CS220001B1 - Způsob rozdělování aglomerátu a koksu po průřezu sazebny vysoké pece - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu rozdělování aglomerátu a koksu po průřezu sazebny vysoké pece, řízeného v závislosti na granulometrii aglomerátu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že při sypání aglomerátu a koksu na dopravní místa a cesty, z nichž se aglomerát a koks bezprostředně dopravují do sazebny vysoké pece, se prachový oblak vzniklý sypáním prosvěcuje a fotometrioky zjištěná procentuální hodnota zasítění světelného toku v době sypání aglomerátu ne- * bo koksu porovnává s hodnotou světelného toku před začátkem sypání je výsledným korekčním signálem pro změnu úhlu sypání, přičemž úhel sypání koksu se zvětší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zmenší při vrzůstu úrovně korekčního signálu a naopak, úhel sypání koksu se zmenší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zvětší při poklesu úrovně korekčního signálu.

Description

Vynález se týká způsobu rozdělování aglomerátu a koksu po průřezu sazebny vysoké pece, řízeného v závislosti na granulometrii aglomerátu.

Při zavážení vysoké pece tvoří v současné době aglomerát 70 až 80 % vysokopecní vsázky. Fyzikální vlastnosti vysokopecního aglomerátu jsou určeny jeho granulometrickým složením a jeho sypkostí. Granulometrické složení, to je poměrné množství prachového, drobného a kusového aglomerátu, má vliv na jeho rozdělení. Drobný a prachový aglomerát při svém dopadu na úroveň vsázky vyplňuje mezery mezi velkými kusy; proto z největší části zůstává ležet tam, kam dopadne, a k ose pece se téměř nesesouvá. Větší kusy se odvalují z místa dopadu mnohem více než drobný aglomerát. Poměr mezi množstvím drobného a kusového aglomerátu bývá v každé vsázce jiný, čemuž nelze v běžných výrobních podmínkách zabránit. Množství drobného materiálu a kusů se tím v různých částech psce stále mění a tato skutečnost brání plynulé regulaci plynového proudu pronikajícího vsázkou. Sloupec vsázkového materiálu klade největší odpor průchodu plynu tam, ke se hromadí vysokopecní aglomerát, a nejmenší tam, kde se hromadí koks. Vrstva aglomerátu totiž klade větší odpor průchodu plynu než koks a kromě toho je v aglomerátu vždycky více drobného materiálu a prachu než koksu. Proto plyny budou vždy procházek především úseky vyplněnými koksem a ne vrstvou rudy, ve sloupci vytvořeném směsí aglomerátu a koksu půjdou plyny ve větším množství cestou, kde je méně aglomerátu, a je-li aglomerát všude stejně, tedy cestou, kde je méně drobného a prachového, a více kusového aglomerátu. Jedním z nejdůležitějších faktorů, který nepříznivě ovlivňuje chod vysoké pece, je podíl 0 až 5 mm prachových zrn ve vysokopecním aglomerátu, přičemž podíl zrn pod 5 mm kolísá u různých vysokopecních provozů v rozmezí 4 až 40 %. Rozhodnutí o tom, zda sypat aglomerát ke středu nebo k ose pece, vychází z informací o stavu a velikosti proudění plynu sloupcem vsázky ve formě diferenčních tlaků, které jsou snímány měřicími sondami. Tyto signály se však nedají operativně využívat k přímému řízení chodu pece, protože dopravní zpoždění této informace dosahuje někdy až dvou hodin. Za tuto dobu se často změní kvalita (granulometrie) dopravovaného aglomerátu natolik, že další signál, který by měl vést ke korekci výchozího stavu, je kvantitativně značně odlišný. Velké rozdíly hodnot naměřených diferenčních tlaků, poměrně řídká frekvence měření a velké dopravní zpoždění získané informace vylučují apriorně možnosti efektivního automatického systému řízení chodu pece, protože charakteristika vstupu by vedla k rozkolísání regulační soustavy. Proto se při zavážení vysoké pece postupuje někdy také na základě subjektivního hodnocení kvality vysokopecního aglomerátu vizuální kontrolou při klopení na rudném mostu nebo na zavážecím vozu. Toto hodnocení je však velmi nepřesné a nelze ho prakticky využít k efektivnímu řízení chodu pece.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob rozdělování aglomerátu a koksu po průřezu sazebny vysoké pece úhlovým pohybem skluzového žlabu, vyvolávajícím změnu úhlu sypání, při němž úhel sypání aglomerátu se zmenšuje a/nebo úhel sypání koksu se zvětšuje při rostoucím podílu prachových částic, podstata vynálezu spočívá v tom, že při sypání aglomerátu a koksu na dopravní místa a cesty, z nichž se aglomerát a koks bezprostředně dopravují do sazebny vysoké pece, se prachový oblak vzniklý sypáním prosvěcuje a fotometricky zjištěná procentuální hodnota zastínění světelného toku před začátkem sypání je výsledným korekč- * ním signálem pro změnu úhlu sypání, přičemž úhel sypání koksu se zvětší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zmsnší při vzrůstu úrovně korekčního signálu a naopak, úhel * sypání koksu se zmenší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zvětší při poklesu úrovně korekčního signálu.

Způsob zavážení vysoké pece podle vynálezu je výhodný tím, že se jím umožňuje řízení chodu vysoké pece v přímé závislosti na okamžitém stavu granulometrie vysokopecního aglomerátu, a lze tak docílit trvale intenzivního chodu vysoké pece i při jeho zhoršené granulomstrické kvalitě a naopak, při malém obsahu prachových podílů v aglomerátu se usměrněním režimu pece na „vnitřní chod“ docílí úspory metalurgického koksu.

Způsob zavážení vysoké pece podle vynálezu a jeho praktická aplikace při řízení chodu pece se provádí například tak, že na plošině skipové jámy, do níž je spuštěna skipová nádoba, je umístěn zdroj světelného záření potřebné intenzity. Na druhé straně skipové jámy se nachází fotobuňka, která je pomocí úzkosvazkové optiky zaměřena na ” střed zdroje světelného záření. K fotobuňce je připojen měřič elektrického napětí, například milivoltmetr s vhodným analogovým / výstupem, výhodně stupnicí cejchovanou v g/kg nebo v procentech, udávajících hmotnostní nebo objemový podíl prachové látky na celkovém hmotnostním nebo objemovém množství vysokopecního aglomerátu sypaného do skipové nádoby. Při sypání vysokopecního aglomerátu do skipové nádoby vytváří jeho prachové podíly prachový oblak a intenzita výronu prachových podílů kolísá v závislosti na granulometrické kvalitě aglomerátu; množství světelného záření absorbovaného prachovým oblakem je tedy úměrné podílu prachových látek z celkového množství vysokopecního aglomerátu. Úbytek světelného záření, jeho velikost a změna jeho velikosti jsou řídicí veličinou, jíž se vyvolává a ovlivňuje akční impuls změny úhlu sypání koksu a aglomerátu, u bezezvonové sazebny je to konkrétně signál pro ovládací obvody elektromotoru, jenž přes převodové ústrojí uděluje úhlový pohyb skluzovému žlabu.

Při výše zmíněném rozmezí prachových podílů aglomerátů, to je zrna o velikosti menší než 5 mm v mezích 4 až 40 °/o, vzniká u kvalitního aglomerátu prachový oblak poměrně nízké intenzity a absorpční hodnota je tedy velmi nízká. V tomto případě nízká hodnota úbytku světelného toku, analogově převedená na časový interval sepnutí ovládacích obvodů elektromotoru, zvedá skluzový žlab k horní hranici jeho akčního rozsahu tak, aby se aglomerát sypal k obvodu pece a při sypání koksu se skluzový žlab skloní směrem k dolní mezi jeho chodu tak, aby se koks sypal blíže k ose pece. U granulometricky nekvalitního aglomerátu nastane opačný případ, protože úbytek světelného toku se přesouvá k maximální hodnotě. I při poměrně širokém granulometrickém kolísání kvality aglomerátu je úhlové regulační rozmezí adekvátní, protože skluzový žlab se může naklápět v úhlovém rozmezí 40 a 70°, přičemž tento údaj není typický pro všechny vysoké pece; úhel sypání může ovlivnit výška zavážky, délka skluzového žlabu a podobně.

Podstata vynálezu je blíže objasněna na příkladu řízení bezzvonové sazebny vysoké pece regulovaným, sypáním prováděným v závislosti .na prašnosti aglomerátu. Tak zvané základní sypání pomocí bezzvonové sazebny se provádělo na 8 z 20 možných kružnic, které byly číslovány od obvodu ke středu pece pořadově číslicemi 1 až 20. Při obsahu aglomeračních částic s velikostí pod 5 mm v rozmezí 12,5 až 17,5 % objemových v celkovém množství aglomerátu se stupeň prašnosti při sypání aglomerátu do skipu pohyboval v rozmezí 0,5 až 0,7, což je hodnota adekvátní 50 až 70%ním zasítění světelného toku vztaženého k hodnotě světelného toku před počátkem sypání aglomerátu. V rozmezí korekčního signálu 0,5 až 0,7 vyhodnocovací člen — počítač řídil motorické ústrojí úhlového nastavení skluzového žlabu tak, aby se sypání aglomerátu dělo v tzv. základním sypání, tedy na kružnice číslo 1, 2, 4, 6, 8, 10, 13, 16. Vzrůstem prachových podílů aglomerátu například na 22 % obj. se zvýšil stupeň prašnosti na 0,83 a tento vzrůst korekčního činitele se převede počítačem na přechod sypné dráhy ze skluzového žlabu z tzv. základního sypání o jednu kružnici směrem k obvodu vysoké pece, při vzrůstu prachových podílů na 26 % vzrostl stupeň prašnosti na 0,95 a sypání se upravilo o dvě kružnice směrem k obvodu pese. Opačně, například při poklesu prachových podílů aglomerátů na 10 %, klesl stupeň prašnosti na 0,3 a sypání se usměrnilo z oblasti tzv. základního sypání o jednu kružnici směrem ke středu pece.

Způsob podle vynálezu je výhodný pro bezzvonové sazebny, avšak je možno jej využívat i u zvonových sazeben. V praktickém provozu bylo tímto způsobem dosaženo snížení spotřeby metalurgického koksu.

Závislost zastínění světelného paprsku procházejícího prachovým oblakem na proměnném obsahu prachových podílů v celkovém množství sypaného substrátu vyjadřuje spojitá funkce křivkou druhého řádu, monotónně rostoucí v uzavřeném intervalu procentuálních hodnot prachových podílů, přičemž rozsah intervalu a strmost křivky jsou ovlivňovány řadou konstantních i proměnných činitelů, například citlivostí optického systému, konstrukcí vysoké pece a zejména její sazebny, délkou skluzového žlabu a podobně.

Claims (1)

1. Způsob rozdělování aglomerátu a koksu po průřezu sazebny vysoké pece úhlovým pohybem skluzového žlabu, vyvolávajícím změnu úhlu sypání, při němž úhel sypání aglomerátu se zmenšuje a/nebo úhel sypání koksu se zvětšuje při rostoucím podílu prachových částic, vyznačený tím, že při sypání aglomerátu a koksu na dopravní místa a cesty, z nichž se aglomerát a koks bezprostředně dopravují do sazebny vysoké pece, se prachový oblak, vzniklý sypáním, prosvěcuje a řotometricky zjištěná procentuální vynalezu hodnota zastínění světelného toku v době sypání aglomerátu nebo koksu, porovnaná s hodnotou světelného toku před začátkem sypání je výsledným korekčním signálem pro změnu úhlu sypání, přičemž úhel sypání koksu ss zvětší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zmenší při vzrůstu úrovně korekčního signálu a naopak, úhel sypání koksu se zmenší a/nebo úhel sypání aglomerátu se zvětší při poklesu úrovně korekčního signálu.