Устройство автоматической коррекции химического состава стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2301.78 (21) 2581322/22-02 ()

С 21 С 7/06 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти й

Опубликовано 070880. Бюллетень HP 29

Дата опубликования описания 070880 (S3) УДК 669.046 (088.8) (72) Авторы изобретения

E.Ô.ËèTâèHåíêo, Д.И.Туркенич, П.И.Югов, М.В.Ковалев, В.П.Локтионов, А.М.Поживанов и В.В.Рябов

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургии имени .И. Д Бардина и Новолипецкий металлургический завод (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ

ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению стали в ковше.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматической коррекции химического состава стали, которое состоит из расходных бункеров добавок с весоизмерительными и доэирующими устройствами, датчика веса расплава в ковше, регулятора, вход которого соединен с выходами датчиков веса раскислителя и металла, а выход — с дозирующими устройствами расходных бункеров.15

Принцип действия устройства заключается в регулировании расхода раскислителей в зависимости от веса ме. талла в ковше. Общее количество раскислителей и легирующих на-плавку 20 определяется по технологической инструкции. (13 °

Недостатком известного устройства является отсутствие учета угара раскислителей, что приводит к снижению качества металла.

Целью изобретения является стабилизация готовой стали по химическому составу, улучшение качества металла и снижение затрат эа счет оптималь-ЗО ного расхода раскислителей и легирующих.

Поставленная цель достигается тем, ч о устройство, содержащее квантометр, систему дозирования корректирующих добавок, блоки задания, управления и определения веса металла, блок данных о химическом составе раскислителей и легирующих, снабжено блоком данных о.весе стандартных добавок, вход которого связан с блоком задания, а выход соединен с блоком определения количества корректирующих добавок, блоком коэффициентов угара элементов по каждой марке стали, входом которого служит выход блока задания, а выход связан с блоком определения количества корректирующих добавок, где входными сигналами также являются выходы блока данных о химическом составе раскислителей и легирующих, блока определения веса металла, блока задаиия и квантометра, а выход есть сигнал о весе корректирующих добавок, служащий входом блока управления,-осуществляющего присадку корректирукнцих добавок в ковш.

Кроме того, устройство снабжено контуром настройки коэффициентов

753909 угара элементов, состоящего из логической схемы, у которой вход связан с блоком задания и квантометром, а выход есть сигнал о начале работы контура,,являющийся входом. запоминающего устройства, блока коэффициентов, усреднения, вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, а выход — с блоком настройки коэффициентов угара; запоминающего устройства, где входом служат выходы блока задания, квантОметра, блока определения веса металла, блока определения фактических весов корректирующих добавок, блока данных о весе стандарт. ных добавок, а выход является входным сигналом блока настройки коэффициентов угара, в котором вход также связан с блоком коэффициентов угара элементов, квантометром, блоком данных о химическом составе раскислителей и определяющий прогнозируемый коэффициент угара элемента на очередную плавку для заданной марки стали, который совместно со значением фактического коэффициента угара элемента на последней плавке данной марки стали служит входом блока коэффициентов угара.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство снабжено блоком 1 данных о весе стандартных добавок, входом которого является выход блока 2 марки стали, указываемой в блоке 3 задания, а выход блока 1 соединен с блоком 4 определения количества корректирующих добавок. Кроме того, выход блока 2 марки стали является входным сигналом блока 5 коэффйциентов угара элементов по каждой марке стали, выход которого связан с блоком 4 определения количества корректирующих добавок. Для блока 4 входными сигналами также являются выходы блока 6 данных о химическом составе раскислителей и легирующих, блока 7 определения веса металла, блока 8 требуемого содержания элементов в готовом металле из блока 3 задания, блока 9 химического анализа пробы 10 металла перед раскислением, передаваемой с квантометра 11. Выход блока

4 определения количества корректирующих добавок есть сигнал о весе корректирующих добавок, служащий входом блока 12 управления, осуществляющего присадку корректирующих добавок в ковш.

Контур настройки коэффициентов угара элементов состоит из логической схемы 13, блока 14 коэффициентов усреднения, запоминающего устройства 15, а также блока 16 настрой,ки коэффициентов угара. Запоминающее устройство 15 имеет блоки 17-22 памяти, у которых входными сигналами являются: в блоке 17 — выход блока

23 номера плавки, по которой имеется проба 10 металла перед раскислением; в блоке 18 — выход блока 2 марки стали; в блоке 19 — выход блока 7

1О определения веса металла; в блоке

20 — выход блока 9 химического анализа пробы 10 металла перед раскислением; в блоке 21 — выход блока 24 определения фактического веса отгруженных корректирующих добавок; в блоке 22 — выход блока 1 данных о весе стандартных добавок. Входом логической схемы 13 является выход блока 25 номера плавки из блока 3 задания и выход блока 26 номера плавки

2О пробы 27 разливаемого готового металла, передаваемого с квантометра

11, а выход — сигнал о начале работы контура настройки коэффициентов угара — является входом блока 17 памя25 ти запоминающего устройства 15. Выход блока 18 памяти служит входным сигналом блока 14 коэффициентов усреднения и блока 5 коэффициентов угара элементов, а выходы блоков 5

30 и 14 являются входн""и сигналами блока 16 настройки коэффициентов yraра, где входами также служат выходы блоков 19-22 памяти, выход блока 6 данных о химическом составе раскисЗ5 лителей и легирующих и выход блока

38 химического анализа пробы 27 разливаемого готового металла. Выход блока 16 настройки коэффициентов угара — совокупность прогнозируемых коэффициентов угара элементов на оче4О редную плавку и фактических коэффициентов угара элементов на последней плавке данной марки стали — является входом блока 5 коэффициентов угара элементов.

45 Таким образом, в блоке 1 содержатся данные о весе стандартных доз ферросплавов для каждой марки стали, определяемых из расчета получения требуемого содержания элемента в ro5О товом металле, но без учета угара.

В запоминающем устройстве 15 содержится информация о процессе раскисления нескольких следующих друг за другом плавок, так как химический анализ готового металла иногда получают через значительный промежуток времени после проведения плавки.

Количество корректирующих добавок определяется в блоке 4 по уравнениям материального баланса типа:

753909

Q ВОР ъл

Pл5о вес корректирующей добавки ферросплава по рассчитываемому элементу, т; концентрация элемента в корректирующей добавке ферросплава, %; вес стандартной iA добавки, содержащей рассчитываемый элемент, т; концентрация элемента в i-й стандартной добавке, Ъ; вес металла, т; заданное содержание элемента в готовом металле, Ъ; содержание элемента в расплаве перед рас кислением, Ъ; прогноэируемый коэффициент угара элемента для заданной марки стали.

1Эл ст go5

В блоке 16 производится определение прогноэируемого коэффициента yraра элемента на очередную плавку данной марки стали, а также фактического коэффициента угара элемента на последней плавке данной марки.

1Эл1 строе

I м

ГЭл J

Определение фактического коэффициента угара элемента производится на основании следующего выражения: где фэл „, „ ст. gp5., c ò Я06 lop +„ 5 м Эло, где Эл — фактическое содержание стали, поступающего с блока 2; в элемента в готовом ме- д блоке 19 — запись сигнала о весе талле, Ъ, по зависимос- металла, передаваемого с блока 7; ти в блоке 22 производится запоминание данных о весе стандартных добавок элг +л= ™ эл.m эл(эл.m 9л.m-л ), ферросплавов, поступающих из блока 1.

Одновременно в логической схеме 13 — прогнозируемый коэффи- осуществляется запоминание номера циент угара элемента плавки, передаваемого с блока 25 на очередную плавку; блока 3 задания. По величине сигнал, — то же, на последней ла блока 2, соответствующему BblflJIBBэл. плавке данной марки ляемой марке стали, из блока 5 выбистали; раются необходимые значения прогноФ л „„ — Фактический коэффи- зируемых коэффициентов угара элециент угара элемента ментов, поступающие в блок 4. В этот . на последней плавке; же блок поступают данные о требуемом д, — то же, на предыдущей содержании элементов в стали, укаплавке> занные в блоке 8 блока 3 задания, — коэффициент усреднения данные блока 6 о химическом составе

Лпо данному элементу, используемых ферросплавов, данные рассчитывается прогнозируемый коэф- блока 7 о весе металла. По уравнению фициент угара на очередную плавку. материального баланса (1) в блоке 4

Устройство работает следующим 45 определяются количества корректируюобразом. щих добавок ферросплавов. Величины, Сигналом начала работы устройст- определенные в блоке 4, используются ва является сигнал о сливе металла в блоке 12 для управления присадкой из сталеплавильного агрегата. К это- требуемого количества корректирующих му моменту в блок 9 с квантометра 50 добавок в ковш во время слива металла

11 передаются результаты химическо- из сталеплавильного агрегата. После

ro анализа пробы 10 металла перед окончания работы дозаторов, сигнал раскислением, а в блок 23 — номер блока 24 о фактическом весе присаженплавки данной пробы. Входной сигнал ных корректирующих добавок записыблока 9 поступает в блок 4, а также Я вается в блоке 21.памяти запоминаюсовместно с выходным сигналом блока щего устройства 15.

23 в блоки 17 и 20 памяти запоминаю- . Прогнозируемые коэффициенты угара щего устройства 15. В соответствии . элементов на очередную плавку данной с заданной маркой стали, укаэанной марки стали корректируются по полув блоке 2, из блока 1 данные о весе 60 чению химического анализа пробы 27 стандартных добавок передаются в готового металла. Предварительно в блок 4. Одновременно в блоках памя- логической схеме 13 проводится проти запоминающего устройства 15 про- верка по соответствию номера плавки, изводится запись следующих сигналовг по которой получен химический анали в блоке 18 — запись сигнала о марке готового металла, номеру одной из

753909 проведенных плавок, информация о процессе раскисления которой хранится в запоминающем устройстве 15, При соответствии выходного сигнала блока 26, характеризующего номер плавки пробы 27 готового металла, одному из запомненных сигналов блока

25 для ряда следующих друг за дру гом плавок в логической схеме 13 формируется сигнал о начале работы контура настройки коэффициентов угара, поступающий в блок 17 памяти.запоминающего устройства 15, по значению которого выбирается информация о процессе раскисления именно данной плавки. Данные блоков 19-22 памяти передаются в блок 16, а информация блока 18 памяти, соответствующая марке стали, поступает в блок 5 и блок

14. Из блока 14 в блок 16 передаются значения К, а из блока 5 в блок 16

9Л л поступают данные о Ф9д.д, и А®, „ 2О по каждому из элементов. Кроме того, в блок 16 из блока 6 поступают данные о химическом составе ферросплавов, а из блока 28 — данные о химическом анализе готового металла. По зависимости (2) в блоке 16 производится расчет d gq по каждому из элементов, а затем в соответствии с соотношением (3) определяется прогнозируемое значение коэффициента угара по каждому из элементов на очередную плавку данной марки стали. Рассчитанные значения d z 1 и й9„ +4 записываются в блок 5 на место прежних.

Применение устройства согласно изобретению позволит повысить качество металла, снизить расход ферросплавов на плавку и уменьшить количество бракованных плавок с выходом за пределы по химическому составу.

Формула изобретения

1. Устройство автоматической коррекции химического состава Стали, 4 состоящее из квантометра, системы дозирования корректирующих добавок, блоков задания, управления и опреде.ления веса металла, блока данных о химическом составе раскислителей и 5О легирующих, а также блока определения фактических весов корректирующих добавок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации готовой стали по химическому составу, улучшения качества металла и снижения расхода ферросплавов, оно снабжено блоком данных о весе стандартных добавок, вход которого связан с блоком задания, а выход соединен с блоком определения количества корректирующих добавок; блоком коэффициентов угара элементов по каждой марке стали, входом которого служит выход блока задания, а выход связан с блоком определения количества корректирующих добавок, входы которого соединены с выходами блока данных о химическом составе раскислителей и легирующих, блока определения веса металла, блока задания и квантометра, а выход соединен с входом блока управления, осуществляющего присадку корректирующих добавок в ковш.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено контуром настройки коэффициентов угара элементов, состоящего из логической схемы, у которой вход связан с блоком задания и квантометром, а выход соединен с входом запоминающего устройства; блока коэффициентов усреднения, вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, а выход — с блоком корректировки коэффициентов угара; запоминающего устройства, где входом служат выходы блока задания, квантометра, блока определения веса металла, блока определения фактических весов корректирующих добавок, блока данных о весе стандартных добавок, а выход соединен входом блока настройки коэффициентов угара, в котором вход также связан с блоком коэффициентов угара элементов, квантометром, блоком данных о химическом составе раскислителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 336354, кл. С 21 С 7/06, 1972 (прототип).

753909

Составитель A.Àáðîñèìîâ

Техреду Ковалева Корректор 0. Ковинская

Редактор С.Титова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4849/22 Тираж б08 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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