Способ контроля содержания углерода в ванне конвертера

 

( ф, И СА М И Й

Союэ Советских

Социалистических

Республик

О П (») 611934 (61} Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено30,03.76 (21) 2341593/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.78Бюллетень № 23

Z (51) М. Кл.

С 21 С 5/30

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР по делам наооретеннй н открытнй (53) УДК 669. 184.244. .66.658.562 (088,8) (45) Дата опубликования. описания 24.05.78

В, С. Богушевский, С. К, Соболев, Н. A. Сорокин, В. М. Глуховская и Н. А, Цыбенко (72) Авторы изобретения

Институт автоматики им. XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА

В ВАННЕ КОНВЕРТЕРА

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к контролю основных параметров конвертерной плавки, Известны способы контроля содержания углерода в ванне конвертера, в котором контролируют состав и расход отходящих газов (1, $2)

Содержание углерода по известным способам определяют по балансу углерода.

Однако эти способы имеют низкую точность иэ-за большой погрешности в измерении расхода отходящих газов, запаздывания и влияния на результаты контроля добавок, введенных в конвертер в конце продувки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения содержания углерода в конвертерной стали, согласно которому содержание углерода определяют по степени изменения энергии излучения пламени конвертера в красной,и синей о6настях спектра 3) .

Цель изобретения — повысить точность контроля содержания углерода в ванне конвертера, 2

Это достигается тем что измеряют интенсивность излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО2 и Н О, влажность дутья и окружающего воздуха, на основании которых корректируют показания расходомера отходящих газов, причем для значений содержания углерода в ванне менее 0,6% содержание углерода определяют по разности интенсивностей излучения факела в областях максимального поглощения CO

Н20

В процессе продувки расход отходящих газов определяют по балансу водянных паров (P Р Н ) Рг где Ч . „V М, — расход отходящих газов, дутья и подсосанного воздуха, привеценный к нормальным условиям, нм /мине, 61 1 34 где С, С 4

С - содержание углероО5 да в ванне конвертера, чугуне и добавках, %;

p y Д >/д — абсолютная влажность отходяших газов, дутья и попсе анного воздуха, г/нм ес, — температурный коэффи- 5 циент обьемного расши рения отходяших газов, грац"- ф" — интенсивность излучения факела B инфра KpQGHQM )Q спектре, соответствую шем максимуму поглощения СО, м — коэффициент пропорцио3. нальности, определяе- 1S мый длиной волны, на которой проводят измерение интенсивности излучения факела, соответствующей максимуму 2О поглощения СО, град/м В.

При измерении на длинах волн 4,0-4,4 мкм коэффициент К 1580 град/мВ.

Расход (нм /мин) подсосанного воздуха определяют по разрежению в газоходе

V = 675ОО -693 р, (2)

Е где р — разрежение в газоходе, н/м

Абсолютную влажность отходящих газов определяют по интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения Н О

P„R R Jí,Î ó (а)

35 где о Н вЂ” интенсивность излучения @а"Н О кел ийфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения Н20, мВ;

К „ .- коэффициент цропорциональнос= „, ти, определяемый длиной вол+ ны, на которой проводят измерение интенсивности излучения .факела, соответствующей максимуму поглощения

Н,О, г/нм .мВ, Ь

При измерении на длинах вущ 5,0-5,4 мкн коэффициент К 7,31 г/нм мВ, Содержание углерода в ванне конвертера при его значениях ниже 0,67 определяют ю выражению (для С 0,6%)

Ф с q, +С Ц -ОВаЬН )S«W„S

С у

@ 7Cg л,С р — масса yi уна, доба*O Л р мок, лома .и железной руд ы, кг;

0,5 ЗЬ вЂ” коэффициент перевода объемноро измерения

СО в отходящих . газах в измерение массы, кг/нм3;

1 С6 (М вЂ” функциональная зависимость и коэффициенты пропорциональности, определяемые длинами во на которых проводится измерение интенсивностей излучения факела, и существующей технологией.

Для условий 130-тонного конвертера при расходе дутья 400 нм /мин и измерении интенсивностей излучения факела на длинах волн соответственно 4,0 -.4,4 и

5,0-5,4 мкм (интенсивность излучения факела измеряют телескопами ТЕРА-50 с фильтрами на упомянутую область пропускания) выражение (3) принимает вид

0 2,5-N (0,243+0,5483 -0,424 О1М,(5)

2 х

Использование формулы (4) позволяет получить двойной эффект при контроле содер;жания углерода в ванне конвертера: ярко выраженную зависимость между содержанием углерода в ванне и характером изменения скорости ее обезуглероживания в конце продувки, так как при уменьшении количества отходящих разов, которое выражается снижением интенсивности излучения СО, возрастает количество подсасываемого воздуха и, следовательно, увеличивается интенсивность излучения Н О уменьшение влияния добавок, так как увеличение интенсивности излучения СО отходящих газов вследсвие повышения его содержания после подачи добавок сопровождается одновременным возрастанием интенсивности излучений Н 20, выделяющейся из добавок, а сигнал, пропорциональный разности этих величин, остается почти неизменным.

На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит измеритель 1 разрежения в газоходе, измеритель 2 влажности дутья, расходомер 3 дутья, вычислительный блок 4, расходомер 5 отходящих газов, измерители 6 и 7 интенсивностей излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимальному поглощению СО р и Н О, отборные устройства 8-11, 611934 датчик 12 расхода дутья, фурму 13, датчики 14 и 15 интенсивностей измерения факела и измеритель 16 влажности окружающего воздуха, Устройство работает следующим образом.

Измеряют расход от одяших газов, например, отборными устройствами 9 и 10, а также расходомером 5, разрежение в кессоне — устройством 11 и измерителем 1, to

Измеряют интенсивность излучения факела в инфракрасном спектре, соответсгвующем максимуму поглощения COZ (датчиком

14 и измерителем 6) и Н О (датчиком 15 и измерителем 7), расход дутья — датчи- 11 ком 12 и расходомером 3. Влажность дутья измеряют устройством 8 и измерителем 2, например психрометром, а влажность окру жающего воздуха — измерителем 16, например психрометром. Полученная информация 20 поступает в вычислительный блок 4, где по уравнениям (1) — (5) определяется содержание углерода в ванне конвертера, Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность контроля со- 25 держания углерода в ванне конвертера, в результате чего увеличивается количество плавок, выпускаемых с первой повалки.

/д, P — абсолнл ная в и яС07 Н0

3. Способ по и, 1, ut и. и с я тем, что

30 рода в металле менее определяют по формуле для содержания угле0,6"ъ его количество

З5 где — функциональная зависимость и козф фициенты пропорциональности, опраэделяемые длинами волн, на которых проводится измерение интенсивностей излучения факела, и принятой технологией

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство ССС Р

¹ 226600664488, кл. С 21 С 5/30, 1970.

2. Авторское свидетельство ССС Р № 283259, кл. С 21 С 5/30, 1970.

3 Br«iМ МееР Corp.(ÂàÈÐ.Åanä о И. РасИа1 оп .ееаа01емйи ь хо Ие сопЬ оР о1 )Л).ЫееРи ак и ). Jnk.

Conk. and Exhi8". "Зид. Меам.аид СоиЬ, Radiation гесЬи. 1972» London И72, рр 16-19.

rge „° V> ь

- расход отходящих газов, дутья и под сосанного воздуха, приведенный к нор» м&льным условиям1 нм /мин, Формуле и э о б р е т е н и я

1. Способ контроля содержания углерода в ванне конвертера, включающий измерения расхода отходящих газов и дутья, разрежения в газоходе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствукящем максимуму поглощения СО и HZO, влажность дутья и окружающего воздуха, на основании которых корректируют показания расходомера отходящих газов, причем для значений содержания углерода в ванне менее 0,6% содержание углерода определяют

lao разности интенсивностей излучения факела в областях максимального поглощения

СО и Н О. .2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, расход отходящих га эов определяют по форм уле (p v pgf 1{ + акр„,) (а н о ность дутья и нопсосанного вочпухп

r /íì 3, температурный коэффициент объем ног > расширения отходящих газов, град интенсивности излучения факела в инфракрасном спект ре, соответствующие максимуму поГлощения СО и

НО, мВ. — коэффициенты пропорциональности, определяемые длиной волны, на которой проводят измерение интенсивности излучения факела, соответст вуюшей максимумам поглощения COZ (град/мВ) и Н О (г/нм мВ), отличаю

62 1934

Составитель В, Здановский

Редактор Т. Фадеева гехреп Н, Андрейчук

Корректор В. Сердюк

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3404I26 Тираж 716 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтгнй

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