Способ регулирования распределения дутья на фурмах доменной печи

 

Союз Советскна

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 859459

ИЗОБРЕТЕНИЯ к латовском свидитильствю (6! ) 3,ополнительное к авт. санд-ву (51}M. Кл. (22}Заявлено !2.02.80 (2! ) 2881715/22.02

С 2! В 7/24 с присоединением заявки J6

5кударетеениый комитет

СССР (28) Приоритет

tte делам нзебретеиий

H открытки

Опубликовано 30.08.81. бюллетень М 32 дата опубликования описания 30.08.81 (53) УДК 669.162. .228.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. И. Коробов, А. И. Галаганов, В. Н. Ковшов, А. И. Васюченко —,—

В. И. Бондаренко, В. Г. Чистяков, Н. В. Терещенко, И. И. ДыПЩф9г4; К. . .

1 и В. И. Никитенко

ТЕХ Я И "1И < . »""

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени, ",,:.0

1 металлургический .нститут (7!) Заявитель

r (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДУТЬЯ

НА ФУРМАХ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлур- гии, преимущественно к доменному производству.

Наиболее близким к предлагаемому является известный способ регулирования распределения дутья по окружности доменной печи, направленный на обеспечение равномерного количества кислорода на фурмах, а значит, и равномерного количества гаэнфнцируемого углерода кокса. Регулирование распределения дутья по фурмам доменной печи по этому способу осуществляют при отклонении его расхода на отдельных фурмах от среднего ба. зового значения. Среднее базовое значение расхода на отдельной фурме определяют как отношение общего расхода дуть» на число фурм, Общий расход дутья на печь является главным импульсом системы регулирования, по которому устанавливают задание о расходе дутья на каждой отдельной фурме (среднее базовое значение). Если расход дутья через данную фурму отличается от заданного, то регулятор подает команду исполнительному ме1 ханизму, который перемещает регулирующий орган (мотыльковый клапан) в соответствующем направлении до тех пор, пока фактический расход дутья на данной фурме .не достигнет заданного (!1.

Существенным недостатком данного способа является ro, что он не всегда обеспечивает равномерное распределение дутъя по фурмам доменной печи. В тех случаях, когда расход дутья на одной нз фурм по каким-. либо причинам снизился, а полное открытие мотылькового клапана не приводит к увеличению расхода, для обеспечения равномерности подачи дутья по окружности вынужденно снижают его расход на остальных фурмах или допускают его неравномерность. Это приводит к снижению интенсивности доменной плавки.

Цель изобретенн» вЂ” интенсификация доменной плавки.

Поставленная цель достигается тем, что нри уменьшении расхода дутья на отдельных фурмах от среднего базового значения регулирование распределения его tto фурмам доменной печи осуществляют путем введения в

- О )=(2-э074 07 Q+ ср А

О 100 где — я-g Р— среднее базовое колиАд

400 Ф чество кислорода в дутье на отдельной фурме;

А02 содержание кислор да в общем дутье, %;

Qq= „— средний базовый расход дутья на отдельной фурме;

q — общин расход дутья иа печь;

1=1, 2, З...п- число фурм;

g — фактический расход дутъя на i-той (отдельной) фурме;

К вЂ” содержание кислорода в смеси дополнительного кислорода с охлади2% телем; ц — количество дополнительФР"О2 ного кислорода для выравнивания его количества на фурмах до среднего базового значения.

Дополнительный кислород для предотвращения взрыва вводят с охладителем — природным газом или водяным паром. Пределы регулирования выбраны, исходя из следующего: и

2 — предел ошибки измерительного прибора;

30 — при нормальной работе доменной печи ученьшения расхода дутья более, чем па

30% от его среднего базового значения, не может быть. 46

Предлагаемый способ регулирования основан на еледукнцем.

Известно, что с изменением расхода дутья изменяется содержание кислорода в нем. Поэтому для сохранения постоянного содержания .кислорода в дутье на отдельных фурмах, а следовательно, для обеспечения равномерного распределения дутья по окружности доменной псчи предложено вводить дополнительнь1й кислород в те. фурми, на которых расход

wraa Уменьшился от среднего базового значения. Ввод дополнительного кислорода осуществляется до тех пор, пока количество кислорода в дутье на этой фурме ие достигнет значения, соответствующего количеству кислорода в срежнем базовом дутье. Такое регулирование распределения дутья на фурмах доменной печи позволяет увеличить иитенсивSS

3 859459 дутье на данных фурмах дополнительного кислорода, количество которого определяют по формуле

4 ность доменной плавки эа счет увеличения верхнего предела регулирования и исключения случаев снижения расхода дутья на всю печь, так как регулирование осуществляют с помощью вводимого в дутье через отдельные фур. мы дополнительного кислорода, а не с помощью мотылькового клапана, и за счет ввода дополнительного кислорода, в связи с которым происходит интенсификация горения углерода у фурм, вызванное тем, что в единицу времени в печь вводят больше массовых единиц кислорода.

На фиг. 1 изображена схема системы. с помощью которой осуществляется предлагаемы» способ регулирования распределения дутья на фурмах доменной печи; на фиг.2— установка для подвода дополнительного кислорода с охладнтелем; на фиг. 3 — разрез дпя подвода лутья в печь.

Подвод 1 дутья к фурмам 2 содержит общий для всех фурм трубопровод 3 и инди.— видуальныи трубопровод 4, к которому подсоединен измеритель 5 объемного расхода, например дифманометр-расходомер типа ДМК вЂ” P.

К трубопроводу 1 подсоединен измеритель объемного расхода дутья 6. Делители 7 — 9 служат для выдачи сигнала, учитывающего количество кислорода в дутье. Подвод IO дополнительного кислорода ко всем фурмам содержит общий для них трубопровод 11 и индивидуальные трубопроводы 12, в каждом из которых установлен регулирующий орган

13, например дроссельная заслонка. Расход кислорода в трубопроводе 11 контролируют при помощи измерителя 14 объемного расхода.

Задатчнками суммарного 15 и i-того 16 расхода кислорода (трубопроводы 1 и ll) являются дистанционные задатчики типа ДЭП.

В качестве суммарного 17 и i-того 18 регуляторов расхода служат регуляторы РП-2-П2 в комплекте с магнитными усилителями УМЛ

УМЛ-10Б, которые через коммутаторы 19 и

20 подключены к нснолнительным механизмам 21 и 22, например МЭО 4/40. Дополнительный кислород с охладптелем (водяным паром) подают через отверстие во фланце фурмы 2 (фиг. 3) с помощью установки 23 (фиг. 1). Основным узлом установки 23 является эжектор-смеситель 24 с внутренним соплом диаметром 18 мм. Установка оборудована обратными клапанами 25, исключающими как попадание кислорода в паропровод

26, так и попадание пара в кислородопровод

27. Обратный клапан 28 установлен непосредственно перед фурмой 2 для отсечения горячего газа .из пространства печи. Кроме того, установка 23 оборудована эапорными устройствами, а также контрольно-измеритель859459 где — дцФ 0

<оо рс Ъ и

Qgi l,2,3..n ной аппаратурой (не указаны) . дополнительный кислород подают с паром в соотношении 1 м О,: 0,4 — 0,45 кг пара. Такое соотношение кислорода и пара позволяет поддерживать существующий уровень температур в очаге горения. Кислород подают в эжектор-смеситель 24 при давлении 8 — 10 атм, что обеспечивает необходимые критические скорости прн выходе нз сопла эжектора 24 (290 м/r), создавая необходимое разреже- 10

we (коэффицнент эжекцни равен 0 35) для подсоса охладителя-пара. Подачу кислорода и пара на фурмы 2 осуществляют в такой последовательности: открывают пар и устанавливают необходимое количество (давление 15

4 ати), затем открывают кислород, устанавливают 8 — 10 ати, При этих давлениях нара и кислорода в эжекторе 24 происходит смешивание в соотношении 1 м кислорода: з

0,45 кг пара. Прекращение подачи парокис- 20 лороднои смеси производят в обратном порядке.

Регулирование осуществляют следующим образом.

2S

Сигнал пропорциональный расходу кислорода в дутье (цепочка 6, 7), сравнивается с заданием (15), при отклонении от которого исполнительный механиэм 21 приоткрывает заслонку на трубопроводе 11 (количество

30 кислорода меньше заданного). Сигнал, пропорциональный расходу кислорода, в трубопроводе ll от измерителя 14 объемного расхода кислорода через коммутатор 20 суммируется с сигналом расхода кислорода в дутье

6 н сравнивается с заданием (15) расхода кислорода до тех пор, пока сигнал на входе регулятора не станет меньше порога чувствительности регулятора 17. Таким образом, осуществляют грубое регулирование расхода

40 кислорода в дутье на фурмы.

Тонкое регулирование расхода кислорода в дутье на i-гую фурму осуществляют следующим образом.

Сигнал, пропорциональный расходу дутья, от измерителя 5 объемного расхода поступает на делитель 9, на выходе которого нолучаем сигнал, пропорциональный расходу кислорода в дутье íà i-тую фурму, который через коммутатор 19 поступает на регулятор

1S, где вычитается от сигнала, пропорционального среднему расходу кислорода на фурму (цепочка 6, 7). Результат вычитания сравнивается с заданием (задатчик 16). При появлении сигнала ошибки регулятор 18 через коммутатор 19 воздействует на исполнительный механизм 22, приоткрывая (если кислорода в дутье. меньше заданного) регулирующий орган 13 i-той фурмы.

Способ реализован на доменной печи объемом 1033 м, имеющей по окружности четырнадцать фурм 2. Через эти фурмы подают атмосферное дутье, общий расход которого составляет 2000 Нмэ/мин. Атмосферное дутье подают совместно с природным газом, количество которого составляет 60 — 80 м /т чугуна. Подвод природного газа автономный через отверстие в фурме 2 (фиг. 3).

Предлагаемый способ регулирования распределения дутья на фурмах доменной печи позволяет увеличить интенсивность плавки на

1,0 — 1,5% эа счет расширения верхнего предела регулирования и введения дополнительного кислорода в дутье через отдельные фурмы.

Это позволяет увеличить производительность доменной печи на 2,0-3,0%. Ожидаемый экономический эффект составляет 314820 руб. на одну печь. Кроме того, предлагаемый способ регулирования прост и надежен в работе, так как исключает необходимость регулирования с помощью дросселя (мотылъкового клапана), который из-эа высоких температур н скорости дутья быстро выходит иэ строя и требует замены.

Формула изобретения

Способ регулирования распределения дутья нв фурмах доменной печи при отклонении его расхода на отдельных фурмах от среднего базового значения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации доменной плавки, при уменьшении расхода дутья на отдельнйх фурмах от среднего базового значении в него через данные фурмы вводят смесь дополнительного кислорода с паром, при этом количество дополнительного кислорода определяют по формуле среднее базовое количество кислорода в дутье на отдельной фурме; содержание кислорода в общем дутье, %; средний базовый расход дутъя на отдельной фурме; общий расход дутья на печь; число фурм; фактический расход дутья на i-той фурме; содержание кислорода ъ смеси дополнительного кислорода с охладителем, %;

859459

Q — количество дополнительного

Оя кислорода для выравниваАОа ния его количества на фурмах до среднего базового значения.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Гиммельфарб А. А. и Ефименко Г. Г. Автоматическое управление доменным процессом.

М., Металлургия", 1969, с. 277 — 285.

859459

Фиг.2

ФиаЗ

Составитель А. Гусаров

Техред Т.. Маточка Корректор М. Пожо

Редактор К. Лембак

Заказ 7476/44 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал mm"Ihòåíò", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подбод природноВО эаэа

Подбод парохисперодия7 снеси