = 4 %/м, t=4 с, 35, Эти данные соответствуют метрологическим требованиям и технологическим характеристикам оборудования (ФТИАН-3) для анализа газа в верхней части шахты доменной печи, 40 По формуле (1) скорость движения зонда при выводе устанавливают равной

V=0,206 м/с.

Учитывая, что радиус этой доменной печи равен 6,0 м, получаем, что время вывода

45 зонда из печи приближенно равно 0,5 мин. что ниже времени вывода в прототипе в

50 — 90 раэ.

Непрерывный отбор, транспортировка

50 и подготовка газа для анализа при движении зонда со скоростью, устанавливаемой по формуле (1), а также газовый анализ с периодом времени tp «< t позволяют.существенно снизить время пребывания зонда в

55 печи, тем самым увеличив его ресурс при условии сохранения заданной точности измерений, т.е, повысить надежность определения распределения состава газа по радиусу доменной печи.

1693071

Составитель О,Фомина

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 4052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ контроля параметров газораспределения может быть реализован на любой доменной печи.

Использование способа наиболее эффективно для мощных доменных печей, так как при больших материальных потоках значение картины газораспределения в печи помогает более эффективно управлять доменным процессом в целом и загрузкой в частности.

Формула изобретения

Способ определения распределения состава газа по радиусу доменной печи путем введения зонда машины для отбора проб газа до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты, отбора, транспортировки и подготовки газа для анализа, газового анализа и обработки результатов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения, .отбор, транспортировку и подготовку газа для анализа и анализ производят непрерывно при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости V движения зонда устанавливают из соотношения

5 ч=

VQ — 1 àKñ где Л вЂ” заданная максимальная допустимая

10 погрешность определения концентрации компонентов газа в верхней части шихты доменной печи, об. : а 8„— максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонен15 тов газа по радиусу печи, об. $/м:

t — длительность переходного процесса в гаэоаналитической системе, характеризующая инерционность отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализ, с, 20 причем упомянутый анализ производят в течение времени to < t.