Способ регулирования состава шихты металлургического процесса

 

(1 !) - .

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 16.03.71 (21) 1642881/22-2 с присоед!шепнем заявки Л" (32) Приоритет—

Оисбликоваио 15.12.74. Бюллетень М 46 (51) М. Кг!. С 21Ь 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (5, 3) УДК 669.162,262 (088.8) Дата опубликования описаш(я 19.03.75 (72) Авторы изобретения

М, М. Френкель, Е. Ф. Вегман и А. H. Похвиснег, (7!) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ШИХТЫ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам рсгулирова(ш>1 состава шихты металлуprif iecf fix процессов, например, в доменной плавке.

Известен способ усреднения сырья путем !юслойной укладки разнотипных партий (в штаосли) и забора вразрез одновременно по всем (или оольшинству) слоям или чсредовани» разных масс (партий) с разги(чиыми значениями отклонения качества от среднего зиаче- 10 ния. При таком (предварительном) усреднении cbipb» ) (итыва!Отс51 тОлькО cT(ITII Iccfiflc свойства процесса усредиеш(я Il частично металлургического агрегата, но нс учитывается его спосо(п!ость гасить колебания качества пе- 15 рерабатываемого сырья.

Целью изобретения является повыше»(не степени однородности готового продукт-1 путе. (I испо:!ьзован1!51 ди!!амич "cKIIx свойств Ilpoцесса для регулирования чередования партий 2(!

cI>lpbB разли шой массы и с различными показателями качества. Это достигается тем, что соотношение между периодом (массой партии) и амплитудой (величиной отклонения пoКаэаТСЛЯ Ка 1(эCTB)I ) КОЛ(10 а Нпй Сb(P h51 (?I?PCÄCляют по статическим и д!?намичсским свойствам объекта, что !юзволяет cx?icaTI»(oлеоания качества продукта в ходе процесса по сравнению с колебан?гями качества сырья.

Масса партий и соответствующие отклонения зн качества могут оыть определены 11;1 о(!! )p( уравнений амплитудно-частотиои . арактсристики afрсгата.

Пример. Стабилизация свойств чу(уиа.

При опенке взаимного 81!IHIIII51 массы i!;!рТпй ЖЕЛЕЗОРээ ДИОГО Chl Pb51 Il hO, IС())?НИЯ 1.;1 1((01ва между ними ll

СОД(эP?Kà((È(l(PСЪ! IП!5I В !Iва(11 1 ХО f? IТС5! Iэ .Пl— данных прс:(слах.

Для упрощсии» однородность жсл(зору:lil0

ГО Chlpb» ОирСДС !51(TC51 ко, ?ебаиис:(1 ((),1(p?l(, !ния в нем железа. I Ipll этом необходим !(одоорать такую последов(?тес!ь!?Ост! I I () Till I жсл 30рХ !НОГО С(э(рlэЯ, СООТИОИ!ЕНИ(..:;1;1(.!! II;IМII;111Тэ Д(э! КОЛЕОЯНИ51 Ж(.ЛСЗа В КОТЭ)Р ((Х ОбСCII Ctf II»ст затухание колеоаиий до запн!нных прел— . Iов содсржа ния к р(миня В ч c! (! (с, III)I I I c l if cflиом из печи, Поскольку прп посто»ишиi:производительности 10мсино!! и(ш ма((;1 ffflfxTI строго соответствует 01(редег!спиноз у интервалу времени, то рсш Illl(. указа! и()й за гачи сводится к определ lllll0 соотиошспи» и(жду oì-! (литудой и период )м колсоа:I!iil ж(л(1а сырье. .1пи рокс!!л!! ртя 0() bcl(ò Оп(рно II I((к» )I:! (!сном 1-го порядка. замш(яют угл в (0 ч;1(тоту (скорость i ) f?p 410?fchl Одно! 0 и(. pi!0 f 1 I(0,fcбаний (7,, ); = .,;i амп,и(судная частотТ...

453425

Все сырья, соотвс! с! ву>ощий! по.ь упсрн0ly но !оба!п>й, т

Отношение амплитуд входной и выходной величин, доли ед.

Изыенеиис рудной! и грузяll. тт

Вреыя

îдносо периода колебании час

Изменение содср>нанна в!слеза в сырье, .з т" е

>ар н. тп

0,22

2560

i,o

20,6

О,2

0,43

i >oo

0,4

0,5

9,6

G,07

710

5,7

01

175

2,23

О,"

0,1

23 8

1 1 2

0,05

0,9

Fc„

DFe=., 1еч .> р.н

I:е, (3) 7,5

01,5

65 ная характеристика принимает вид непосредвенной связи между отношением амплитуд (А) и периодом колебаний

2-. T. А

7 „= (час) (1) п

Исходя из этого, устанавливают допустимые пределы изменения рудной нагрузки (A,„ ) и изменения содержания железа (DFe) в сырье, обеспечивающих постоянство качества чугуна для различных величин партий проплавленного сырья, т, е. для разных периодов колебаний.

Допустимое изменение рудной нагрузки (Eð.„.) можно определить, пользуясь коэффициентом передачи объекта (К) по каналу

«рудная нагрузка — содержание кремния В чугуне» и учитывая отношснис амплитуд (Л) входной и выходной величин, ио формуле (т/г) (2) Зная удельный расход кокса (а), можно определить соотношение между приращением рудной нагрузки (р.„.) и содержанием железа в сырье (Е,Ге) Массу железорудного сырья, проплавлясмую за полупериод колебания (величину партии G„), определяют из выра>ксния

Для примера взяты следующие условия:

Коэффициент передачи объекта (7 ) 20

Постоянная врс менп об ьекта (7 ), час

Среднее содержаиис железа в

CF>IpI>e (! Ер ), % 52,0

Содержание жсл с за н чугу)ц) (геч), %

Производительность доменной печи (G„), т/сутки 3250

Удельный рас .од кокса (а), т/т чугуна 0,0

Диапазон изменсш!я крсмн!Ия v, чугуне (E Si ) % + 0,05

На черте>кс приведена )чшерболпческая з»ВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ?! МПЛИТ> Д01! Il !)ЕР Ио 10Л! Колебаний содержания железа в сырье.

Результаты соотношения мс?кду амплитудой и периодом колебаний содержания железа в сырье даны в таблица

l5

io

Б

Учитывая, что уравнение (1) исходит из синусоидальных колебаний входной величины, а в описываемом примере колебания рудной нагрузки носят ступенчатый характер, необходимо откорректировать,1те, что выполняется по равенству площадей под ступенчатой и синусоидальной кривыми, Гиперболы (см, чертеж) образуют две зоны:

1 зона определяет кондиционное, однородное сырье, сохраняющее качество чугуна в заданных допустимых пределах (зона между двумя кривыми);

II зона определяет некондиционное, неоднородное сырье.

Следовательно, всякое железорудное сырье с чередованием отклонеш!я содср>кания железа от среднего в пределах 1 зоны следует считать однородным для данных условии ведения процесса; с увеличением массы партии уменьшаются допустимые пределы колебания содержания железа.

Чередование партий сырья с колеоаниями качества в пределах 1 зоны приводит к постоянству качества чугуна, Гели 3» партией»гломерата массой 710 т с откoOFI«IIIIcu содерж;1ния железа в ней + 0,77% (см. таблицу, строка 3) должна быть пода lа партия агломерата массой 475 т, то содср>кан!!е железа в ней должно быть на 1,11% ниже среднего (см

Tаблицу, строк» 4), I)лll при IIF)ëFI÷èll агл0мер»та с содержанием желез В ш м на 1,11% ниже среднего его долж!ю б!! гп>загружшн) в доменную печь 475 т вслед за и lpTiieiI в 710 т с отклонением + 0,77% Г>1«!!ч образой), ий)дбором массы партий (и II. о !ерсдш)сти) с llзВЕСТНЫМ ОТ« IOIIE .Illloй! б 0,)с р?К>1Н!!)! 31 oжду Ни \11!

>Ке3о3» !I0?KFI0 доб) >! )I 1 I ÉII>I I>! Iof0 lf » !If>OTВ;! чугуна прн про III рагн!ых ус IOf)II)I. ход» доменной печи, Описываемый способ подбора II»pTII11 железорудного сырья позволяет р ассм атр ивать большое количество L>oçìî?êfiûê вариантов очередности загрузки па ртнй В домснну«! печь, Однако при испольoofI IIIIII! таб ill!1» гр»фиков, соотв TOTBóþùFIê конкретным условиям производства и состаис)си!!В)х, например, по указанным формулам, можно достаточно быстро выбрать нужную последовательност!. партий, обеспечивающих I!eofoxoднмую ere!if.!IL затухания колебаний качества сырья.

453425

Предм T пзооретснпя

Г0

"Лд„, 4dFC

0,6

2 ! g 7р 12 т„

Составитель T. Лукьянцева

Редактор Н. Корченко Техред Е. Борисова Корректор А. Васильева

Заказ 855 Изд. М 1012 Тираж 591 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Череповецкая городская типография

При использовании электронных вычислительных машин для определения нужной последовательности партий можно получить очень высокую степень затухания колебаний выбором наиболее рациональной последовательности загрузки партий, особенно в условиях цехов с разными свойствами нескольких ломенных печей.

При использовании сырья, соответствующего по качеству II зоне, необходимо изменять параметры хода процесса, например рудной нагрузки, на величину, рассчитанную по формулам (1) и (2). Гипербола (см. чертеж) определяет предельные соотношения между периодом и амплитудой колебаний качества исходного продукта, Показателем качества может быть любой параметр, в том числе и комплексный (например тепловой эквивалент материала) .

Способ регулирования состава шихты металлургического процесса, например, в доменной плавке, включающий чередование партий сырья различного веса и качества, отлича!ои ийся тем, что, с целью повышения степени однородности продуктов процесса. допустимые соотношения между весом партии и пределамп колебаний показателя качества сырья определяют по амплитудно-частотной характеристике печи.