CS254196B1

CS254196B1 - Connection for ingot heating regulation in chamber furnaces,especially in pit furnaces

Info

Publication number: CS254196B1
Application number: CS859837A
Authority: CS
Inventors: Karol Spontak; Rudolf Bodik; Oskar Winkler
Original assignee: Karol Spontak; Rudolf Bodik; Oskar Winkler
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS983785A1

Description

(54) Zapojenie pre regulační ohřevu ingotav v kamerových, najmi hlbinných peciach(54) Wiring for control of ingotav heating in CCTVs

Vynález sa týká zapojenia pre reguláciu ohřevu ingotov v komorových najma hlbinných peciach s použitím dvoch druhov plynov o róznej výhřevnosti a rieši problém regulácie ohřevu pri zníženej spotrebe energií a pri dosiahnutí požadovanej kvality.The invention relates to a circuit for controlling the heating of ingots in chamber-type furnaces, using two kinds of gases with different calorific values, and solves the problem of heating regulation while reducing energy consumption and achieving the desired quality.

Jednýrn zo spůsobov ohřevu ingotov v hlbinných peciach na vaicovaciu teplotu je za použitia dvoch druhov plynov o rozdielnej výhřevnosti, a to vysokopecného o výhřevnosti 3 680 kj/m³ a koksárenského o výhřevnosti 16 960 kj/m³, privádzaných samostatné do priestoru pece a s reguláciou ich poměru podlá požadovaného režimu ohřevu. Ohřev ingotov po ich vsadení, pri zvislom tahu spalin od predchladeného stavu po stripovaní alebo studeného stavu sa deje za konštantného tepelného příkonu, a to až po dosiahnutie valcovacej teploty meranej v priestore pece, včítane přídavku nad túto teplotu. Potom pri uvedenej teplote následuje fáza vyrovnávania teplotových rozdielov v telese ingotu, pri ktorej sa znižuje objem spalin, a to plynulým znižovaním přívodu koksárenského- plynu pri udržiavaní množstva vysokopecného plynu.One of the ways of heating ingots in deep-hearth furnaces to the boiling temperature is by using two types of gases with different calorific values, namely blast furnaces with calorific value of 3,680 kj / m ³ and coke oven with calorific value of 16,960 kj / m ³ their ratio according to the desired heating mode. The heating of the ingots after their insertion, in the case of a vertical draft of the flue gas from the preconditioned state after stripping or cold state, takes place at a constant heat input until the rolling temperature measured in the furnace space, including the addition above this temperature. Thereafter, at said temperature, a phase of equalizing the temperature differences in the ingot body follows, at which the flue gas volume is reduced by continuously reducing the coke oven gas feed while maintaining the amount of blast furnace gas.

V důsledku toho sa znižuje rýchlosť prúdenia spalin okolo ingotu, pričom sa spaliny intenzívnejšie ochladzujú po ceste do odťahov. Takto vzniká nehomogénne teplotové pole spalin, ktoré spůsobuje teplotové rozdiely v ingote medzi jeho hlavou a patou. Pre dosiahnutie nutnej tepelnej rovnoměrnosti hmoty ingotu je potřebný dlhý čas na fázu vyrovnávania teplotových rozdielov, ktorý zaberá až ipolovicu celej doby ohřevu. Následkom toho- je jednak zbytočná spotřeba energií a jednak zvýšená strata kovu prepalom, alebo aj zníženie kvality válcovaného materiálu.As a result, the flue gas flow rate around the ingot is reduced, while the flue gas is cooled more intensively on the way to the exhaust. This results in an inhomogeneous temperature field of the flue gas, which causes temperature differences in the ingot between its head and heel. In order to achieve the necessary thermal uniformity of the ingot mass, a long time is needed for the phase of the temperature difference compensation, which takes up to half the entire heating time. As a result, unnecessary energy consumption and, on the other hand, increased loss of metal through burn-through or a decrease in the quality of the rolled material.

Úlohou vynálezu je teda zabezpečit reguláciu poměru vykurovacích plynov o rozdielnej výhřevnosti tak, aby po dosiahnutí potrebnej teploty vo fáze vyrovnávania teplotových rozdielov, sa vytváralo v peci konštantné množstvo spalin a tým sa zvýšila intenzita ohrev-u.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a control of the ratio of fuel gases of different calorific values such that a constant amount of flue gas is generated in the furnace after the temperature has been reached in the phase of temperature difference compensation.

Uvedené nedostatky původnej regulácie odstraňuje a vytýčený problém rieši zapojenie ipre reguláciu ohřevu pre uvedený účel podl'a vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na vstup spojitého analógového regulátora je zapojený výstup od zosilovača termoelektrického napatia od snímačov teploty. Výstup regulátora teploty je zapojený súčasne na vstupy ovládačom prvej fázy servomotorov- ovládania klap rozvodov plynu samostatné pre plyn s vyššou a samostatné ipre plyn s nižšou výhrevnosťou. Tento výstup s regulátorom teploty je cez pre254196These drawbacks of the original control are overcome and the problem is solved by the wiring for heating control for the mentioned purpose according to the invention. The essence of the invention is that the output of the thermoelectric voltage amplifier from the temperature sensors is connected to the input of the continuous analog controller. The output of the temperature regulator is connected simultaneously to the inputs by the actuator of the first phase of the servomotors - control of gas distribution flap separate for gas with higher and separate for gas with lower calorific value. This output with temperature controller is via pre254196

254198 vodník napatia s galvanickým oddelovačom, zapojený na vstup spojitého analogového regulátora objemu spalin, pričom medzi prevodníkom napatia a regulátorom objemu spalin je vradený přepínač signálu podl'a stavu uzatvorenia klapy plynu s vyššou výhrevnosťou.A voltage switch with galvanic isolator connected to the input of a continuous analogue flue gas volume regulator, wherein a signal switch according to the state of closing of the gas stack with higher calorific value is inserted between the voltage converter and the flue gas volume regulator.

Do regulátora objemu spalin sú súčasne zapojené výstupy nelineárnych prevodníkov od snímačov množstva v prívodoch každého z rozvodov plynu. Výstup regulátora objemu spalin je zapojený na vstup ovládača druhej fázy regulácie, a to súčasne s výstupom od snímača polohy uzatvorenia klapy plynu s nižšou výhrevnosťou. Výstup ovládača druhej fázy je zapojený na kontakt prepínača riadlacehoi signálu ovládania klapy plynu s nižšou výhrevnosťou. Na vstup tohto prepájača je zapojený výstup kontaktného signalizátora medznej teploty komory pece.At the same time, the outputs of non-linear transducers from the quantity sensors in the inlets of each gas distribution are connected to the flue gas volume regulator. The output of the flue gas volume regulator is connected to the input of the second-stage control, at the same time as the output from the low-calorifier gas position close sensor. The output of the second phase actuator is connected to the switch contact of the low-calorific gas control pilot signal. The output of the furnace chamber limit temperature contact signal is connected to the input of this switch.

Ďalej s výhodou sú výstupy nelineárnych prevodníkov snímania množstva zapojené na vstupy ovládačov servomotorov rozvodov plynov v prvej fáze ako spatná vazba, a to cez příslušné koncové zosifovače.Further preferably, the outputs of the non-linear quantity sensing transducers are connected to the inputs of the actuators of the gas distribution servomotors in the first phase as a feedback, via respective end amplifiers.

Výhody zapojenia podl'a vynálezu sú v tom, že sa zabezpečuje regulácia konštantného množstva spalin v druhej fáze ohřevu počas vyrovnávania teplotových rozdielov v ingote až do úplného odstavenia přívodu plynu s vyššou výhrevnosťou. Tým sa dosahuje optimálny režim ohřevu pri znížených nákladoch na ohřev vůbec, najma znížením mernej spotřeby tepla a z použitia menej hodnotného a tým lacnejšieho plynu.The advantages of the circuitry according to the invention are that a constant amount of flue gas is controlled in the second heating phase during the inequalization of the temperature difference in the ingot until the gas supply with higher calorific value is completely shut down. This achieves an optimum heating mode with reduced heating costs at all, in particular by reducing specific heat consumption and using less valuable and thus cheaper gas.

V případe zachovania původných časov rozdielu teplůt hlava—pata. Pri zvolenej skrátenej době ohřevu vo· fáze vyrovnávania teplůt sa umožňuje dodržanie původnej kvality ohřevu, čo pri zvýšených požiadavkách na ohrievaciu kapacitu umožňuje zvyšovat výkony původných agregátov bez nákladných rekonstrukci!.In case of keeping the original head-to-heel temperature difference times. With the selected shortened heating time in the temperature equalization phase, it is possible to maintain the original quality of heating, which, with increased heating capacity requirements, allows the performance of the original units to be increased without costly reconstruction !.

Příklad zapojenia podlá vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese v blokovej schéme.An example of a wiring according to the invention is shown in the attached drawing in a block diagram.

Od dvoch samostatných snímačov 311, 312 teploty komory pece je cez termostat 31 a cez přepínač 32 meracích miest výstupu 323 vedený signál na vstup 331 zosilňovača 33 termoelektrického napatia, ktoré výstup 332 je zapojený jednak na vstup 341 kontaktného signalizátora 34 medznej teploty a jednak na vstup 101 spojitého analogového· regulátora 10 teploty. Jeho výstup 102 je zapojený jednak na vstup 191 prevodníka termoelektrického napatia s galvanickým oddelovačom a jednak cez vstupy 111, 151 obmedzovačov 11, 15 signálu na vstupy 121, 161 ovládačov 12, 18 servomotorov 13, 17 ovládania kláp 24 28 jednak přívodu 21 plynu s vyššou a přívodu 25 plynu s nižšou výhrevnosťou, všetko pre prvú fázu regulácie oboch druhov plynovFrom two separate furnace chamber temperature sensors 311, 312, a signal is applied to the input 331 of the thermoelectric voltage amplifier 33 through the thermostat 31 and the measurement point switch 32 of the output 323, which output 332 is connected to input 341 of the limit temperature contact indicator 34 and input. 101 of the continuous analog temperature controller 10. Its output 102 is connected both to the input 191 of the thermoelectric voltage transducer with galvanic isolator and through the inputs 111, 151 of the signal limiters 11, 15 to the inputs 121, 161 of the actuators 12, 18 actuators 13, 17 and a lower calorific gas supply 25, all for the first phase control of both types of gases

Přívody 21, 25 plynov sú vybavené snímačmi 22, 26 množstva plynu, ktorých výstupy 222, 272 sú zapojené na vstupy 231, 271 nelineárnych prevodníkov 23, 27, ktorých výstupy 232, 272 sú zapojené jednak ako spatná vazba na vstupy 123, 163 ovládačov 12, 16 a jednak na vstupy 402, 403 analogového regulátora 40 množstva spalin. Súčasne na jeho vstup 401 je zapojený výstup 192 prevodníka 19, medzi ktoré je vradený spínač 51 tretej fázy regulácie, zapojený od snímača 241 uzatvorenia klapy 24 plynu s vyššou výhrevnosťou.The gas inlets 21, 25 are equipped with gas quantity sensors 22, 26 whose outputs 222, 272 are connected to inputs 231, 271 of non-linear transducers 23, 27, whose outputs 232, 272 are connected as a feedback to inputs 123, 163 of actuators 12. 16 and on the other hand to the inputs 402, 403 of the analogue exhaust gas quantity regulator 40. At the same time, the output 192 of the converter 19 is connected to its input 401, between which a third-phase control switch 51 is connected, connected to the higher-calorific value gas-gate closure sensor 241.

Výstup 404 regulátora 40 množstva spalin je zapojený na vstup 411 ovládača 41 druhej fázy regulácie, a to súčasne s vstupom 412 od výstupu 522 snímača 52 polohy klapy 28 přívodu 25 plynu s nižšou výhrevnosťou. Výstup 423 je vedený na kontakt 414 druhého stupňa regulácie k polohovému kontaktu 352 prepínača 35 regulačných fáz plynu s nižšou výhrevnosťou, na ktorého vstup 351 je zapojený výstup 342 kontaktného signalizátora 34 medznej teploty.The output 404 of the flue gas quantity controller 40 is connected to the input 411 of the second control stage 41, at the same time as the input 412 from the output 522 of the position sensor 52 of the lower-calorific gas supply line 25. The output 423 is directed to the second stage control contact 414 to the position contact 352 of the lower calorific value control switch 35, to the input 351 of which the output 342 of the contact temperature signaling signal 34 is connected.

V prvej fáze regulácie pre zabezpečenie konštantného přívodu množstva tepla z oboch prívodov 21, 25 plynov je v činnosti regulačný signál z výstupu 102 regulátora 10 vedený cez ovládače 12, 16 priamym spojením výstupov 122, 162 na vstupy 131, 171 koncových obmedzovačov 13, 17 signálov na servomotory 14, 18 ovládania kláp 24, 28. Po dosiahnutí nastavenej medznej teploty kontaktný signalizátor 34 vyšle přepínací signál a uvedie do činnosti přepínač 35, 414 druhého stupňa regulácie plynu s nižšou výhrevnosťou, čím sa přeruší na plyne s nižšou výhrevnosťou prvá regulačná fáza a nastupuje druhá fáza regulácie konštantného množstva spalin.In a first control phase to ensure a constant supply of heat from both gas inlets 21, 25, a control signal from the output 102 of the controller 10 is actuated via actuators 12, 16 by directly connecting outputs 122, 162 to inputs 131, 171 of signal limiters 13, 17 to the actuators 14, 18 of the tilting control 24, 28. Upon reaching the set limit temperature, the contact indicator 34 emits a switching signal and actuates a lower-calorific value second stage gas control switch 35, 414, thereby interrupting the first regulating phase on the lower-calorific gas. the second phase of constant flue gas control is being introduced.

Prvá fáza regulácie pokračuje naďalej na plyne s vyššou výhrevnosťou, a to v podstatě až do uzatvorenia klapy 24, kedy je cez snímač 241 uvedený do činnosti spínač 51, ktorého polohový kontakt 512 přepojí informačný signál o stave teploty z výstupu 192 prevodníka 19 na vstup 401 regulátora 40 množstva spalin.The first control phase continues on the higher calorific gas, essentially until the closure 24 is closed, when a switch 51 is actuated via the sensor 241, whose position contact 512 switches the temperature status information signal from the output 192 of the converter 19 to the input 401 a flue gas flow regulator 40.

Druhá fáza regulácie predtým je riadená na základe snímaného objemu plynov v prívodoch 21, 25 od snímačov 22, 26 vedený na vstupy 402, 403 regulátora 40. Z jeho výstupu 404 je regulačný signál vedený do ovládača 41, ktorého hodnota je ešte upravená na základe signálu o polohe klapy 28 zo snímačov 52 na vstup 412.The second control phase is previously controlled on the basis of the sensed gas volume in the inlets 21, 25 from the sensors 22, 26 conducted to the inputs 402, 403 of the controller 40. From its output 404 the control signal is fed to the controller 41 whose value is still adjusted based on the signal about the position of the flaps 28 from the sensors 52 to the inlet 412.

V tretej regulačnej fáze je tento regulačný signál od regulátora 40 v hodnotě upravenej na základe informácie o teplote z regulátora 10, počas ktorého pri uzatvorení přívodu 21 plynu s vyššou výhrevnosťou sa ktorého polohový kontakt 352 na kontakt znižuje objem plynu s nižšou výhrevnosťou a tým aj objem spalin v komoře pece do doby ukončenia ohřevu ingotov.In the third control phase, this control signal from controller 40 is at a value adjusted based on temperature information from controller 10, during which, when closing the higher calorific gas supply 21, the contact contact position 352 decreases the lower calorific gas volume and hence the volume. flue gases in the furnace chamber until the ingots have finished heating.

Zapojenie podfa vynálezu možno využit při regulácii rovnoměrného ohřevu různýchThe wiring of the invention can be used to control the uniform heating of various

254198 výrobkov najma velkoobjemových alebo velkoplošných v každom druhu pecných alebo iných agregátov pri použití dvoch rozdielnych vykurovacích médií, včítane kombinácie s případným elektrickým ohrevom.254198 products, in particular large-scale or large-scale products in each type of furnace or other aggregate, using two different heating media, including a combination with any electrical heating.

Claims

SUBJECT

1. Wiring for controlling the heating of ingots in the chamber-type deep-hearth furnaces using two types of gases, with a constant heat supply in the first phase, a constant volume of flue gas in the second phase of temperature difference compensation, and finally based on sensing the temperature of the furnace, sensing the amount of gases and the position of the shut-off valves of each type of gas and equipped, in particular, with temperature and flue gas volume controllers and associated controls and / or switches; ) the output (332) of the thermoelectric voltage amplifier (33) from the temperature sensors (311, 312) is connected, the output (102) of which is connected simultaneously to the inputs (121, 161) of the actuators (12, 16) of the actuators (14, 18) the flap (24, 28) in the first stage of the regulation of the higher calorific gas supply (21) and the supply (21) (25) a lower calorific gas, as well as via a voltage converter (19) to the input (401) of a continuous analogue regulator (40 µg of flue gas volume with a third phase control switch (51) from the sensor)

BACKGROUND OF THE INVENTION (241) of a higher calorific gas enclosure (24), further comprising outputs (232, 272) of non-linear transducers (23, 27) from sensors (22, 26) connected to inputs (402, 403) of a continuous analog controller (40). a plurality of gas inlets (21, 25), the output (404) of said controller (40) being coupled to the input (411) of the second-stage control (41) simultaneously with the output (522) from the position sensor (52) (28) a lower calorific value gas, for which the output (413) of the second phase actuator (41) is connected to a contact (414) of a switch (35) of the control phases of the control column (28) of the lower calorific value gas supply; and finally, the output (342) of the furnace chamber limit temperature contact indicator (34) is connected to the switch input (35).

Connection according to claim 1, characterized in that the outputs (232, 272) of the non-linear gas quantity transducers (23, 27) in the inlets (21, 25) are connected simultaneously to the inputs (123, 163) of the actuators (12, 16). actuators (13, 17) of the respective flaps (24, 28) as a poor coupling simultaneously with the outputs (112, 152) of the signal limiters (11, 15) of the temperature controller (10).