Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов без дожигания
О тт И С А Н И Е «>>981377
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-вуг (22) Заявлено 31,03,81 (2E) 3266277/22-02 -(53) М. 3(д.
С 21 С 5/38 с присоединением заявки Ре> (23) Приоритет (оаударстеекьй «аиитет
СССР ев делам иаебретеккк и открьпкй
Опубликовано 15.12.82. Бюллетень ph46
Дата опубликования описания 15. 12.82 (53) УДК669.184.. 1 54. 2 (088. 8 ) r-- .=, 3
10. Й. Григорьян, В. М. Гиттер, С. Н, Петроь" и В. Ф. Карпов
k (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский институт. автоматизации черной металлургии (7l) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ОПЕРАЦИЯМИ ОТВОДА КОНВЕРТОРНЫХ
ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ
Изобретение относится к черной ме.таллургии, конкретнее к псаучению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отво дом конверторных газов без дожигания, Известен способ управления отводом конверторных газов без дожигания, заключающийся в создании в газоотводяшем
: тракте разделительного газового тампона в начале и конце продувки во избежание образования взрывоопасных смесей, регу« лировании давления конверторных газов под заслонкой кессона, контроле расхода отходящих газов, сжигании газов на свече.
Разделительный тампон образуется в результате полного сгорания коне>ерторного газа, т.е, при коэффициенте избытка воздуха с = 1, При регулировании давления под заслонкой кессона ограничивается подсос воздуха в тракт и конверторный гаэ сгорает при с>(=0,1.
Согласно указанному способу разделительный тампон образуется в результате .
2 подсоса в кессон нерегулируемого большого количества воздуха при максимальном расходе отходящих газов (1).
Недостатком этого способа является отсутствие регулирования объема, обраэу5 юшегося в котле-охладителе газового тампона иэ полностью сгоревших газов.
Завышение объема тампона приводит к выделению большого количества тепла, что обуславливает проектирование котла-ох-. ладителя большой мощности и увеличению стоимости строительства. Кроме того, после прохождения большого тампона происходит значительный выброс СО в атмосферу, поскольку при максимальном расходе отходящих газов концентрации окиси углерода в них длительное время остается ниже того значения, при котором возможное ее зажигание на свече (около
30 СО). Утилизация конверторного газа в таких условиях неэффективна . Моменты начала и окончания регулирования давления под заслонкой кессона, а также зажигания факела на свече не связаны
3 981377 4 с процессом газовыделения из конвертора; a/=- 0,1, равную времени прохода газов все операции производятся оператором по всему гаэоотводяшему тракту при ми. вручную. нимальном расходе отходяших газов, реНаиболее близким к изобретению явля- гулирование давления под заслонкой кесется способ автоматического управпения 5 сона продолжают в межпродувочный периотводом конверторных газов без дожига- од, B случае отвода конверторного газа ния, эакпючаюшийся в образовании тампо- с его последуюшей утилизацией в конце нов в начале и конце кислородной продув- продувки переводят отходяшие газы на ки при определенном постоянном значении свечу через выдержку времени от морасхода отходящих газов (40-60% от 1р мента начала регулирования с с = l, равмаксимального), включении и выключении ную времени прохода газов по всему гасистемы регулирования давления под за- зоотводяшему тракту при минимальном слонкой кассона по информации газового расходе газов. анализа в котле-охладителе и зажигании На фиг. 1 представлена установка отконверторного газа на свече по информа- 15 вода конверторных газов беэ дожигания; ции газового анализа на входе .в свечу(2 на фиг. 2 - изменение выхода конвертор"
Недостатком такого способа является ного газа а, регулируемого расхода отхотакже отсутствие регулирования объема, дяших газов б и изменение коэффициента образуюшегося в котле-охладитепе газо- избытка воздуха по ходу конверторной вого тампона. Образование тампона про- щ плавки. исходит самопроизвольно во времени и установка содержит конвертор 1, напоэтому эта операция не может быть ав- ходяшийся в укрытии 2. Над конвертором томатизирована, При уменьшении расхода 1 расположены заслонки 3 кессона, кесотходяших газов во время образования сон 4, котел-охладитель 5, который перетампона лишь частично снижаются пико- р5 ходит в газоотводяший тракт 6, содержавые нагрузки на котел-охнадитель и час- ший регулируемую ступень 7 газоочисттично снижаются выбросы СО в атмосфе- ки, дымосос 8 и свечу 9 с поджигаюру. Моменты начала и конца операций шим устройством 10, При наличии утилиотвода газов оптимально не определены зации конверторного газа установка сои не регламентированы, что также не поэ- ЗО держит газопровод 1 1 и перекидной клаволяет автоматизировать процесс отвода пан 12, Система регулирования давления газов, под заслонкой кессона 3 содержит датБель изобретения — повышение надеж- чик 13 давления, подсоединенный на рености проведения операций отвода газов, гулятор 14, который соединен с исполнисокращение выбросов окиси углерода в тельным механизмом 15. Система pery35 атмосферу и увеличение выхода конвер- лирования давления содержит также заторного раза для утилизации. датчик 16 давления (ol= 1), эадатчик
Бель достигается тем, нто согласно 17 давления Ц = 0,1), переключающее способу автоматического управления one- устройство 18, соединенные со сдвоен- рациями отвода конверторных газов без
40 ным реле 19 времени, и датчик 20 мидожигания, включаюшему кислородную про нимального расхода. дувку с образованием разделительного Способ заключается в следуюшем. тампона в начале и конце продувки, оп- С момента зажигания плавки на конределение момента зажигания плавки, ре- верторе 1, находяшемся в укрытии 2, гулирование расхода отходящих газов по под заслонкой 3 кессона измеряется
45 давлению под заслонкой кессона и сжига- давление газа датчиком 13 давления, сигние газов на свече или их утилизацию, нал которого подается на регулятор 14 с начала кислородной продувки регупиру- (момент "в" на фиг. 2). B это время к ют давление под заслонкой кессона, со-, регулятору 14 посредством переключаю ответствующее полному сжиганию конвер- щего устройства 18 подключен задатчик торных газов при 4 "- 1, регулирование 5О 16 давления (< = 1). Регулятор 14 чедавления под заслонкой кессона, соответ- реэ исполнительный механизм 15 управствуюшего отводу газов без дожигания ляет регулируюшим органом газоочистки в кессоне при < =0,1, начинают через 7 так, что в кессоне 3 происходит полвыдержку времени от момента зажигания ное сгорание конверторного газа с обраплавки, равную 0,2-1 мин, сжигание кон- зованием нейтральных газов. Этот там55 верторного газа на свече или его утили- пон проходит через котел-охладитель 5, зацию начинают через выдержку времени газоотводяший тракт 6 с газоочисткой от момента перевода регулирования на 7 и дымососом 8, через перекидной кла77 6 задатчика времени окончания образования тампона с начала продувки Т = 0,2-1 мин.
Лишнее время образования тампона (до
1 мин), в данном случае не ведет к вы« бросам СО в атмосферу, сгорание газов полное. Общее время собирания газа на утилизацию, согласно предлагаемому способу, может быть увеличено на 20-30%, По окончании продувки давление под заслонкой кессона становится равным нулю, т.е. меньше заданного и система регулирования автоматически удерживает регулирующий орган в положении, соответствующем минимальной производительности, При этом в течение всего меж- продувочного периода производительность, а следовательно, и потребление электро,энергии дымососом минимальные, Использование способа автоматической регламентации операций отвода конверторных газов без дожигания позволят обеспечить более надежную и полностью автоматизированную работу системы отвода конверторных газов. При этом повышается вэрывоопасность системы отвода газов, уменьшаются выбросы СО в атмосферу, увеличивается выход годного газа при его утилизации и экономия электроэнергии.
Использование способа обеспечивает увеличение отбираемого для утилизации конверторного газа примерно на 25%.
Зкономия от увеличения количества отбираемого газа составляет около 450 тыс. руб, /год.
Экономия за счет снижения потребления электроэнергии дымососами по предлагаемому способу по сравнению с нерегулируемым составляет 30%, а именно
160 тыс. руб./год.
Таким образом, общая экономия от использования предлагаемого способа автоматической регламентации операций отвода конверторных газов без дожигания составляет около 889 тыс.руб./год.
Кроме эффекта в денежном выражении, эффективность внедрения предлагаемого способа выражается в оздоровлении воздушного бассейна эа счет сокрашения выбросов СО в атмосферу и в облегчении труда оператора-сталевара.
1. Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов беэ дожигания, включающий кислородную продувку с образованием разделительно5 9813 пан 12 проходит на свечу 9 и выбрасы- вается в атмосферу, Через выдержку времени
18 подключает к регулятору 14 вместо задатчика 16 давления задатчик 17 давления, соответствующий М="0,1. Регулятор давления 14 резко ограничивает подсос воздуха в кессон 4, обеспечивая от- 10 вод конверторных газов без дожигания в кессоне. С этого момента в кессоне 4 повышается концентрация СО газа свыше
30% и реле 19 времени начинает отсчет времени QT, достаточный для прохода 15 газов от кессона 4 до конца свечи 9, и по достижению АТ< реле 19 времени дает команду на поджигающее устройство
10, которое эажигае конверторный газ (момент "Я " на фиг, 2). В случае ути- щ лизации реле времени 1 9 дает команду на переключение перекидного клапана 12, который направляет конверторный газ на утилизаци ю, В конце продувки, когда в соответст- 25 вии с газовыделечием из конвертора система регулирования давления уменьшает расход охлаждающих газов до минимального, устройство 20, фиксирующее нижнее положение регулирующего органа, да- щ ет сигнал на переключающее устройство
18, которое переключает задатчик давления 17 (ck = 0,1) на эадатчик давления 16 (= 1; момент "е" на фиг, 2).
При этом сдвоенное реле времени 19 на- З> чинает отсчет времени ЕТ по истечении которого устройство 12 переводит газ с газопровода утилизации 11 на свечу
9 (момент "е" на фиг, 2). Момент "ж" на фиг. 2 соответствует окончанию продувки. Продолжительность времени от "д" до "з" (или, что то же самое, от "г" до
"е") соответствует утилизации конверторного газа, В связи с нерегулярностью выхода 4> конверторного газа нерегулируемый тампон получается значительных размеров и время его прохождения является неоп- ределенным. Согласно предлагаемому спо собу, тампон начинает образовываться (путем регулирования) сразу после начала продувки и начала газовыделения иэ конвертора (момент "а на фиг, 2).
При минимальном расходе отходящих газов на образование такого тампона треГ И буется не более 0,2 мин. В случае медленного развития гаэовыделений максимальное время обраэовайия тампона равно 1 мин. Поэтому предельные установки
Формула изобретения
7 98 го тампона газов в начале и конце про дувкн, определение момента зажигания плавки, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона и сжигание,газов на свече или их утилизацию, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности проведения операций ртвода газов, сокрашения выбросов окиси углерода в атмосферу и увеличения выхода конверторного
Газа для утилизации, с начала кислородной продувки регулируют давление под заслонкой кессона, соответствующее полному сжиганию конверторных газов при коэффициенте избытка воздуха Ы = 1, регулирование давления под заслонкой кессона, соответствующего отводу газов беэ дожигания в кессоне при 4, "-0,1, начинают через выдержку времени от момент« .та зажигания плавки, равную 0,2-1 мин, сжигание конверторного газа на свече или его утилизацию начинают через выдержку времени от момента перевода ре. гулирования на <".= 0,1, равную времени
1377 8 прохода газов по всему газоотводящему тракту при минимальном расходе отходящих газов, регулирование давления под заслонкой кессона продолжают в межпро5 дувочный пери од
2, Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что при отводе конверторного газа с его последующей утилизацией в конце продувки переводят отхо10 дяшие газы на свечу через выдержку вре- мени от момента начала регулирования с ф 1, равную времени прохода газов по всему газоотводящему тракту при минимальном расходе газов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Бережинский А. И., БиммерманА. Ф.
Охлаждение и очистка газов кислородных
2о конвертеров. М., ".Металлургия", 1975, с. 15-17.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2775936/22-02, кл, С 21 С 5/40, 1979, 98 1377 к У М /ФйТ
Составитель Ю. Романов
Редактор А. Гулько Техред Т.Фанта Корректор H. Король
Заказ 0636/37 Тираж 587 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
123035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
