Устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного
Изобретение .относится к металлургии, в частности к доменному производству чугуна . Цель - повышение надежности, быстро2 действия установки значения равномерного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи. Для этого измеряют перепады давления на фурменных приборах доменной печи, по которым определяют расход горячего дутья на каждую фурму, и в зависимости от этого расхода регулируют расход кислорода на каждую фурму. Одновременно измеряют суммарный расход кислорода и суммарный расход горячего дутья, по которым находят суммарное количество кислорода, поступаемое в доменную печь. Исходя из вычисленного суммарного количества кислорода определяют необходимый расход углеродсодержащего топлива на каждую фурму доменной печи. Регулирование расхода углеродсодержэщего топлива по фурмам производят путем сравнения измеренного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам с вычисленным. 2 ил.
СО1ОЗ СОГ1Е ТСКИХ
< 1ЦИА11И(. ТИЧЕСКИХ
РЕС ПУГ>ЛИК (st)s С 21 В 7/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГ1
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
Г1РИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (2 l) 4770860/02 (22) 18.12.89 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Донецкий. металлургический завод им.
В.И. Ленина (72) В.В. Степанов, В.А. Ноздрачев, О.В. Бабак и В.А. Чернов (53) 669.162.267.4(088.8) (56) Каганов В.Ю. и др. Автоматизация управления металлургическими процессами.—
M.: Металлургия, 1974, с. 182-183. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО ТОПЛИВА ПО ФУРМАМ
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ПЫЛЕУГОЛЬНОГО (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству чугуна. Цель — повышение надежности, быстроИзобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству чугуна.
Известно устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубопроводах подвода углеродсодержащего топлива к фурмам.
Недостатками устройства являются малая надежность и низкое быстродействие установки значения равномернОго расхода пылеугольного топлива по фур-. мам доменной печи. Обьясняется это
„. 5Ц „, 1717640 А1 действия. установки значения равномерного . расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, Для этого измеряют перепады давления на фурменных приборах доменной печи, по которым определяют расход горячего дутья на каждую фурму, и в зависимости от этого расхода регулируют расход кислорода на каждую фурму. Одновременно измеряют суммарный расход кислорода и суммарный расход горячего дутья, по которым находят суммарное количество кислорода, поступаемое в доменную печь.
Исходя из вычисленного суммарного количества кислорода определяют необходимый расход углеродсодержащего топлива на каждую фурму доменной печи. Регулирование расхода углеродсодержащего топлива по фурмам производят путем сравнения измеренного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам с вычисленным. 2 ил. сложностью установки необходимого значения расхода дополнительно вдуваемого кис- 0с, лорода на каждую фурму, которое фЬ осуществляется на практике вручную оператором; расход его на каждую фурму должен быть согласован с расходом приходящегося на нее горячего дутья. С точки зрения обеспечения нормального процесса сгорания пылеугольного топлива, равномерно распределяк3щегося по фурмам доменной печи, ему должно соответствовать и равномерное распределение кислорода, поступающего за счет горячего дутья и дополнительно вдуваемого. Выполнение этой операции требует при наличии опыта больших затрат времени, 1717640
Ф= kcp к р
Кроме того, недостатком известного устройства является низкая эффективность сгорания пылеугольного топлива в указанных условиях, так.как полнота сгорания пылеугольного топлива в фурменной зоне зависит от точности установки количества кислорода, приходящегося на каждую фурму, что в указанных условиях выполнить практически невозможно.
Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия установки значения равномерного расхода пылеугольного топлива по фурмам и эфФективности его сгорания при обогащении горячего дутья кислородом, Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубопроводах подвода углеродсодержащего топлива к фурмам, снабжено измерителем суммарного расхода горячего дутья, измеритег ем расхода дополнительно вдуваемого кислорода, первым делителем напряжения, сумматором, функциональным преобразователем, вторым делителем напряжения, измерителем расхода углеродсодержэщего топлива по типу фурм, блоками сравнения по числу фурм, регуляторами расхода углеродсодержащего топлива по числу фурм, измерителями перепада давления на фурменных приборах, блоками извлечения квадратного корня по числу фурм, широтно-импульсными преобразователями по числу фурм, блоками управления работой исполнительных механизмов по числу фурм, исполнительнсчми механизмами, установленными на трубопроводах подачи кислорода к фурмам доменной печи, Измеритель суммарного расхода горячего дутья через первый делитель напряжения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с измерителем расхода дополнительнога вдуваемого кислорода, выход сумматора через функциональный преобразователь и второй делитель напряжения соединены с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами измерителей расхода углеродсодержащего топлива, выходы блоков сравнения через регуляторы расхода углеродсодержащего топлива соединЕны с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи углеродсодержэщего топлива, измерители перепада давления на фурменных приборах через блоки
45 извлечения квадратного корня и широтноимпульсные преобразователи соединены с входами блоков управления работой исполнительных механизмов, а выходы которых соединены с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи кислорода, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — зпюрй напряжения на входе и выходе широтно-импульсных преобРаЗОВатЕЛЕй (UexI И Ueblxl).
Схема состоит из измерителя 1 суммарного расхода горячего дутья и измерителя 2 суммарного расхода дополнительно вдуваемого кислорода, а также из измерителя 3 расхода углеродсодержащего (пылеугольного) топлива и фурмам доменной печи с выходами, поДключенными к первым входам блоков 4 сравнения, соединенных с регуляторами 5 расхода углеродсодержащего (пылеугол ьного) топлива.
Устройство снабжено измерителями 6 перепада давления на фурменных приборах, соединенными через блоки 7 извлечения квадратного корня с входами блоков 8 широтно-импульсных преобразователей, выходы которых подключены к блокам 9 управления работой электромагнитных клапанов 10 в трубопроводах подвода кислорода.
Выход измерителя 2 суммарного расхода кислорода подключен к первому входу блока 11 сумматора, а выход измерителя 1 суммарного расхода горячего дутья через блок
12 первого делителя напряжения подключен к второму его входу. Выход блока 11 сумматора через блок 13 функционального преобразователя и второй блок 14 делителя напряжения соединен с вторыми входами блоков 4 сравнения.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал с измерителей 6 перепада давления h,ðI на фурменных приборах поступает на входы блоков 7 извлечения квадратного корня /Ь р, так как расход горячего дутья через отдельную фурму qI можно представить как
ГдЕ kcp.= (I kcicp. коэффициента гидравлического сопротивления фурменного прибору). В соответствии с (1) необходимую информацию о gl несет сомножителя тгккр! С блоков ? сигналы поступают на блоки 9 широтно-импульсных преобразователей, зпюры напряжения на входе и выходе которых представлены на фиг. 2 . Сигнал с выхо1717640 да блоков 8 поступает на входы блоков, 9 управления работой электромагнитных клапанов в трубопроводах подвода кислорода (обычные ключи на транзисторах). Электромагнитные клапаны 10 представляют собой обычные заслонки, устанавливаемые в трубопроводах, с электромагнитным приводом работающие в режиме "Открыто- закрыто", Таким образом, при увеличении (уменьшении) расхода горячего дутья на фурму умень шается (увеличивается) расход подаваемого добавочного кислорода благодаря изменению длительности х импульсов на.выходе широтно-импульсных преобразователей 8. Сигнал с измерителя 1 суммарного расхода Огагорячего дутья через первый блок 12 делителя напряжения, реализующего операцию О1= (a — постоянный коэфОгр Q фициент), поступает на второй вход блока 11 сумматора. Назначение блока 12, представляющего обычный делитель напряжения на потенциометре — установление количества кислорода, содержащегося в потоке горячего дутья. Сумматор 11 выполняется на обычном операционном усилителе. На первый вход блока 11 сумматора посту:пает сигнал с измерителя 2 суммарного расхода дополнительно вдуваемого кислорода (Qz), Таким образом реализуется операция W Q--Qi+ Qz. Из условия обеспечения необходимой полноты сгорания технологом задается функциональная зависимость, Qnyt= k QQ, где k — коэффициент пропорциональности, 10 фурмам доменной печи, котбрые устанавливают необходимое значение его. Обычно регулирование осуществляется изменением расхода транспортного воздуха. Таким образом, обеспечиваешься повышение надежности, быстродействия и эффективности установки равномерного расхода углеродсодержащего (пылеугольного) топлива. Формула изобретения Устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, 15 преимущественно пылеугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубоп роводах подвода углеродсодержащего топлива к фурмам, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия установки значения равномерного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи и эф" фективности его сгорания при обогащении 25 горячего дутья кислородом, оно снабжено измерителем суммарного расхода горячего дутья, измерителем расхода дополнительно вдуваемого кислорода, первым делителем напряжения. сумматором, функциональным 30 преобразователем, вторым делителем напряжения, измерителем расхода углеродсодержащего топлива по типу фурм, блоками сравнения по числу фурм, регуляторами расхода углеродсодержащего топлива по числу 35 фурм, измерителями перепада давления на фурменных приборах, блоками извлечения квадратного корня по числу фурм, широтноимпульсными преобразователями по числу фурм, блоками управления работой испол40 нительных механизмов по числу фурм, ис. полнительными механизмами, установленными на трубопроводах подачи кислорода к фурмам доменной печи, причем измеритель суммарного расхода горячего 45 дутья через первый делитель напряжения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с измерителем расхода дополнительного вдуваемого кислорода, выход сумматора через функцио50 нальный преобразователь .й второй делитель напряжения соединен с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами измерителей расхода углеродсодержащего топлива, 55 выходы блоков сравнения через регуляторы расхода углеродсодержащего топлива соединены с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи углеродсодержащего топлива, измерители перепада давления на фурменных приборах через блоки 1717640 извлечения квадратного корня и широтноимпульсные преобразователи соединены с входами блоков управления работой исполСоставитель В.Степанов Техред M.Моргентал Корректор О.Кундрик Редактор И.Дербак Заказ 853 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ®/ а 4 нительных механизмов, выходы которых соединены с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи кислорода.
