Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

О П И С А Н И Е 753921

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 19.12.77 (21) 255484 у22 02 (51) М. Кл.

С 22 В 15/06 с присоелинением заявки №

Государственный коткитет

СССР (23) Приоритет

«о делом изобретений и открытий

Опубликовано 07.08.80, Бюллетень №29

Дата опубликования описания 07,08.80 (53) УДК 669.ззз..4З(088. 8) (72) Авторы изобретения

И. С. Полещук, Б. B. Матвеев и А. Д. Коваленко (7!) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

KOHLlEHTPAUHH КИСЛОРОДА В KOHBEPTEPHOM ГАЗЕ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к закреплению отходящих металлургических газов двуокисью серы при их переработке в серную кислоту. Изобретение предполагает поддержание концентрации кислорода в конвертерном газе, подаваемом в серную печь, на зацанном уровне при одновременном поцдержании заданной газовой нагрузки на печь.

Известен способ автоматического регулирования энерготехнологического процесса переработки шихтовых материалов в, циклонном агрегате, включающий стабилизацию аэродинамического режима путем

15 подцержания постоянного расхоца воздуха и регулирование состава атмосферы агрегата изменением расхода горячего газа с учетом расхода воздуха. Способ предполагает регулирование соотношения количеств топлива и кислороца при частичной стабилизации аэроцинямического режима, поскольку суммарный расхоц смеси воздухгорючкй газ является переменным (1) .

Недостатком известного способа является отсутствие стабилизации расхоца газов смеси в печь, поскольку регулируется только соотношение количеств топлива и кислорода.

Известен способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе при его закреплении в серной печи, включающий поддержание заданной газовой нагрузки на печь (2).

Недостатком известного способа является то, что реализация его возможна лишь с применением автоматическогс анализатора на кислород, который работает ненадежно в среде запыленного конвертернбго газа, .насыщенного двуокисью и трехокисью серы. Сложная система подготовки газовой пробы удлиняет время запаздывания показании прибора цо З-5 мин. Все это оказывается ня качестве регулирования концентрации кислорода в конвертерНоМ газе и, слецовятельно, в catfoM агрегате. Значительные колебания концентрации кислорода (более + 3;o от номинала

35

40 где

3 7539

21%) вызывают коррозию элементов котло вой части агрегата вслепствие неполного сгорания серы и попапания ее паров на выход агрегата.

Цель изобретения - повышение надежности работы серной печи, обеспечиваемое подцержанием номинальной газовой нагрузки и стабилизацией концентрации кислоро- да в конвертерном газе, поцаваемом в печь. 10

Бель достигается автоматическим регулированием соотношения расхода конвер-. терного газа и кислорода в зависимости от переменного соцержания двуокиси серы в обогашаемом газе.

Существо способа заключается в следующем, Материальный баланс потоков конвертерного газа и кислоропа на входе агрегата может быть представлен уравнениями: +

Ч г (к к с с> где а Ч вЂ” объемный расход конвертер. г ного газа и концентрация кислорода в нем; 25

О V - объемный расход кислороца и к к его концентрация, — объемный расхоп обогащенно1с с го конвертерного газа и кон центрация кислорода в нем. 30

Решение этой системы относительно

Ч к имеет в" ц Чс ч„-v, При конвертировании штейнов путем пропувки воздухом цвуокись серы и кислород: в конвертерном газе связаны соотношением: где 3 - концентрация двуокиси серы, а

i" P величина Ь зависит, главным образом, от степени разубоживания конвертерного газа возпухом и имеет реальные значения

1,4 + 1,7 в зависимости от характеристик 5 конвертерного перецела.

С учетом привеценного соотношения расход кислорода может быть представлен:.

1к.Чг Ч -Ч +ч -Ч Рг . 5о

Если цля обогащения применяют технический кислород с чистотой 99 и выше, а Ч = 217, то выражение упрощается: (, = o „с или с1„((=Qp„, 21 4

Таким образом, расход кислорода на обогащение конвертерного газа пропорционален массовому расходу содержащейся в нем двуокиси серы.

Вариант структурной схемы системы регулирования, реализующий описанный епособ, привепен на чертеже.

Способ регулирования заключается в следующем.

Конвертерный гаэ по газохопу 1 нагнетается цымососом 2 в смеситель 3, куда по трубопроводу 4 поц небольшим давлением подается кислород, Смесь газов и жидкая сера по трубопроводу 5 поступает в топочную часть. агрегата 6, где сера сгорает в атмосфере обогащенного кислородом конвертерного газа. Датчик 7 иэмеюяет цавление в газохопе перед агрегатом, и его сигнал, пропорциональный расходу обогащенного конвертерного газа, поступает на вход регулятора 8, гце сравнивается с заданием. Выхоцной сигнал регулятора 8, пропорциональный требуемой величине расхода конвертерного газа, подается на привоп направляющего аппарата дымососа 9. Контур стабилизации давления (расхода) отрабатывает все возмущения манометрического режима по потокам конвертерного газа и кислорода. Концент« рация двуокиси серы в конвертерном газе измеряется анализатором 10, выхоцной сигнал которого используется как зацание регулятору 11 соотношения количеств конвертерного газа и кислорода, измеряемых соответственно расхопомерами 12 и 13.

Выходной сигнал регулятора соотношения воэцействует на регулирующий клапан 14.

Реализация цанного способа регулирования позволит снизить расходные коэффициенты по кислороду и природной сере, а также будет способствовать стабилизации температурного режима агрегата.

Способ может быть применен цля серных печей, не имеющих энергетической установки.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе при закреплении .его в серной печи, включающий поддержание заданной газовой нагрузки на печь, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью увеличения долговечности оборудования, измеряют объемную концентрацию двуокиси серы в исхоцном конвертерном газе и по ее величине из. меняют соотношение количеств конвертерного газа и кислорода, подаваемого в печь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 3921.28, кл. С 22 В 5/12, 1973.

753921

2. Энерготехнологический агрегат

ЭТА-С-18-11/40 для сжигания серы в среде конвертерного газа. Технический проект № 20.012.00.00 HIM Энергоцветмет. Свердловск, 1976 (прототип).

Составитель Ю. Романов

Редактор С. Титова Техред Н. Граб Коррек тор H. Степ

Заказ 4852/23 Тираж 694 Подписное

UHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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