CS252255B1 - Involvement of an automatic silicon content management system in iron - Google Patents
Involvement of an automatic silicon content management system in iron Download PDFInfo
- Publication number
- CS252255B1 CS252255B1 CS849883A CS988384A CS252255B1 CS 252255 B1 CS252255 B1 CS 252255B1 CS 849883 A CS849883 A CS 849883A CS 988384 A CS988384 A CS 988384A CS 252255 B1 CS252255 B1 CS 252255B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- circuit
- output
- wind
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Řešení se týká zapojení automatického systému řízení obsahu křemíku v surovém železe změnami parametrů větru a měrné spotřeby koksu ve vysoké peci. Podstata zapojení spočívá v tom, že obsahuje čtyři regulační smyčky» které jsou navzájem propojeny a to tak, že akční veličina první regulační smyčky je regulovanou veličinou druhé regulační smyčky, akční veličiny druhé regulační smyčky je regulovanou veličinou třetí regulační smyčky a akční veličina třetí regulační smyčky je regulovanou veličinou čtvrté regulační smyčky. První regulační smyčka stabilizuje obsah křemíku v surovém železe změnami přídavku páry. Druhá regulační smyčka stabilizuje průměrnou vlhkost větru změnami přídavku uhlovodíkových galiv a kyslíku do větru. Třetí regulační smyčka stabilizuje průměrnou spotřebu uhlovodíkových paliv a kyslíku změnami teploty větru. Čtvrtá regulační smyčka stabilizuje průměrnou teplotu větru změnami množství koksu ve vsázce.The solution concerns the connection of an automatic system for controlling the silicon content in pig iron by changing the wind parameters and the specific coke consumption in a blast furnace. The essence of the connection is that it contains four control loops which are interconnected in such a way that the action variable of the first control loop is the controlled variable of the second control loop, the action variable of the second control loop is the controlled variable of the third control loop and the action variable of the third control loop is the controlled variable of the fourth control loop. The first control loop stabilizes the silicon content in pig iron by changing the addition of steam. The second control loop stabilizes the average humidity of the wind by changing the addition of hydrocarbon fuels and oxygen to the wind. The third control loop stabilizes the average consumption of hydrocarbon fuels and oxygen by changing the wind temperature. The fourth control loop stabilizes the average temperature of the wind by changing the amount of coke in the charge.
Description
Vynález se týká zapojení automatického systému řízení obsahu křemíku v surovém železe změnami parametrů větru a měrné spotřeby koksu ve vysoké peci.The invention relates to the connection of an automatic system for controlling the silicon content in pig iron by changing the wind parameters and the specific consumption of coke in the blast furnace.
Stávající zapojení obsahuje dvě regulační smyčky. První smyčka s regulovanou veličinou, kterou je obsah křemíku v surovém železe, určovala žádanou hodnotu pro smyčku druhou, jejíž akční veličina byl přídavek buď páry, nebo kyslíku do větru. Nevýhodou tohoto systému řízení bylo to, že nekorigoval další parametry větru,to jest přídavek oleje a.teplotu a měrnou spotřebu koksu. Další nevýhodou bylo zapojení regulační smyčky, korigující přídavek páry do větru.The current circuit contains two control loops. The first loop with the controlled quantity, which is the silicon content of the pig iron, determined the setpoint for the second loop, whose action variable was the addition of either steam or oxygen to the wind. The disadvantage of this control system was that it did not correct other wind parameters, i.e. the addition of oil and temperature and the specific consumption of coke. Another disadvantage was the involvement of a control loop, correcting steam addition to the wind.
V této smyčce dříve nebylo využito známého zesílení řízené soustavy, což ztěžovalo nastavení regulátoru a zhoršovalo účinek řízení na rozptyl obsahu křemíku v surovém železe.Previously, the known gain of the controlled system was not utilized in this loop, which made it difficult to adjust the regulator and worsened the effect of the control on the dispersion of the silicon content in the pig iron.
Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení automatického systému řízení obsahu křemíku v surovém železe podle vynálezu. První výstup obvodu vysokopecního procesu je přes druhý obvod průměrování veličin připojen jednak na druhý vstup regulátoru korigované teploty reakčního prostoru a jednak na druhý vstup obvodu průběžné identifikace velikosti parametrů, jehož první výstup je připojen na čtvrtý vstup regulátoru korigované teploty reakčního prostoru, na jehož třetí vstup stejně jako na první vstup obvodu průběžné identifikace velikosti parametrů je připojen druhý výstup obvodu vysokopecního procesu, jehož třetí výstup je připojen současně přes první obvod průměrování veličin na třetí vstup obvodu průběžné identifikace velikosti parametrů a přes třetí obvod průměrování veličin na první vstup obvodu výpočtu korigované teploty a na druhý vstup regulátoru vlhkosti horkého větru na jehož první vstup je připojen výstup regulátoru korigované teploty reakčního prostoru, na jehož třetí vstup je připojen výstup z obvodu výpočtu korigované teploty a na jehož třetí vstup a současně na čtvrtý vstup regulátoru vlhkosti horkého větru je připojen druhý vystup z obvodu průběžné identi2S2 255 fikace velikosti parametrů, přičemž na diUhy vstup obvodu výpcctu korigované teploty a přes devatenáctý bovod průměrování elicijn naThe above drawbacks eliminate the involvement of the automatic system for controlling the silicon content of pig iron according to the invention. The first output of the blast furnace circuit is connected via the second quantity averaging circuit to the second input of the corrected temperature of the reaction chamber and to the second input of the continuous parameter size identification circuit, the first output of which is connected to the fourth input of the corrected temperature of the reaction chamber. as well as to the first input of the continuous size identification circuit, the second output of the blast furnace process circuit, the third output of which is connected simultaneously through the first parameter averaging circuit to the third input of the continuous parameter size identification circuit and to the second input of the hot-wind humidity controller, to the first input of which the corrected room temperature controller is connected, to the third input of which the circuit output is connected the corrected temperature calculation and to which the third input and at the same time the fourth input of the hot wind humidity controller is connected to the second output of the continuous identi2S2 255 circuit of the size parameter, while the corrected temperature calculation circuit input and through the nineteenth averaging
P<P <
čtvrtý vstup obvodu průběžné identifikace delikqpti parametru je připojen výstup obvodu vypočtu teoretické teploty Spalin hoření fthlíku, na jehož první vstup stejně jako na třetí vstup oovodu »ýpočtu vlhkosti horkého větru je přes šestý obvod průměrování veličin připojen šestý výstup obvodu vysokopecního procesu, který je tímto výstupem nadále spojen přes sedmnáctý obvod průměrování veličin s šestým vstupem obvodu výpočtu měrné spotřeby koksu, na jehož první vstup je přes osmnáctý obvod průměrování veličin připojen osmý výstup obvodu vysokopecního procesu, jehož první vstup je připojen na výstup obvodu výpočtu měrné spotřeby koksu, jehož třetí vstup je přes čtrnáctý obvod průměrování veličin stejně jako první vstup obvodu výpočtu teploty větru přes dvanáctý obvod průměrování veličin, druhý vstup regulátoru uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru přes devátý obvod průměrování veličin a třetí vstup obvodu výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku přes pátý obvod průměrování veličin spojen se Čtvrtým výstupem obvodu vysokopecního procesu, na jehož pátý vstup je připojen výstup obvodu výpočtu vlhkosti horkého větru, jehož Čtlprfcý vetup a čtvrtý vstup obvodu výpočtu teoretické teploty spalin hoření je přes sedmý obvod průměrování veličin, stejně jako druhý vstup regulátoru teploty vetru přes jedenáctý obvod průměrování veličin a pátý vstup obvodu výpočtu měrné spotřeby koksu přes šestnáctý obvod průměrování veličin připojen na pátý výstup obvodu vysokopecního procesu, jehož sedmý výstup je připojen součadně přes třináctý obvod průměrování veličin na druhý vstup regulátoru měrné spotřeby koksu, který je svým výstupem připojen na druhý vstup obvodu výpočtu měrné spotřeby koksu, přes devátý obvod průměrování veličin na první vstup obvodu výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru, přes osmý obvod průměrování veličin na první vstup obvodu výpočtu vlhkosti horkého větru a přes čtvrtý obvod průměrování veličin na druhý vstup obvodu výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku, zatímco výstup regulátoru vlhkosti horkého větr.u je připojen současně na druhý vstup obvodu výpočtu vlhkosti horkého větru, na čtvrtý vstup obvodu výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru a na čtvrtý vstup obvodu výpočtu teploty větru, jehož druhý vstup je připojen na výstup regulátoru teploty větru a jeho výstup je spojen s druhým vstupem obvodu vysokopecního procesu k jehož čtvrtému a pátému vstupu je připojen první a druhý výstup obvodu výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru, přičemžthe fourth input of the circuit for continuous identification of delikqpti parameter is connected to the output of the theoretical temperature calculation circuit Spalin fthlík burning, to the first input as well as to the third input of the hot wind humidity calculation is connected through the sixth averaging circuit continues to be connected via the 17th averaging circuit to the sixth input of the specific coke consumption circuit, the first input of which is through the 18th averaging circuit connected to the eighth blast furnace circuit output, the first input of which is connected to the output of the specific coke calculation circuit through the 14th averaging circuit as well as the first input of the wind temperature calculation circuit through the 12th averaging circuit, the second input of the hydrocarbon fuel and oxygen regulator to the wind through the 9th averaging circuit and the third input of the theoretical combustion flue gas temperature circuit via the fifth averaging circuit connected to the fourth output of the blast furnace process circuit, to which the fifth input of the hot wind moisture calculation circuit is connected; across the seventh averaging circuit, as well as the second wind temperature controller input via the eleventh averaging circuit and the fifth coke specific consumption circuit through the sixteenth averaging circuit connected to the fifth blast furnace circuit output, the seventh output being connected simultaneously through the thirteenth averaging circuit quantities to the second input of the specific coke consumption regulator, whose output is connected to the second input of the coke specific consumption calculation circuit, through the ninth circuit of the averaging of quantities to the first input circuit for the calculation of the hydrocarbon fuel addition to the wind, through the eighth averaging circuit to the first input of the hot wind moisture calculation circuit and through the fourth averaging circuit to the second input of the theoretical flue gas temperature calculation circuit while the hot wind humidity controller output is connected simultaneously to a second hot wind moisture calculation circuit input, a fourth hydrocarbon fuel addition circuit input to the wind, and a fourth wind temperature calculation circuit input, the second input of which is connected to the wind temperature controller output and its output is connected to a second blast furnace process input to a fourth and a fifth inlet are connected to the first and second outputs of a hydrocarbon fuel addition to the wind circuit, wherein
- 3 - 252 255 výstup regulátoru přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru je připojen na třetí vstup obvodu výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru na jehož druhy vstup a současně na třetí vstup obvodu výpočtu teploty větru je připojen výstup žádané hodnoty poměru přídavku uhlovodíkového paliva a přídavku kyslíku do větru, na první vstup regulátoru měrné spotřeby koksu je připojen vystup žádané hodnoty teploty větru, na první vstup regulátoru teploty větru je připojen výstup žádané hodnoty přídavku uhlovodíkového paliva do větru a na první vstup regulátoru přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru je připojen výstup žádané hodnoty vlhkosti horkého větru a na první vstup regulátoru korigované teploty reakčního prostoru je připojen výstup žádané hodnoty obsahu křemíku v surovém železe·- 252 - 255 255 the output of the hydrocarbon fuel and oxygen additive to the wind is connected to the third input of the hydrocarbon fuel additive calculation circuit to the wind whose second input and simultaneously to the third input of the wind temperature calculation circuit to the wind input, the output of the wind temperature setpoint is connected to the first input of the specific coke consumption regulator, the output of the hydrocarbon fuel addition to the wind is connected to the first input of the wind temperature regulator and output to the wind setpoints of hot wind humidity and the first input of the corrected room temperature controller is connected to a setpoint output of the silicon content of pig iron ·
Výhodou uvedeného řešení je zvýšení účinnosti řízení a lepší stabilizace střední hodnoty všecii parametrů větru.The advantage of this solution is an increase in steering efficiency and better stabilization of the mean value of all wind parameters.
Zapojeni automatického systému řízení podle vynálezu je uvedeno na přiloženém výkresu.The connection of the automatic control system according to the invention is shown in the attached drawing.
První výstup 10 obvodu 1_ vy sokopecního procesu je přes druhý obvod 52 průměrování veličin připojen jednak na druhý vstup 92 regulátoru 2 korigované teploty reakčního prostoru a jednak na druhý vstup 98 obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů, jehož první výstup 97 je připojen na čtvrtý vstup 94 regulátoru % korigované teploty reakčního prostoru, na jehož třetí vstup 93 stejně jako na první vstup 96 obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů je připojen druhý výstup 11 obvodu 2 vysokopecního procesu, jehož třetí výstup 12 je připojen současně přes první obvod 51 průměrování veličin na třetí vstup 95 obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů a přes třetí obvod 53 průměrování veličin na první vstup 35 obvodu 30 výpočtu korigované teploty a na druhý vstup 32 regulátoru 2 vlhkosti horkého vetru na jehož první vstup 31 je připojen výstup regulátoru 2 korigované teploty reakčního prostoru, na jehož třetí vstup 33 je připojen výstup z obvodu 30 výpočtu korigované teploty a na jehož třetí vstup 37 a současně na čtvrtý vstup 34 regulátoru 2 vlhkosti horkého větru je připojen druhý výstup 99 z obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů, přičemž na druhý vstup 36 obvodu 30 výpočtu korigované teploty a přes devatenáctý obvod 69 průměrování veličin na čtvrtý vstup 940 obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů je připojen výstup obvodu 70 výpočtu teoretické teploty spalin noření uhlíku, na jehož první vstup 75 stejně tak jako na třetí vstup 73 obvodu 7 výpočtu vlhkosti horkého větru je přes šestý obvod 56 průměrování veličin připojen šestý výstup 15 obvodu 2 vy sotopecního procesu, který je tímtoThe first output 10 of the blast furnace circuit 7 is connected via the second quantity averaging circuit 52 to the second input 92 of the corrected reaction space temperature controller 2 and to the second input 98 of the continuous size identification circuit 90 whose first output 97 is connected to the fourth input 94 the corrected room temperature% controller, to which the third input 93 as well as the first input 96 of the continuous parameter size identification circuit 90 is connected the second output 11 of the blast furnace circuit 2, whose third output 12 is connected simultaneously through the first averaging circuit 51 to the third input 95 of the continuous parameter size identification circuit and through the third circuit averaging of the variables to the first input 35 of the corrected temperature calculation circuit 30 and to the second input 32 of the hot wind humidity controller 2 to whose first input 31 is the output of the corrected temperature controller 2 the third inlet 33 is connected to the output of the corrected temperature calculation circuit 30 and to the third inlet 37 and at the same time to the fourth input 34 of the hot wind humidity controller 2 is the second output 99 of the continuous parameter size identification circuit 90; the input 36 of the corrected temperature calculation circuit and through the nineteenth circuit 69 of the averaging of quantities to the fourth input 940 of the continuous parameter size identification circuit, the output of the theoretical exhaust gas temperature calculation circuit 70 is connected to its first input 75 as well as to the third input 73 of circuit 7 to calculate the humidity of the hot wind, the sixth output 15 of the heating circuit 2 is connected via the sixth averaging circuit 56, which is
- 4 252 255- 4,252,255
Výstupem nadále spojen pres sedmnáctý otvod 67 průměiování veličin s šestým vstupem 88 obvodu 80 vypočtu morné suotieby kogSu, na j®*· hož první vstup 83 je přes osmnáctý obvci 6,8 průměrování veličin připojen osmý výstup 17 obvodu J_ vysokopeeního pronesu iehož první vstup 18 je připojen na výstup obvodu 80 výpočtu měrné spotřeby koksu, jehož třetí vstup 85 je přes čtrnáctý obvod 64 průměrování veličin stejně jako první vstup 23 obvodu 50 výpočtu teploty větru přes dvanáctý obvod 62 průměrování veličin, druhý vstup 42 regulátoru £ přídavku ohlovodíkových paliv a kyslíku do větru přes devátý obvod 59 průměrování veličin a třetí vstup 77 obvodu 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku přes pátý obvod 55 průměrování veličin spojen se čtvrtým výstupem 13 obvodu £ vysokopecního procesu, na jehož pátý vstup 22 je připojen výstup obvodu 2 výpočtu vlhkosti horkého větru, jehož čtvrtý vstup 74 a čtvrtý vstup 78 obvodu 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku je přes sedmý obvod 57 průměrování veličin, stejně jako druhý vstup 24 regulátoru 2 teploty větru přes jedenáctý obvod 61 průměrování veličin a pátý vstup 87 obvodu 80 výpočtu měrné spotřeby koksu přes šestnáctý obvod 66 průměrování veličin připojen na pátý výstup 14 obvodu £ vysokopeeního procesu, jehož sedmý výstup 16 je připojen současně přes třináctý obvod 63 průměrování veličin na druhý vstup 82 regulátoru 8 měrné spotřeby koksu, který je svým výstupem spojen na druhý vstup 84 obvodu 80 výpočtu měrné spotřeby koksu, přes desátý obvod 60 průměrování veličin na první vstup 43 obvodu 40 výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru, přes oemý obvod 58 průměrování veličin na první vstup 71 obvodu 2 výpočtu vlhkosti horkého větru a přes čtvrtý obvod 54 průměrování veličin na druhý vstup 76 obvodu 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku, zatímco výstup regulátoru 2 vlhkosti horkého větru je připojen současně na druhý vstup 72 obvodu £ výpočtu vlhkosti horkého větru, na čtvrtý vstup 46 obvodu 40 výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru a na čtvrtý vstup 27 obvodu 5θ výpočtu teploty větru, jehož druhý vstup 25 je připojen na výstup regulátoru 2 teploty větru a jeho výstup je spojen s druhým vstupem 19 obvodu 2 vysokopeeního procesu k jehož čtvrtému a pátému vstupu 20, 21 je připojen první a druhý výstup £2» 48 obvodu £0 výpočtu přídavku ulil ovo dík ového paliva do větru, přičemž výstup regulátoru £ přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru je připojen na třetí vstup 45 obvodu 40 výpočtu přídavku uhlovodíkového paliva do větru na jehož druhy vstup 44 a současně na třetí vstup 26 obvodu 50 výpočtu teploty větru je připojen výstup OL/0The output continues to be connected via the 17th averaging means 67 to the sixth inlet 88 of the moral suotieby circuit 80, to which the first inlet 83 is connected via the eighteenth averaging circuit 6.8 with the eighth outlet 17 of the high boom circuit 7, the first inlet 18 it is connected to the output of the coke specific consumption circuit 80, whose third input 85 is through the fourteenth averaging circuit 64 as well as the first input 23 of the wind temperature calculation circuit 50 through the twelve averaging averaging circuit 62, the second input 42 of the hydrocarbon fuel and oxygen addition controller. wind through the 9th averaging circuit 59 and the third input 77 of the theoretical flue gas temperature burning circuit 70 through the 5th averaging circuit 55 is connected to the fourth output 13 of the blast furnace circuit 6 to which the fifth inlet 22 is connected jeh the fourth inlet 74 and the fourth inlet 78 of the theoretical combustion gas temperature calculation circuit 70 is through the seventh averaging circuit 57, as well as the second inlet 24 of the wind temperature controller 2 through the eleven averaging circuit 61 and the fifth input 87 of the coke specific consumption calculation circuit the sixteenth averaging circuit 66 is connected to the fifth output 14 of the high-boiling process circuit, whose seventh output 16 is connected simultaneously via the thirteenth averaging circuit 63 to the second input 82 of the coke consumption controller 8 which is connected to the second input 84 of the calculation circuit 80 specific coke consumption, through the tenth circuit 60 of the averaging of quantities to the first input 43 of the hydrocarbon fuel addition circuit 40, through the oem circuit 58 averaging the quantities to the first input 71 of the hot wind humidity calculation circuit 2, and through the fourth circuit 54 the second input 76 of the theoretical combustion gas temperature calculation circuit 70, while the output of the hot wind humidity controller 2 is connected simultaneously to the second input 72 of the hot wind moisture calculation circuit 72, to the fourth input 46 of the hydrocarbon fuel addition to the wind circuit 40 and to the fourth input 27 the wind temperature calculation circuit 5θ, the second input 25 of which is connected to the output of the wind temperature controller 2 and its output is connected to the second input 19 of the high-temperature process circuit 2, to the fourth and fifth inputs 20, 21 of the first and second outputs 48; The wind fuel additive calculation circuit 40 is connected to the third inlet 45 of the hydrocarbon fuel additive circuit 40 at the other input 44 and at the same time to the third input 26 of the circuit. 50 wind temperature calculation is connected to OL / 0 output
- 5 252 255 žádané hodnoty poměru přídavku uhlovodíkového paliva a přídavku kys líku do vetru, na první vstup 81 regulátoru 8 měrné spotřeby koksu je připojen výstup TV žádané hodnoty teploty vetru, na první vstup 28 regulátoru 2 teploty větru je připojen výstup OL žádané hodnoty přídavku uhlovodíkového paliva do větru a na první vstup 41 regulátoru 2 přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru je připojen výstup W žádané hodnoty vlhkosti horkého větru a na první vstup 21 regulátoru 2 korigované teploty reakčního prostoru je připojen výstup Si žádané hodnoty obsahu křemíku v surovém železe.- 5,252,255 setpoint ratio of hydrocarbon fuel addition to oxygen addition to wind, the first input 81 of the coke consumption regulator 8 is connected to the output of the wind set point temperature regulator, to the first input 28 of the wind temperature regulator 2 is connected the hydrocarbon fuel to the wind and to the first input 41 of the hydrocarbon fuel and oxygen addition controller 2 are connected to the hot wind setpoint W and the first input 21 of the corrected reaction temperature controller 2 is connected to the setpoint Si of the pig iron.
Z obvodu 1 vysokopecního procesu jsou odebírány tyto informace Z prvního výstupu 10 o poruchové veličině v regulačním obvodu, jehož žádanou hodnotou je křemík, z druhého výstupu 11 o obsahu křemíku v surovém železe, z třetího výstupu 12 o poruchové veličině v regulačním obvodu, jehož žádanou hodnotou je korigovaná teplota reakčního prostoru, ze čtvrtého výstupu 13 o vlhkosti horkého větru z pátého výstupu 14 o přídavku uhlovodíkového paliva do větru, z šestého výstupu 15 o přídavku kyslíku do větru, ze sedmého výstupu 16 o teplotě větru a z osmého výstupu 17 o údajích pro bilanční výpočet měrné spotřeby koksu představované stupněm využití vysokopecního plynu a složením vsázky. Zpět do obvodu 2 vysokopecního pro cesu se dostávají zadané hodnoty jednotlivých akčních veličin prostřednictvím pěti vstupů. Prvním vstupem 18 zadaná hodnota měrné spotřeby koksu, druhým vstupem 19 zadaná hodnota teploty větru, tře· tím vstupem 20 zadaná hodnota přídavku uhlovodíkového paliva do vet< ru, čtvrtým vstupem 21 zadaná hodnota přídavku kyslíku do větru a pátým vstupem 22 zadaná hodnota vlhkosti horkého větru. První až devatenáctý obvod průměrování veličin vytváří jejich průměr pokud jsou měřeny s větší frekvencí než je frekvence výpočtů v regulátorech a ostatních obvodech. Obvody 40« 50. 70» θθ a 3. výpočtů jednotlivých veličin provádějí tento výpočet podle tepelné a materiálové bilance.The following information is taken from the blast furnace circuit 1 from the first output 10 of the silicon control circuit 10, the second output 11 of the pig iron content, from the third output 12 of the control circuit whose control circuit is setpoint. the value is the corrected temperature of the reaction space, from the fourth hot wind moisture output 13, from the fifth wind hydrocarbon fuel output 14, from the sixth oxygen oxygen output to the wind, from the seventh wind temperature output 16, and from the seventh output 17 balance calculation of specific coke consumption represented by blast furnace gas utilization rate and charge composition. The setpoints of the individual action quantities are returned to the blast furnace circuit 2 via five inputs. The first input 18 is the specified coke specific value, the second input 19 is the wind temperature, the third input is the hydrocarbon fuel addition to the wind, the fourth input 21 is the oxygen input to the wind, and the fifth input 22 is the hot wind humidity. . The first to nineteenth averaging circuits produce their average when measured at a higher frequency than the calculations in the controllers and other circuits. Circuits 40 «50. 70» θθ and 3. calculations of individual quantities perform this calculation according to the thermal and material balance.
Obsah křemíku v surovém železe se zjišťuje kvantometričky ze vzorků odebraných při odpichu surového železa. Ujištěné údaje o obsahu křemíku se definovaným způsobem zprúměrují tak, že odpichu se přiřadí jediný reprezentativní údaj, který je předán jako výstup z vysokopecního procesu do řídicího systému. Se stejnou frekvencí jako údaje o obsahu křemíku vstupují do řídícího systému informace o dalších prvcích obsažených v surovém železe a údaje o složení strusky. Uvedené informace jsou zjišťovány periodicky v intervalu odpichů, které se opakují přibližně za 2,5 hodiny. 0 průběhu vysokopecního procesu lze čerpat informace rovněž ze složení COg» CO,The silicon content in pig iron is determined by quantometry from pig iron tapping samples. The obtained silicon content data are averaged in a defined manner by assigning a tap data to a single representative data that is transmitted as output from the blast furnace process to the control system. With the same frequency as the silicon content data, information on other elements contained in pig iron and slag composition data enter the control system. This information is collected periodically at a tapping interval that repeats in approximately 2.5 hours. During the blast furnace process, information can also be drawn from the composition of COg »CO,
- 6 252 255- 6 252 255
Hg, teploty a množství vysokopecního plynu a složení,tj. vlhkost, obohacení kyslíkem, uhlovodíkovými palivy a parou, teploty a množství smíšeného větru. Tyto veličiny jsou měřeny spojitě a pro účely číslicového zpracování jsou vzorkovány. Průběh vysokopecního procesu určují mimo jiné vlivy také složení vysokopecni vsázky dané vzájemným poměrem komponent veázky, tj. koksem, aglomeráty, rudou, přísadami a složením těchto jednotlivých komponent. Tyto informace poskytuje vážní systém a chemická laboratoř.Hg, temperature and amount of blast furnace gas and composition, i. humidity, oxygen enrichment, hydrocarbon fuels and steam, temperatures and amounts of mixed wind. These quantities are measured continuously and are sampled for digital processing. The course of the blast furnace process is determined, among other things, by the composition of the blast furnace charge given by the relative ratio of the components of the charge, ie coke, agglomerates, ores, additives and the composition of these individual components. This information is provided by the weighing system and chemical laboratory.
Obsah křemíku v surovém železe je mimo jiné určen tepelněteplotním stavem vysoké pece. Tepelněteplotní stav lze ovládat teplotou a parametry kterými je vlhkost, obsah uhlovodíkových paliv a kyslíku, smíšeného větru a měrnou spotřebou koksu. Uvedené vstupní veličiny mají na průběh vysokopecního procesu rozdílný dynamický účinek,tj. dopravní zpoždění, tlumení a nelze je všechny měnit spojitě a současně. Zapojení řídícího systému tuto skutečnost respektuje, protože předpokládá, že s největší frekvencí lze měnit přídavek vodní páry, tj· vlhkost větru, menší frekvence korekcí přísluší přídavku kyslíku a uhlovodíkových paliv do větru, ještě menší frekvence korekcí přísluší teplotě větru a nejmenší frekvence korekcí přísluší měrné spotřebě koksu. Příkladem jsou korekce vlhkosti v intervalu 5 minut, korekce přídavku kyslíku a uhlovodíkových paliv v intervalu 30 minut, korekce teploty větru v intervalu reverzace ohřívačů větru tj. asi 1 až 2 hodiny a korekce měrné spotřeby koksu v intervalu průtavní doby tj. 6 až 8 hodin.The silicon content of pig iron is determined, inter alia, by the heat-temperature condition of the blast furnace. The thermo-temperature state can be controlled by temperature and parameters such as humidity, hydrocarbon fuel and oxygen content, mixed wind and specific coke consumption. Said input quantities have a different dynamic effect on the blast furnace process, i. traffic delays, damping and cannot all be changed continuously and simultaneously. The wiring of the control system respects this as it assumes that the addition of water vapor can be varied with the highest frequency, ie wind humidity, less correction frequency for oxygen and hydrocarbon fuel addition to wind, even smaller correction frequency for wind temperature, and lowest correction frequency for specific coke consumption. Examples are humidity correction at 5-minute intervals, correction of oxygen and hydrocarbon fuels addition at 30-minute intervals, correction of wind temperature at reversal of wind heaters, ie about 1 to 2 hours, and correction of specific coke consumption at melting time, ie 6 to 8 hours .
Rozdílnost frekvencí zjišťování různých vstupních informací pro řídící systém a vykonávání korekcí jeho výstupních zadání parametrů řízeného technologického procesu vede na dekompozici řídícího systému na regulační smyčky korigující své akční veličiny v různých časových frekvencích.The difference in the frequency of detecting different input information for the control system and making corrections to its output input parameters of the controlled technological process leads to decomposition of the control system into control loops correcting its action quantities at different time frequencies.
Model ^regulované soustavy obsahuje aktuálně změřené veličiny a jejich minulé hodnoty a je ve tvaru rovnice lineární v parametrech, které se známými postupy průběžně identifikují. V symbolickém tvaru lze model zapsat taktoThe model of the controlled system contains the actual measured quantities and their past values and is in the form of an equation linear in parameters that are continuously identified by known procedures. In symbolic form the model can be written as follows
Si (aktuální) · Cgi · Si (minulé) + · TH (aktuální a minulé) + + C2B · ZB (aktuální a minulé) + 0ZA * ZA (aktuální a minulé) + chyba modelu, kdeSi (current) · C gi · Si (past) + · TH (current and past) + + C 2B · ZB (current and past) + 0 ZA * ZA (current and past) + model error where
Si « obsah křemíku v surovém železe,Si «silicon content in pig iron,
TH » teoretická teplota spalin hoření uhlíku před výfučnami,TH »theoretical temperature of flue gases of combustion of carbon in front of the blowers,
ZB = poruchové veličiny v regulačním obvodu jehož žádanou hodnotou je TK,ZB = disturbance variables in the control circuit whose set point is TC,
- 7 TK = korigovaná teplota redukčního procesu, 252 255- 7 BP = corrected temperature of the reduction process, 252 255
ZA = poruchové veličiny v regulačním obvodu^ jehož žádanou hodnotou je Si,ZA = disturbance variables in the control circuit 4 whose set point is Si,
Cgi s parametry modelu řízené soustavy určující vlivnost minulých hodnot veličiny Si na hodnotu aktuální, ^ZA = Parametry modelu řízené soustavy určující vlivnost aktuálních a minulých hodnot poruchových veličin ZA na aktuální hodnotu veličiny Si, = parametry modelu Řízené soustavy určující vlivnost aktuálních a minulých hodnot veličiny TH na aktuální hodnotu veličiny Si, θΖΒ = Parametry modelu řízené soustavy určující vlivnost aktuálních a minulých hodnot veličin ZB na aktuální hodnotu veličiny Si.Cgi with parameters of controlled system model determining influence of past values of value of Si to actual value, ^ ZA = Parameters of controlled system model determining influence of current and past values of fault quantities ZA to actual value of value of Si quantity value TH at the current values of Si, P = θΖΒ Parameter y of the controlled system model defining vlivnost current and past values of variables ZB the current values of Si.
Parametry a veličiny na pravé straně rovnice jsou obecně vektory. Parametry modelu regulované soustavy jsou výstupy obvodu průběžné, identifikují v obvodu 90 průběžné identifikace velikosti parametrů, jehož výstupy jsou aktuální a minulé hodnoty veličin Si, TH, ZB a ZA.The parameters and quantities on the right side of the equation are generally vectors. The parameters of the model of the controlled system are the outputs of the continuous circuit, they identify in the circuit 90 the continuous identification of the size of the parameters whose outputs are current and past values of the quantities Si, TH, ZB and ZA.
Model řízené soustavy je pro návrh zapojení regulačních smyček rozdělen na dva submodely zavedením korigované teploty TK.The model of the controlled system is divided into two submodels for the design of the control loops wiring by introducing the corrected temperature TK.
I. submodelI. submodel
Si (aktuální) » Cg^ · Si (minulé) + (od aktuální TH) · TK + + ’ ZA (aktuální a minulé) + chyba modelu.Si (current) »Cg ^ · Si (past) + (since current TH) · TK + + 'ZA (current and past) + model error.
II. submodelII. submodel
TK = TH (aktuální) + ťočL minulých TH) · TH (minulé) + CZg · • ZB (aktuální a minulé)J/CrpH (od aktuální TH).TK = TH (current) + dial of past TH) · TH (past) + C Z g · • ZB (current and past) J / Crp H (from current TH).
Submodel I definuje regulační smyčku s regulátorem % korigované teploty reakčního prostoru a submodel II definuje regulační smyčku s regulátorem 2 vlhkosti horkého větru. Regulovanou veličinou v regulátoru 2 korigované teploty reakčního prostoru je veličina Si a měřenými poruchami jsou veličiny ZA. Žádanou hodnotu regulované veličiny zadává obsluha řídicího systému. Akční veličina regulátoru 2 korigované teploty reakčního prostoru je veličina TK, která je současně regulovanou veličinou pro regulátor 2 vlhkosti horkého větru. Veličina TK je korigována v intervalu odpichů a regulátor 2 vlhkosti horkého větru koriguje svou akční veličinu TH s větší frekvencí. Regulovaná veličina pro regulátor 2 vlhkosti horkého větru je vypočtena v obvodu 30 výpočtu korigované teploty podle vzorce představujícího submodel II. Měřené poruchové veličiny regulátoru 2 vlhkosti horkého větru a pomocné veličiny obvodu 30 výpočtu korigované teploty jsou veličiny ZB.Submodel I defines the control loop with the corrected% room temperature control and submodel II defines the control loop with the hot wind humidity controller 2. The controlled quantity in the corrected temperature of the reaction space 2 is the quantity Si and the measured disturbances are the quantities ZA. Controlled value is set by the operator of the control system. The action value of the corrected temperature of the reaction space temperature 2 is the value TK, which is simultaneously the regulated value for the hot wind humidity controller 2. The TK value is corrected at the tapping interval and the hot wind humidity controller 2 corrects its TH value with a higher frequency. The controlled variable for the hot wind humidity controller 2 is calculated in the corrected temperature calculation circuit 30 according to the formula representing submodel II. The measured disturbance variables of the hot wind humidity controller 2 and the auxiliary variables of the corrected temperature calculation circuit 30 are the variables ZB.
- 8 252 255- 8 252 255
Výsledkem působení regulátoru 2 korigované teploty reakčniho prostoru a regulátoru % vlhkosti horkého větru je korekce velikosti teoretické teploty spalin hoření uhlíku před výfuČnami. Tato teplota je dána tepelnou a materiálovou bilancí těchto spalin určenou v obvodu 70 výpočtu teoretické teploty z údajů o teplotě a složení větru?tj. vlhkosti, kyslíku a uhlovodíkového paliva· Z to tožných bilančních rovnic užitých v obvodu 70 výpočtu teoretické teploty lze pro korekci velikosti TH určit korekci vlhkosti větru obvodu 2. výpočtu vlhkosti horkého větru při neměnných ostatních vstupech do bilančních výpočtů. Žádaná vlhkost větru je ve vysokopecním procesu s regulačními obvody podkladem pro výpočet přídavku páry do větru.The effect of the corrected reaction room temperature regulator 2 and the hot wind humidity% regulator results in a correction of the magnitude of the theoretical flue gas temperature of the carbon combustion prior to the exhaust. This temperature is given by the thermal and material balance of these flue gases determined in circuit 70 of the theoretical temperature calculation from the temperature and wind composition data ? ie moisture, oxygen and hydrocarbon fuel · From the same balance equations used in the theoretical temperature calculation circuit 70, the correction of the wind humidity of circuit 2 can be determined for the correction of the TH value by calculating the hot wind humidity with the other inputs to the balance calculations. The required wind humidity is the basis for the calculation of the steam addition in the blast furnace process with control circuits.
Akční zásahy regulátoru 2 vlhkosti horkého větru a výpočet přídavku páry pracují s omezením typu nasycení. Aby se vlhkost větru měnila v povoleném regulačním rozsahu, je v intervalu korekcí přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku vypočtena průměrná hodnota vlhkosti větru, která je regulovanou veličinou pro regulátor £ přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru. Žádanou hodnotou tohoto regulátoru, kterou je průměrná vlhkost větru, zadává obsluha řídicího systému. Akční veličinou je požadovaná vlhkost větru pro interval do příští korekce průměrné skutečné vlhkosti větru. Tato požadovaná vlhkost a ostatní neměnné vstupy do bilančních výpočtů shodných s obvodem 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku spolu se zadáním poměru přídavků uhlovodíkových paliv a kyslíku jsou podkladem pro výpočet přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku v regulátoru £ přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru. Žádané stupně obohacení větru uhlovodíkovými palivy a kyslíkem jsou v regulačních obvodech vysokopecního procesu přepočteny na průtoky, které jsou těmito obvody udržovány neměnné do příští korekce vypočtené v regulátoru £ přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku do větru. Akční zásahy tohoto regulátoru jsou omezeny. Aby se však měnily v povoleném regulačním rozsahu, je v intervalu korekcí teploty větru •vypočtena průměrná velikost přídavku uhlovodíkových paliv,, která je regulovanou veličinou pro regulátor teploty větru s žádanou hodnotou zadávanou obsluhou řídícího systému. Akční veličinou je požadovaný přídavek uhlovodíkových paliv pro interval do příští korekce jejich průměrné spotřeby. Tato požadovaná spotřeba uhlovodíkových paliv a ostatní neměnné vstupy do bilančních výpočtů shodných s obvodem 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku spolu se zadáním poměru přídavků uhlovodíkových paliv a kyslíku jsou podkladem pro výpočet teploty větruThe action of the hot wind humidity controller 2 and the calculation of the steam addition work with a limitation of the type of saturation. In order to vary the wind humidity within the permissible control range, an average value of wind humidity is calculated over the correction interval of the hydrocarbon fuel and oxygen addition, which is a controlled variable for the hydrocarbon fuel and oxygen supply regulator 6 to the wind. The setpoint of this controller, which is the average wind humidity, is set by the operator of the control system. The action value is the required wind humidity for the interval until the next actual wind humidity correction. This required humidity and other invariant inputs to balance calculations consistent with the theoretical combustion gas temperature calculation circuit 70 together with the specification of the hydrocarbon fuel and oxygen additions ratio are the basis for the hydrocarbon fuel and oxygen additions in the wind fuel additive regulator 6. The desired levels of wind enrichment by hydrocarbon fuels and oxygen in the blast furnace process control circuits are converted to flow rates that are maintained constant by these circuits until the next correction calculated in the hydrocarbon fuel and oxygen additive regulator 6 to the wind. The action of this controller is limited. However, in order to vary within the permissible control range, the average amount of hydrocarbon fuel addition, which is the controlled variable for the temperature setpoint regulator set by the operator of the control system, is calculated in the wind temperature correction interval. The action variable is the required addition of hydrocarbon fuels for the interval to the next correction of their average fuel consumption. This required hydrocarbon fuel consumption and other unchanging inputs to balance calculations consistent with the theoretical combustion gas temperature calculation circuit 70 together with the input of hydrocarbon fuel and oxygen additions are the basis for the wind temperature calculation
- 9 252 255 která je žádanou hodnotou pro řídicí systém ohřívačů větru, který je součástí regulačních obvodů vysokopecníího procelsu.- 9,252,255 which is a setpoint for the wind heater control system which is part of the blast furnace process control circuitry.
Akční zásahy regulátoru 2 teploty veltru! omezen#. Aby se však měnily v povoleném regulačním rozsahu, *e· v intervalu korekcí· měrné spotřeby koksu vypočtena průměrná yelikast «eptčty, kteacá je regulovanou veličinou pro regulátor 8 měrné spotřeby kffksiL*__.iehož žádanou veličinu zadává obsluha řídicího systému. Akční veličina re gulátoru 8 měrné spotřeby koksu je požadovaná teplota větru pro interval do příští korekce průměrné teploty větru. Tato požadovaná teplota, složení vsázky a vysokopecního plynu a vstupy pro bilanci v obvodu 70 výpočtu teoretické teploty spalin hoření uhlíku, bez vstupu informace z vysokopecního procesu o teplotě větru, jsou podkladem pro výpočet měrné spotřeby koksu v obvodu 80 výpočtu měrné spotřeby koksu. Bilanční vztahy užité při výpočtech v obvodu 80 výpočtu měrné spotřeby koksu jsou vztaženy na celý vysokopecní proces, a proto se liší od bilancí v ostatních obvodech 40. 29» 7 a 70Action of the velvet temperature controller 2! restricted #. However, in order to vary within the permissible control range, the average yelikast tycet is calculated within the correction interval of the specific coke consumption, which is the controlled quantity for the specific consumption controller 8, which is set by the operator of the control system. The coke consumption controller 8 is the desired wind temperature for the interval until the next average wind temperature correction. This desired temperature, batch and blast furnace gas composition, and balance inputs in the theoretical combustion flue gas temperature calculation circuit 70, without input of the blast furnace temperature temperature information, are the basis for calculating specific coke consumption in circuit 80 of specific coke consumption calculation. The balance relations used in the calculations in circuit 80 for calculating the specific consumption of coke are related to the whole blast furnace process and therefore differ from the balances in the other circuits 40. 29 »7 and 70
Zapojení řídicího systému je shodné pro případy, kdy je jako uhlovodíkové palivo užit buď olej^ nebo zemní plyn anebo obě tato pa· liva současně. Zapojení řídícího systému se nemění, když regulovaná veličina regulátoru 2 teploty větru je průměrné množství kyslíku do větru a akční veličina je předvídané množství kyslíku do větru. Zapojení se rovněž nemění, když je přídavek buď oleje, nebo kyslíku časově neměnný. Místo zadání poměru přídavku uhlovodíkových paliv a kyslíku je však třeba zadat konstantní velikost přídavku té složky smíšeného větru, která se nemění. Regulovaná veličina v regulátoru 2 teploty větru je v případě neměnného množství uhlovodíkových paliv nahrazena průměrným množstvím kyslíku přidávaného do větru.The control system wiring is the same when either oil or natural gas or both are used as hydrocarbon fuel. The wiring of the control system does not change when the controlled quantity of the wind temperature controller 2 is the average amount of oxygen to the wind and the action quantity is the predicted amount of oxygen to the wind. Also, the wiring does not change when the addition of either oil or oxygen is constant over time. Instead of specifying the ratio of hydrocarbon fuels to oxygen, it is necessary to enter a constant addition amount of the mixed wind component that does not change. In the case of a fixed amount of hydrocarbon fuels, the controlled quantity in the wind temperature regulator 2 is replaced by the average amount of oxygen added to the wind.
Funkci řídicího sýstému určuje také volba poruchových veličin pro regulátor 2 vlhkosti horkého větru a regulátor 2 korigované teploty reakčního prostoru. Do skupiny veličin ZA jsou vybrány vždy některé z těchto veličin - obsah manganu, síry, uhlíku v surovém železe, bazicita strusky. Do skupiny ZA mohou být vybrány také některé z těchto veličin - spotřeba uhlíku na přímou redukci, intenzita tavby, množství stusky, množství surového železa a rychlost poklesu vsázky. Tyto veličiny se zjištují s větší časovou frekvencí, než je zapotřebí pro činnost regulátoru 2 vlhkosti horkého větru, a proto se za interval odpichů průměrují. Do skupiny ZB mohou být vybrány ty veličiny, které nejsou zařazeny do skupiny ZA a jsou měřeny s potřebnou časovou frekvencí.The function of the control system is also determined by the selection of the fault variables for the hot-wind humidity controller 2 and the corrected room temperature controller 2. Some of these quantities are always selected in the group ZA - manganese, sulfur, carbon in pig iron, basicity of slag. Some of these variables can also be selected for group ZA - carbon consumption for direct reduction, melting intensity, slag quantity, pig iron quantity and charge rate. These quantities are detected at a greater time frequency than is required for the operation of the hot wind humidity controller 2 and are therefore averaged over the tapping interval. The group ZB can be selected those quantities that are not included in the group ZA and are measured with the necessary time frequency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS849883A CS252255B1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Involvement of an automatic silicon content management system in iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS849883A CS252255B1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Involvement of an automatic silicon content management system in iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS988384A1 CS988384A1 (en) | 1987-01-15 |
| CS252255B1 true CS252255B1 (en) | 1987-08-13 |
Family
ID=5446984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS849883A CS252255B1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Involvement of an automatic silicon content management system in iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS252255B1 (en) |
-
1984
- 1984-12-17 CS CS849883A patent/CS252255B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS988384A1 (en) | 1987-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102183015B (en) | Optimal Combustion Control System for Circulating Fluidized Bed Boiler under Wide Variation of Load | |
| CN104633698B (en) | System and method for automatically controlling content of residual oxygen in regenerative heating furnace | |
| US4077763A (en) | Method for regulating combustion processes, particularly for the production of cement in a rotary kiln | |
| US4936870A (en) | Process for determination and control of fuel mass flow in partial oxidation and gasification of a fine-grained to powdery fuel | |
| Bailera et al. | Extending the operating line methodology to consider shaft and preheating injections in blast furnaces | |
| JP2018511025A (en) | In particular, a method for operating a regeneratively heated industrial furnace under control, an open loop control and a closed loop control device, and a heatable industrial furnace | |
| CS252255B1 (en) | Involvement of an automatic silicon content management system in iron | |
| AU2010313018B2 (en) | Method and device for combustion engine temperature control in gasification equipment | |
| GB1317826A (en) | Method of controlling a blast furnace | |
| Endiyarov | Adaptive control of the ignition of sintering batch | |
| RU2017826C1 (en) | Method of blast furnace operation regulation | |
| JP2637529B2 (en) | Furnace temperature and NOx control device | |
| KR100804233B1 (en) | Control of Oxygen Concentration in Combustion of Multiple Fuels | |
| SU1077928A1 (en) | Device for controlling parameters of combination blowing in blast furnace | |
| JPS5582221A (en) | Combustion controlling method of gas in air heating furnace | |
| SU1231047A1 (en) | Device for automatic control of granulated fertilizer production process | |
| SU1332104A1 (en) | Method of automatic control of air feed to boiler furnace | |
| Bay et al. | Dynamic control of the cement process with a digital computer system | |
| SU1321679A1 (en) | Automatic device for controlling process for ammonia synthesis | |
| SU1490071A1 (en) | Method of controlling weak nitric acid production | |
| JPS6071685A (en) | Method for controlling combustion of fuel gas in coke oven | |
| JPS59157420A (en) | Combustion controlling method utilizing mixed gas fuel | |
| SU753921A1 (en) | Method of automatic cintrol of oxygen concentration in convertor gas | |
| RU2036735C1 (en) | Method of regulating fuel agent supply to blast furnace | |
| SU1077620A1 (en) | Method of measuring the elements of three-component gas mixture |