Способ автоматического управления отводом конверторных газов без дожигания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (1) 872565 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл. (22) Заявлено 070679 (21) 2775936/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

С 21 С 5/40

Государственный комитет

СССР но делаи изобретений н открытий

Опубликовано 151081 Ьюллвтеиь № З8 (53) УДК 669.184.

154 2 (088 8) Дата опубликования описания 15.1031 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДОМ КОНВЕРТОРНЫХ

ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов беэ дожигания.

Известен способ управления отводом конверторных газов без дожигания, заключающийся.в подаче в.определенный момент кислородной продувки в газоотводный тракт нейтрального газа или сжатого воздуха, образующего в газоотводном тракте слой газа — тампон, разделяющий отходящие конверторные газы с избытком воздуха от газов с избытком окиси углерода, регулиро-. вании давления конверторных газов под заслонкой, конвертора, охлаждении .газов в котле-утилизаторе и зажигании факела на запальнике свечи, сжигаю- 2О щей конверторный газ. При этом подачу сжатого воздуха или инертного газа производят по определенной программе с начала кислородной продувки(1) .

Недостатком такого способа управления отводом конверторных газов является то, что моменты начала и окончания подачи нейтральных газов или сжатого воздуха регламентируются только временем начала кислородной ЗО продувки и не связаны непосредственно с процессами газовыделения на каждой плавке. При этом возможны выбросы в атмосферу окиси углерода и возрастает опасность .возникновения взрыва. Моменты включения и выключения регулирования давления конверторных газов под заслонкой конвертора, а также зажигания факела на запальнике свечи также не связаны с процессами газовыделения из конвертора на каждой плавке.

Наиболее близким к изобретению является способ управления отводом конвертоных газов путем создания газового тампона в начале и конце продувки, регулирования давления конверторных газов под заслонкой кессона, анализа состава и контроле их расхода, дожигания конверторных газов на свече.

B этом способе образование газового тампона осуществляется путем сжигания конверторных газов в кессоне в начале и в конце кислородной пропувки. Сгорание обеспечивается подносом в кессоне болыаого количества воздуха при максимальном расходе газов газоотводному тракту 12).

Недостатком этого способа являет ся отсутствие регулирования объема

872565 получаемого в газоотводном тракте газового тампона иэ полностью сгоревших газов: завышение объема приводит к выделению большого количества тепла, что, в свою очередь, приведет к изготовлению котла — утилизатора большой мощности и увеличению стоимости строительства. Кроме того, после прохождения большого тампона происходит значительный выброс окиси углерода в атмосферу, поскольку при максимальном расходе отходящих газов концентрации окиси углерода в них длительное время остается ниже того значения„ при котором возможно ее зажигание на свече. Моменты начала и окончания регулирования давления в кес- 15 соне, а также зажигания факела на свече не связаны с процессом газовыделения иэ конвертора, который не является постоянным от плавки к плавке. 20

Целью изобретения является повышение взрывобеэопасности отвода газов и уменьшение выброса окиси углерода в атмосферу.

Цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления отводом конверторных газов без дожигания, включающему образование газового тампона в начале и в конце кислородной продувки, регулирование давления конверторных газов под заслонкой кессонов, контроль их состава в котле — утилизаторе и на входе в свечу, контроль их расхода и до>кигание газов на свече, в начале кислородной продувки устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-604 от максимального расхода газов по газоотводному тракту, определяют газоанализатором в котле -утилизаторе начало и конец образования первого там- 4О пона в начале кислородной продувки по составу отходящих газов, обеспечивающему условия взрывобезопасности, зажигание конверторных газов на свече в момент окончания прохождения тампона по газоотводному тракту, определяемому газоанализатором, на входе в свечу, регулирование конверторных газов под заслонкой осуществляют с момента окончания образования первого тампона и начале кислородной продувки до момента начала образования второго тампона в конце кислородной продувки, определяемому газоана- лизатором в котле — утилизаторе и уст навливают. расход отходящих газов на прежнем уровне 40-60Ъ максимального до начала следующей продувки °

На чертеже представлена установка отвода конверторных газов без 60 дожигания, с помощью которой реализуется предлагаемый способ.

Установка содержит конвертор 1, над которым расположена заслонка 2 кессона 3 и котел: — утилизатор 4, переходящий в газоотводный тракт 5, который несет ступень б газоочистки

Газоотводный тракт 5 снабжен отсосом

7, выходящий иэ отсоса патрубок 8 соединен со свечой 9, оснащенной эапальником 10. Установка оснащена вычислительным устройством 11, на входы которого подключены газоанализатор 12 состава конверторных газов в котле — утилизаторе 4, устройство

13 контроля расхода отходящих газов и газоанализатор 14 состава отходящих газов на входе в свечу. Выходы вычислительного устройства 11 соединены с запальником 10 и коммутирующим устройством 15, выход которого соединен с исполнительным механизмом 16, управляющим шибером ступени б газоочистки

Давление конверторных газов под заслонкой 2 кессона 3 измеряется датчи"< ком 1-7 давления, выход которого подключен к регулятору 18 давления, который через коммутирующее устройство

15 управляет исполнительным механизмом 16.

Способ осуществляется следующим образом.

В начале кислородной продувки на конверторе 1 оператор опускает заслонку 2 кессона 3 на горловину конвертора, подготавливая тем самым к работе систему регулирования давления, состоящую из датчика 17 давления, регулятора 18 давления и исполнительного механизма 16. В это время расход отходящих конверторных газов установлен на постоянном значении, равном 40-60% от максимального расхода газов, определяемого производительностью газоотводного тракта 5.

Это значение расхода поддерживается исполнительным механизмом 16 от сигнала, задаваемого вычислительным устройством 11 и передаваемого через коммутирующее устройство 15. При поддержании расхода отходящих газов в указанных пределах обеспечивается подсос в кессон 3 такого количества воздуха, который, соединяясь с горячими конверторными газами, образует достаточный объем нейтральных продуктов сгорания. При расходе отходящих газов 40Ъ от максимального, создается минимальный объем тампона, гарантирующий его сохранение от размывания по мере прохождения по газо-. отводному тракту и надежное разделение газов с наличием кислорода от газов с содержанием окиси углерода.

Наличие в смеси газов кислорода свыше 5,6Ъ и окиси углерода свыше 12,5% образует взрывоопасную сМесь газов.

При расходе отходящих газов 6ОВ от максимального образуется заведомо надежный тампон газов, однако происходит больший подсос воздуха и при сгорании конверторных газов выделяется предельно допустимое по условиям тепловосприятия котла — утилиэато87256 5 ра 4 количества тепла. Кроме того, при больших расходах отходящих газов после прохождения тампона происходят значительные выбросы окиси углерода в атмосферу.

Сразу после прохождения тамйона необходимо включить систему регулирования давления, которая быстро огра" ничит дожигание газов в кессоне и Обогатит состав отходящих газов до возможности их сжигания на свече. No- мент включения регулирования давления определяется по составу конверторных газов в начале газоотводного тракта 5 и расходу отходящих газов.

После получения сигналов от газоанализатора 12 и устройства 13 контроля расхода отходящих газов, вычислительное устройство 11 переключает коммутирующее устройство 15. В результате, датчик 17 давления дает сигнал, соответствующий давлению конверторных 20 газов под заслонкой 2 конвертора 1, на регулятор 18 давления, сигнал которого через коммутирующее устройство 15 подается на исполнительный механизм 16, соединенный с шибером на ступени 6 газоочистки. Частичное закрытие этого шибера приведет к сокра-t щению расхода отходящих конверторных газов, и за счет уменьшения дожигания конверторных газов над горлови ной конвертора 1 быстро повышается содержание окиси углерода в газах.

Как только газоаналиэатор 14, установленный на патрубке 8 эа отсосом

7, зафиксирует прохождение газового тампона по патрубку 8 и наличие в отходящих конверторных газах окиси углерода в количестве более 12,5Ъ при отсутствии кислорода, вычислительное устройство 11 дает сигнал запальнику.

10 на сжигание отходящих газов на 40 свече 9. При этом резко сокращается выброс окиси углерода в атмосферу при одновременном повышении взрывобеэопасности.

В конце кислородной продувки, ког- да содержание окиси углерода в отходящих конверторных газах в котле утилизаторе 4 уменьшается до 12,5%, вычислительное устройство 11 через коммутирующее устройство 15 дает сигнал на отключение системы регулирования давления и установку расхода отходящих конверторных газов, равного 40-60% от максимального. При этом эа счет дополнительного подсоса воздуха образуется газовый тампон достаточного объема. В межпродувочный период отсос 7 работает на 40-60% своей производительности, что позволяет экономить электроэнергию.

Использование предлагаемого способа управления отводом конверторных газов беэ дожигания по сравнению с известными способами обеспечивает повышение взрывобезапасности системы 4 отвода конверторных газов, уменьшение выброса окиси углерода в атмосферу, уменьшение тепловой нагрузки на котел-утилизатор, а. также автома1 тическую регламентацию всех операций по отводу конверторных газов беэ дожигания.

Формула изобретения

Способ управления отводом конверторных газов без дожигания, включающий кислородную продувку с образова.нием разделительного газового тампона в начале и в конце кислородной продувки, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона, контроль их состава в котле-утилизаторе и на входе в свечу, контроль их расхода и дожигание газов на свече, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения взрывобезопасности отвода газов и уменьшения выбросов окиси углерода в атмосферу, в начале кислородной продувки устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-60% от максимального, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона начинают в момент окончания образования разделительного тампона газов, который определяется газоанализаторами в котле-утилизаторе по достижению содержания окиси углерода 12,5Ъ при содержании кислорода менее 5,6, дожигание отходящих газов на свече начинают в момент достижения содержания окиси углерода более 12,5%, определяемого анализатором состава газов на входе в свечу, и при уменьшении содержания окиси углерода в отходящих газах котла-утилизатора менее 12,5% устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-, 60% от максимального.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 42-23682, кл. 10 А 536.3, 1967.

2. Бережинский A.È. и Циммер — . ман A,Ô. Охлаждение и очистка газов кислородных конвенторов. М., "Металлургия", 1975, с.15-17.

Составитель A.Àáðîñèìoâ

Редактор C.Òèìîõèíà Техред И.Гайду Корректор С.Щомак

Заказ 8952/41 . Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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