Способ контроля работы воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала


 


Владельцы патента RU 2613834:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при эксплуатации воздушных фурм доменных печей с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала. В способе контроля состояния теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи определяют разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, вычисляют среднее значение разности температур входящего и выходящего потоков за определенные равные интервалы времени и среднеквадратическое отклонение разности температур от среднего значения, сравнивают среднее значение разности температур за текущий интервал времени со средним значением разности температур за предыдущий интервал времени, сравнивают текущее значение разности расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды с суммарной погрешностью измерений расходомеров и в случае увеличения среднего значения разности температур за текущий интервал времени относительно среднего значения разности температур за предыдущий интервал времени на величину более среднеквадратического отклонения за текущий интервал времени при значении разности упомянутых расходов потоков воды в пределах суммарной погрешности измерения расходомерами регистрируют начало разрушения теплоизоляции, а в случае значения разности упомянутых расходов потоков воды более суммарной погрешности измерения расходомерами регистрируют прогар теплоизоляции фурмы. Изобретение позволяет определить начало разрушения теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при эксплуатации воздушных фурм доменных печей с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала для определения начала разрушения теплоизоляции.

Известно, что на воздушные фурмы приходится около 30% всех тепловых потерь в доменной печи. При этом в обычных условиях работы доменной печи через рыльную часть, наружный и внутренний стаканы фурмы уходит, соответственно, порядка 18, 36 и 46% тепла с охлаждающей фурму водой. Одним из путей снижения данных тепловых потерь является установка теплоизоляции с низкой теплопроводностью со стороны дутьевого канала. Трудности эксплуатации фурм с такой теплоизоляцией объясняются тем, что материал теплоизоляции обладает ограниченной термостойкостью и через определенное количество остановок доменной печи, вызванных заменой фурм, могут появиться трещины в теплоизоляции и начаться процесс ее разрушения. В результате эффективность теплоизоляции снижается, и ее разрушение может привести к разрушению фурмы.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ контроля работы воздушной фурмы доменной печи, включающий определение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды (патент №2243265 РФ, C21B 7/10, 04.11.02).

Недостатком данного технического решения является то, что оно позволяет определить только прогар фурмы и не применимо для определения начала разрушения теплоизоляции.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является определение начала разрушения теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля работы воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала, включающем определение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, определяют разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, вычисляют среднее значение и среднеквадратическое отклонение разности температур входящего и выходящего потоков за определенные равные интервалы времени, а при увеличении среднего значения разности температур относительно среднего значения за предыдущий интервал времени на величину более среднеквадратического отклонения при разности расходов в пределах погрешности измерения регистрируют начало разрушения теплоизоляции.

Определение разности расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды является необходимой операцией, позволяющей в совокупности с определением разности температур входящего и выходящего потоков однозначно отличить разрушение теплоизоляции от различных причин разрушения фурмы, например прогара.

Интервал времени, в течение которого вычисляют среднее значение и среднеквадратическое отклонение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, определяется стабильностью работы печи. Для печей, работающих без нарушения технологических режимов, в качестве интервала времени можно использовать сутки. Вычисление среднего значения и среднеквадратического отклонения разности температур за сутки является рациональным, поскольку выборка значений разности температур за этот интервал времени является вполне представительной с учетом возможных остановок печи для замены фурм и в течение этого интервала времени фурма с поврежденной теплоизоляцией может вполне работать без создания аварийных ситуаций.

При сравнении средних значений разности температур за текущий и предыдущий интервал времени учитывают среднеквадратическое отклонение за текущий интервал времени, т.к. изменение состояния теплоизоляции характеризуется работой печи в настоящий момент.

Разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды стремится к нулю, поэтому принята в пределах погрешности измерения.

Все эти признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Состояние разности расходов за пределами погрешности измерения соответствует прогару фурмы.

Способ осуществляется следующим образом.

Воздушную фурму с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала устанавливают в доменную печь. С использованием термопар измеряют температуру на входе и выходе из фурменного прибора и определяют разность измерений. С помощью расходомеров измеряют расход входящей и выходящей воды и также определяют разность измерений. Показатели фиксируют через выбранный шаг в пределах определенного интервала времени, например каждый час. Вычисляют среднее значение разности температур за определенный интервал времени, например сутки, а также среднеквадратическое отклонение значений разности температур от среднего значения. Сравнивают среднее значение разности температур за текущий интервал времени со средним значением разности температур за предыдущий интервал. Также сравнивают текущее значение разности расходов с суммарной погрешностью измерительных приборов. В случае увеличения среднего значения разности температур за текущий интервал времени по сравнению со средним значением разности температур за предыдущий интервал на величину более среднеквадратического отклонения за текущий интервал времени при значении разности расходов в пределах суммарной погрешности приборов регистрируют начало разрушения теплоизоляции. При значении разности расходов более суммарной погрешности приборов регистрируют прогар фурмы.

Пример.

Воздушную фурму с теплоизоляцией со стороны дутьевого канала установили в доменную печь. Значения температур и расходов входящей и выходящей воды фиксировали каждый час. Средние значения и среднеквадратические отклонения разности температур входящего и выходящего потоков вычисляли за сутки. Среднее значение разности температур за 180 сутки составило 5°C, а среднеквадратическое отклонение - 0,5°C. Значения разности расходов не превышали 0,4 м3/ч, погрешность расходомеров составила ±0,4 м3/ч. На 181 сутки работы фурмы среднее значение разности температур составило 5,8°C, а среднеквадратическое отклонение - 0,6°C. Значения разности расходов не превышали 0,6 м3/ч. Было зарегистрировано начало разрушения теплоизоляции, но было принято решение о продолжении работы фурмы. На 224 сутки работы фурмы среднее значение разности температур составило 6,5°C, а среднеквадратическое отклонение - 0,8°C. Значение разности расходов составило 1,0 м3/ч, что соответствовало прогару фурмы. Фурма была заменена на новую.

Определение начала разрушения теплоизоляции является сигналом для более тщательного контроля за состоянием фурмы в процессе дальнейшей эксплуатации, чтобы избежать аварийных ситуаций.

1. Способ контроля состояния теплоизоляции со стороны дутьевого канала воздушной фурмы доменной печи, включающий определение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, отличающийся тем, что определяют разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, вычисляют среднее значение разности температур входящего и выходящего потоков за определенные равные интервалы времени и среднеквадратическое отклонение разности температур от среднего значения, сравнивают среднее значение разности температур за текущий интервал времени со средним значением разности температур за предыдущий интервал времени, сравнивают текущее значение разности расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды с суммарной погрешностью измерений расходомеров и в случае увеличения среднего значения разности температур за текущий интервал времени относительно среднего значения разности температур за предыдущий интервал времени на величину более среднеквадратического отклонения за текущий интервал времени при значении разности упомянутых расходов потоков воды в пределах суммарной погрешности измерения расходомерами регистрируют начало разрушения теплоизоляции, а в случае значения разности упомянутых расходов потоков воды более суммарной погрешности измерения расходомерами регистрируют прогар теплоизоляции фурмы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вычисляют среднее значение и среднеквадратическое отклонение разности температур входящего и выходящего потоков за каждые сутки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к диафрагменному устройству для защиты оптического смотрового отверстия от загрязнений из атмосферы доменной печи.

Изобретение относится к системе измерения свойств расплавленного металла. Система включает в себя контактный блок, выполненный с возможностью функционального соединения с первым концом по существу полого держателя штанги.

Измерительное устройство для определения распределения температуры газовой среды над поверхностью шихты в доменной печи, содержащее по меньшей мере один первый измерительный зонд (10) для излучения и приема электромагнитных волн и по меньшей мере один второй измерительный зонд (11) для излучения и приема акустических волн, при этом первый и второй измерительные зонды (10, 11) соединены с процессором (12) для обработки результатов измерений с возможностью выявления при этом обусловленного температурой расхождения между результатами измерений, полученными первым и вторым измерительными зондами (10, 11).

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для определения топографии слоев в футеровке металлургического агрегата. Способ включает акустическую локацию слоев футеровки работающего агрегата с приемом отраженных колебаний посредством датчиков акустических колебаний, регистрацию в запоминающем устройстве резонансного спектра колебаний, установившихся в слоях футеровки от излучателей акустических колебаний и от акустических колебаний, возникающих в слоях футеровки работающего агрегата, определение по частоте зарегистрированных отраженных акустических колебаний с учетом физических свойств материала футеровки и в соответствии с математической моделью координат границ слоев футеровки напротив мест замеров и осуществление построения топографии слоев футеровки.

Изобретение относится к области энерготехнологий, в частности, промышленных печей и котельных агрегатов. Способ включает задание требуемого давления в рабочем пространстве агрегата, измерение давления в рабочем пространстве агрегата, сравнение измеренного значения с заданным и формирование управляющего воздействия на шибер или заслонку в дымовом тракте.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах доменного производства в металлургии, общем машиностроении в областях транспортирования и загрузки-выгрузки материалов.

Изобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству, и может использоваться для подготовки и вдувания газового топлива в воздушные фурмы доменных печей.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к емкости с устройством для измерения температуры металлургического расплава. .

Изобретение относится к прогнозированию величины полости в системах уплотненного слоя. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу защиты фурменного прибора и огнеупорной футеровки печи. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу определения момента разрушения теплоизоляции воздушной фурмы доменной печи. Способ включает определение разности температур входящего и выходящего потоков воды на фурме с теплоизоляцией и по меньшей мере на одной серийной фурме без теплоизоляции, установленной на том же коллекторе.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости фурмы при эксплуатации.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки чугуна в агрегате для выплавки чугуна. Способ включает подачу кислородной струи технически чистого кислорода посредством кислородной фурмы в засыпку агрегата для выплавки чугуна для газификации углеродных носителей на глубину проникновения кислородной струи, обеспечивающую образование зоны циркуляции.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к фурменному блоку доменной печи. Фурменный блок содержит дутьевую трубу, прикрепленную к кожуху доменной печи, фурму, прикрепленную к концу дутьевой трубы, и гибкий соединитель, соединяющий дутьевую трубу с фурменным рукавом.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству фурменного прибора доменной печи. Устройство фурменного прибора содержит корпус фурмы, выполненный для установки в стене доменной печи, причем корпус фурмы содержит переднюю поверхность, обращенную внутрь доменной печи, и противоположную заднюю поверхность, причем от задней поверхности до передней поверхности выполнен канал фурмы.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дутьевой фурме печи для производства чугуна. Фурма содержит корпус с дутьевым каналом.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к воздушной фурме доменной печи. Воздушная фурма содержит полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал сопла для подачи газообразного топлива.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для ввода трубки для вдувания топлива в фурменный прибор доменной печи и ее извлечения. Фурменный прибор содержит кожух трубки для вдувания топлива, который задает ось ввода/извлечения и установлен в соосном удлинении канала трубки, через который трубка для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способу вдувания угольной пыли в доменную печь. .
Наверх