Устройство для определения содержания углерода в ванне конвертора

 

О П И С А Н И Е 2644IS

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ы

Кл, 18Ь, 5/28

Заявлено ЗО.XI.1967 (№ 1199913/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 03.III.1970. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 11 VI.1970

МПК С 21с

УДК 669.111.4:53.087 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрав

СССР

Авторы изобретения

С. К. Соболев, В. В. Карнаухов, В. С. Богущ

Ю. М. Талалаевский, Г. T. Куц, И. С. Кукурузияк и

Институт автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА

В ВАННЕ КОНВЕРТОРА

Предложенное устройство предназначено для автоматизации металлургических процессов.

Известны устройства для определения со-держания углерода в ванне конвертора, содержащие вычислительную машину, связанную с датчиками параметров процесса и использующую для вычислений статистические зависимости содержания углерода. Известные устройства не позволяют контролировать высокоуглеродистые стали, а также контролируют лишь 50 — 60% проводимых плавок, Предложенное устройство отличается тем, что в нем на выходе датчиков параметров установлены блоки определения особых точек, связанные через сумматор с индикатором, и блок умножения-суммирования, соединенный через усилитель мощности с блоком разрешения отсчета, причем на выходе усилителя мощности установлены последовательно соединенные амплитудно-частотный преобразователь и делитель импульсов, подключенный к блоку разрешения отсчета, который подсоединен к индикатору.

Такое выполнение устройства позволяет расширить его функциональные возможности и повысить точность определения углерода в ванне конвертора.

На чертеже представлена блок-схема устройства, где: 1 — 18 датчики входных и выходных параметров; 14 — блок умножения-суммирования (сумматор); 15 — усилитель мощности; 1б — амплитудно-частотный преобразователь; 17 — делитель импульсов; 18—

5 блок разрешения отсчета; 19 — индикатор;

20 — 28 — блоки определения особых точек;

24 — сумматор.

Приборы, измеряющие давление (1) и температуру (б) газов под куполом камина, теп10 ловой поток на фурму (2), давление (8) и расход кислорода (4), расстояние сопла фурмы от уровня спокойной ванны (5), массу руды (7), извести (8), лома (9), шпата (10) и чугуна (11), а также приборы, учитывающие

15 опыт предыдущих плавок (12) и количество тепла, потерянное футеровкой конвертора за время простоя (18), соединены с сумматором

14, производящим умножение каждого параметра на соответствующий статистический ко20 эффициент и сложение полученных произведений. Выход блока 14 через усилитель мощности 15 соединен с амплитудно-частотным преобразователем 1б, который, в свою очередь, через блок деления 17 количества им25 пульсов и блок 18 разрешения отсчета подключен к индикатору 19. Кроме того, приборы

1 и 4, 5 и б подсоединены через блоки 20 — 28 определения особых точек и сумматор 24 к индикатору. Усилитель мощности 15 осоеди30 нен с блоком 18 разрешения отсчета.

264418

Содержание углерода в ванне конвертора является функцией количества израсходованного кислорода и количества чугуна на плавку и статистических зависимостей концентрации углерода от давления кислорода, расхода сыпучих, лома, положения фурмы, продолжительности продувки, тепловых потерь во время простоя, количества тепла, потерянного с водой, охлаждающей фурму, температуры и давления отходящих газов, а также особых точек на характеристиках изменения параметров в процессе продувки и выражается следующим образом:

С-„„= 0,5(, я, "" +т., +

+ 8 + 4 1 +f2(((5Gð+ 6GÈ+

Тщась Нэпах J 0

+,G+,G„+ „G+ „Q + „Н+V+ где P„P„,,„— давление отходящих газов соответствечно в момент времени т„и максимальное, мм вод. ст.;

V„, V,„„— расход кислорода соответственно в момент времени т, и в момент максимума давления, нм (мин;

T„T „— температура отходящиях газов соответственно в момент времени т, и максимальная, C;

H„H .„— расстояние сопла фурмы от уровня спокойного металла соответственно в момент времени т„ и в момент максимума давления,м;

Gр, GÄ, G„G„,„, 6, — масса на плавку соответственно руды, извести, лома, шпата и чугуна, т;

Q„ð — количество тепла, потерянное конвертором за время простоя, кдж;

Po, — давление дутья кг/см- ;

Q,ð — количество тепла, унесенного с водой, охлаждающей фурму, кдж; ао — ni.- — коэффициенты регрессии, Работа устройства заключается в следующем.

Информация о расходе кислорода (4) и давлении дутья (3), положении фурмы (5), температуре (б) и давлении (1) отходящих газов после их догорания, количестве тепла, унесенного с водой, охлаждающей фурму (2), и потерянного конвертором за время простоя (18), вводится автоматически по ходу продуьки с ферродинамических датчиков, встроенных в приборы, контролирующие эти параметры. Значения масс руды (7), извести (8), лома (9), шпата (10), чугуна (11) вводятся вручную с ферродинамических задатчиков, градуированных в тоннах. Информация оо опыте предыдущих плавок также вводится вручную с помощью задатчика (12), градуированного в процентах углерода. Значение каждого параметра, вводимого в блок 14 в виде напряжения переменного тока, умножается на соответствующий статистический коэффициент и складывается с остальными параметрами. Полученное напряжение уравновешивается усилителем мощности 15, после чеп поступает в амплитудно-частотный преобразователь 1б. Далее полученное число импульсов делится на восемь в блоке 17 и накапливается на выходе индикатора 19 в виде угла поворота стрелки, пропорционального интегралу по времени входного напряжения, Стрелка показывает текущее содержание углерода в металле на подвижном циферблате, градуированном согласно функции f» выражения.

Напряжения из блоков 1, 4, б, б поступают в блоки 20 — 28, где происходит вычисление параметров, находящихся под функцией f> выражения. Значение каждого параметра умножается на соответствующий статистический коэффициент и складывается с остальными членами уравнения регрессии в блоке 24. Полученное напряжение поступает в индикатор

19, где сравнивается с напряжением, пропорциональным выражению f . Разность напряжений, пропорциональных f и f, поступает на механизм вращения подвижного циферблата индикатора. Таким образом, положение стрелки на циферблате, показывающей текущее содержание углерода в металле, будет отражать содержание углерода в ванне кислородного конвертора. Автоматическое переключение системы из режима простоя в режим продувки и наоборот производится блоком 18 при получении из блока 14 сигнала, уровень которого соответствует началу продувки.

П р едм ет изобр етения

Устройство для определения содержания углерода в ванне конвертора, содержащее датчики входных и выходных параметров, усилитель мощности, блок разрешения отсчета, сумматор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения точности определения содержания углерода в металле, в нем дополнительно установлены связанные с датчиками входных и выходных параметров блоки определения особых точек на характеристиках изменения параметров, под264418

Составитель Шелимов

Техред А. А, Камышникова Корректор А. А. Березуева

Редактор В. Нанкина

Заказ 1480)13 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ключенные через сумматор к индикатору, блок умножения-суммирования, связанный с усилителем мощности, выход которого непосредственно и через дополнительно введенные последовательно включенные амплитудно-частотный преобразователь и делитель импульсов соединен с блоком разрешения отсчега, подсоединенным к индикатору.