Устройство управления конверторной плавкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22,1L76 (Я) 2445504/22-02 с присоединением заявки ЭЙ— (23) Приоритет—

Опубликовано 300379, БюллЕтень )т 12

Дата опубликования описания 300379

Сеюэ Советских

Социалистических

Ресиублин («)654687 с 6, (.. (51) М. Кл.

С 21 С 5/30

Государственный комитет

ССГР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 669.184 .244.66.638. .562(088.8) (72) Авторы изобретения

В.C.Áoãóøåâñêèé, С..К.Соболев, H„A.Ñîðoêèí, Н.A.Öûáåíêî и И.Л. Лигоцкий (71) заявитель киевский институт автоматики им. xxv съезда кпсс (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕРТОРНОЙ ПЛАВКОЙ

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее — к устройствам управления конверторной плавкой.

Ближайшим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое содержит блок измерения расхода дутья, исполнительный механизм регулирования расхода дутья, блок измерения состава отходящих газов, блок измерения расхода отходящих газов, блок измерения положения фурмы, привод фурмы, привод подачи охлаждающих материалов, блок указания температуры металла, блок указания скорости 15 обезуглероживания металла, блок измерения теплового тока на водоохлаждаеьые элементы (кессон, фурму), выход которого соединен с входами блока указания температуры металла и блока указания скорости обеэуглероживания . металла, вычислительный блок, вход которого соединен соответственно с блоками измЕрения расхода дутья, состава и расхода отходящих газов, положения фурмы, указания температуры, указания скорости обезуглероживания, а выход — с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, приводом фурмы подачи охлаждающих материалов.

В соответствии с полученной информацией вычислительный блок через исполнительные органы производит регулирование плавки И.

Недостатком известного устройства является низкая точность управления, так как процесс теплообмена в водоохлаждаемых элементах (кессоне) в значительной степени изменяется при оседании пыли и настылеобразовании на наружных поверхностях водоохлаждаемых элементов, образовании накипи на внутренних поверхностях, имеющих место в конверторном процессе.

Целью изобретения является повышение точности управления конверторной плавкой

Это достигается тем, что в устройство, содержащее блок измерения расхода дутья, исполнительный механизм регулирования расхода дутья, блок измерения положения фурмы, привод фурмы, привод подачи охлаждающих материалов, блок указания температуры металла, блок указания скорости обеэуглероживания и блок измерения теплового потока на фурму, выход которого соединен с входами блока указания температуры и блока указания скорости обеэуглероживания металла, вычислительный

6546

3 блок, вход которого соединен с блоком измерения расхода дутья, блоком измерения .положения фурмы, блоком указания температуры и блоком указания скорости обезуглероживания металла, . а выход соединен с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, 5 приводом фурмы и приводом подачи охлаждающих материалов, дополнительно введен блок измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блок деления, )p выход которого соединен с входами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания металла, а вход— с выходом блока измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов.

Введение блока измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блока деления позволяет отказаться от информа ции о тепловом потоке на кессон, в значительной степени .зависящей от неучтенной запыленности и настылеобраэования, и понижающей точность управления конверторной плавкой.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема пояснения работы устройства на примере конкретного выполнения на ферродинамической àïïàратуре. 30

Устройство содержит блок 1 указания температуры металла, блок 2 указания скорости обезуглероживания ванны, блок 3 деления, блок 4 измерения теплового потока на фурму, блок 5 . термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов, блок 6 измерения положения фурмы, блок 7 измерения расхода дутья, вычислительный блок 8, привод 9 подачи 40 охлаждающих материалов, исполнительный механизм 10 регулирования расхода дутья, привод 11 фурмы, подъемную часть 12 охладителя конверторных газов, датчик 13 термического удлинения

45 подъемной части охладителя конверторных газов, фурму 14, датчик 15 положения фурмы, кессон 16, бункер 17 охлаждающих материалов, датчик 18 теплового потока на фурму, датчик 19 расхода дутья, конвертор 20.

Вход блока 4 измерения теплового потока на фурму соединен с датчиком

18 теплового потока на фурму, выходс выходным преобразователем ПФ2 блока 1 указайия температуры ванны и ком-55 ,пенсирующим преобразователем ПФ5 блока 2 указания скорости обезуглерожи- . вания ванны, причем преобразователи

ПФ2 и ПФ5 также соединены между собой. Вход бЛока 5 измерения термичес- 60 кого удлинения подъемной части охладителя конверторных пазов соединен с датчиком 13 термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов, а выход — с компенсирующих преобразователем ПФ7 блока 3 деления. 65

87 4

Выходной преобразователь ПФ6 блока 3 деления соединен с преобразователем

ПФЗ блока 2 укадания сорости обезуглероживания ванны и компенсирующим преобразователем ПФ1 блока 1 указания температуры ванны, причем преобразователи ПФ1 и ПФЗ также соединены между собой. Преобразователь ПФ4 блока 2 указания скорости обезуглероживания ванны соединен с преобразователем ПФ7 блока 3 деления. Датчик 15 положения фурмы.через блок 6 измерения положения фурмы соединен со вхо дом вычислительного блока 8, который, кроме того, соединен с датчиком 19 расхода дутья через блок 7 измерения расхода дутья. Кроме того, вход вычислительного блока 8 соединен с выходами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания ванны. Выходы вычислительного блока 8 соединены с приводом 9 подачи охлаждающих материалов, исполнительным механизмом 10 регулирования расхода дутья, а также с приводом 11 фурмы.

Управление конверторной плавкой производится согласно зависимостям:

qÔ Ы1 ЧС + ol2 t

q = Vc (Jh Vc + Pat) (1)

G = f (чс,ч„с,t)L н-лн = к (v,;,с,t)(pH t > t3 (2)

f (Vcк Чс ° C t) при t. < з (3)

376",/Р

Э 9470

3070i+8+N ) (14, 5G, где q,,и„ вЂ . тепловые потоки на Фурму и кессон соответственно;

Vc — скорость обезуглероживания ванны; — температура ванны; сс с(. Я 6 — статистические козффици«

2 pl> г2 ентыу

G †масса охлаждающих материалов;

Vt — скорость измерения температуры ванны, определяемая в вычислительном блоке дифференцированием величины t y

С вЂ” содержание углерода в ванне, определяемое в вычислительном блоке интегрированием величины Ч

Н вЂ” положение фурмы;

Ь Н вЂ” приращение положения фуры

V® — эФФективный расход дутья;

Р - давление дутья;

N — номер плавки по кампании футеровки конвертора;

G — металлическая садка, равная сумме массы чугуна и массы ломау — заданное текущее значе3 ние температуры ванны, определяемое как функция начальных (масса. чугуна и лома, химсостав чугуна, номер плавки по кампании футеровки конвертора, продолжительность простоя конвертора и др.) и заданных (марка стали, основность шлака и др.) условий про654687. (%к иионально выражению у Делитель с дувки, а также содержания углерода в ванне.

Иа системы уравнений (1) определяются величины скорости обезуглероживания и температуры ванны напряжения на выходе ПФ6 позволяет получить сигнал, пропорциональный выражению

Чк

Р2 Уее

1 ф О у

oL (5) (6) Выходной сигнал блока 3 деления

t i 4Æ Аv суммируется в противофазе с сигналом

1О преобразователя ПфЗ. пропорциональВ процессе продувки конвертор ной ным выражению †", и поступаЯ 4 ) плавки информация о тепловом потоке ф с на фурму q поступает с датчика 18, напРимеР, ДиффеРенЦиальной термопары, ет в блок 1 на компенсирующрф пре бв блоки измерения теплового потока 15 разователь ПФ1.Таким образом, положение ,на фурье, напр™р автоматический . р ок преобразователей ПФ1 и ПФ2 блопотенциометР. С выхоДного феРРодина- ка 1 пропорционально в личине +..Сигмического преобразователя блока .4 на, о температуре и скорости обеэинформация поступает на делитель нап- углероживания ванны у соответственно ряжения. Таким образом, с выхода бло- 20 т блоков 1 и 2 .поступают в вычислитека 4 снимается сигнал, пропорциональ- и блок 8.В блоке 8 по начальным и ный выРажению Ч . ВыхоДной сигнал с эаданн условиям продувки,а также блока 4 постУпает в противофазе с инф рмации о содержании углерода С . 9).. а С в сигналом пРеобРазователЯ ПФ2 блока 1 нне определяется заданное текущее, указания температуры ванны, в качест- 25 значение температуры ванны t>. Посве которого используется, например, ледняя величина сравнивается с темвтоРИчнЫй. фЕРРоДинамический пРибоР перат ой ванны;.t, поступающей иэ

В С. Делитель напряжения. на выходе блока 1, и в случае горячего хода

ПФ2 позволяет получить сигнал, пропор:<4 . ЗО 2 производится подача охлаждающих;мациональный выражению †1, Разность . териалов в KoHBepzon 2l) при помощй привода 9 подачи охлаждающих материсигналов блоков 1 и 4 поступает на алов или опускание фурмы 14 воэдейст" компенсирующий преобразователь ПФ5 вием на ее привод 11, а в сл чае хоблока 2 УказаниЯ скоРости обеэуглеро- лодного хода процесса (() — подъе„1 живаниЯ ванны, в качестве котоРого,, фурмы 14 согласно алгоритму (3). использУетсЯ, напРимеР, пРеобРаэова- Одновременно с изменением положетель .типа,ПФФ. Таким обРазом, после ния фур ы изменяется расход дутья с обРаботки сУммаРного сигнала преоб- помощью исполнительного мех еханизма 10

Разователи ПФЗ, ПФ4 и ПФ5 блока 2 . регулирования расхода дутья с целью устанавливаются в положение, соответ- 40 сохранения неи менным эффективный ° ствующее величине Ч . ИнфоРмация о расход дутья по фор ле (4). Информатермическом удлинении подъемной час- ция о давлении дутья для определения ти охладителя конверторных газов эффективного расхода дутья V поступостУпает с датчика 13, напРимеР фер- пает в вычи, тельный блок 8 из из блока

Родинамического преобразователЯ, по- 45 7 измерения расхода дутья. казания которого изменяются по тем же теплофиэическим закономерностям, . использование новых элементов: что и тепловой поток с1 на кессон - блока измерения термического удлине:16 /см. формулу (1)/,в соответству- ния подъемной части охладителя конЬщий блок 5 измерения, например вторич-О верторных газов и блока деления, выный фе одинамический прибор ВФС. ход которого соединен с входом блоков ны ерр

С одного ферродинамического преоб- - указания температур р

ы и ско ости обеэвых а о -свыраэователя лока б а 5 напряжение посту- углероживания металла, а вход—

" на компенсирующий преобразова- ходом блока измерения термического тель ПФ7 блока 3 деления. На обмотку удлинения подъемной части оклад хл ителя возбуждения преобразователя ПФ7 flocTJJ- конверторных газов, выгодно отличает пает с преобразователя ПФ4 блока 2 предлагаемое устройство- для управлепропо циональный V . Таким ния конверторной плавкой от указанС еньшается образом, положение рамки лреобразова- ного прототипа, так как уме ь*

-Чт составляющая погрешности, обусловлентелЯ ПФ7 соответствУет отношению — 60 ная влйянием запыленности, настылеобразования и накипи водоохлаждаемых

Положение преобРазователя ПФ6 элементов (кессона). В результате повышается точность управления конблока 3, связанного с двигателем чеверторно ной плавкой, что увеличивает рез лекало Л с профилем, соответствующим корню четвертой степени, пропор- 65 количество плав

7 б54687 вой повалки конвертора, и уменьшает У расход огнеупоров на плавку. н

Формула изобретения

Устройство управления конверторной плавкой, содержащее блок измерения .расхода дутья, исполнительный мехарйзм регулирования расхода дутья„ блок измерения положения фурмы, привод фурмы, привод подачи охлаждающих материалов, блок ука- 10 зания температуры металла, блок указания скорости обезуглероживания и блок измерения теплового потока на фурму, выход которого соединен с входами блока указания темпера-15 туры и блока указания скорости обезуглероживания металла, вычислительный блок, вход которого соединен с блоком измерения расхода дутья, блоком измерения положения фурмы, блоком казания температуры и блоком указаия скорости обезуглероживания металла, а выход соединен с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, приводом фурмы и приводом подачи охлаждающих материалов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно содержит блок измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блок деления, выход которого соединен с входами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания металла, а входс выходом блока измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

1. Патент Англии t) 1167873, кл. G 3 R, 1969.

654887

Рыг.2

Составитель В.Здановский

Редактор Д.Павлова Техред Э.Чужи« Корректор О.Билак

Эакаэ 2148/11 Тираж б52 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комите;а СССР по делам изоорете-.ий и открытий

113035, Москва, -35, Рауиская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæroðoä, ул.Проектная,4