RU2039332C1 - Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket - Google Patents

Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket Download PDF

Info

Publication number
RU2039332C1
RU2039332C1 SU4808962A RU2039332C1 RU 2039332 C1 RU2039332 C1 RU 2039332C1 SU 4808962 A SU4808962 A SU 4808962A RU 2039332 C1 RU2039332 C1 RU 2039332C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
caisson
counter
value
flow
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.А. Белявский
В.С. Коган
Б.И. Равданис
В.Б. Серебренников
В.Г. Юшин
В.Ю. Шнирлин
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов filed Critical Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов
Priority to SU4808962 priority Critical patent/RU2039332C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039332C1 publication Critical patent/RU2039332C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: parameters of main flow of coolant are measured. The values obtained are compared with given extreme values. When the values obtained exceed given ones, additional coolant is supplied resulting in dynamical control of cooling of the furnace water jackets depending on the amount of temperature time increment. The temperature increment can be judged by comparing it with the reference value of the increment. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в металлургических процессах, преимущественно в цветной металлургии. The invention relates to metallurgy and can be used in metallurgical processes, mainly in non-ferrous metallurgy.

Известен способ управления охлаждением кессонов металлургических печей за счет того, что замеряют параметры основного потока охлаждающей жидкости на выходе из кессонов, сравнивают полученные параметры с заданными предельными значениями, и при превышении этих предельных значений подают в перегревающиеся кессоны дополнительный поток жидкости. A known method of controlling the cooling of the caissons of metallurgical furnaces due to the fact that they measure the parameters of the main coolant flow at the outlet of the caissons, compare the obtained parameters with the specified limit values, and when these limit values are exceeded, an additional liquid stream is fed into the overheating caissons.

Недостатком известного способа является то, что при управлении температурным режимом не учитывается динамика нагрева, а фиксируется его предельное значение. The disadvantage of this method is that when controlling the temperature regime does not take into account the dynamics of heating, and fixed its limit value.

Так, при фиксированном предельном значении например, t=60оС, при достижении этой температуры сразу подают дополнительный поток. При медленном нагреве с дополнительной подачей жидкости быстро происходит переохлаждение стенок, при отключении потока снова нагрев и т.д. Изменения температурного режима влияют на прочность кессонов, стабильность образования гарниссажа в пристенном слое, что отражается на производительности процесса.Thus, for a fixed limit value, e.g., t = 60 ° C, at this temperature an additional stream once fed. With slow heating with an additional supply of liquid, the walls undergo supercooling quickly, when the flow is switched off, heating again, etc. Changes in the temperature regime affect the strength of the caissons, the stability of the formation of the skull in the wall layer, which affects the performance of the process.

Предлагаемый способ направлен на устранение указанных недостатков. The proposed method aims to eliminate these disadvantages.

Целью изобретения является обеспечение плавного регулирования температурного режима путем упреждающей подачи увеличенных расходов охлаждающей жидкости в перегревающийся кессон, предупреждение "запаривания" кессонов и выхода их из строя, предупреждение аварийных остановок печи и оптимизация технологического процесса. The aim of the invention is to provide smooth temperature control by proactively supplying increased coolant flow rates to an overheating caisson, preventing the caissons from “steaming” and breaking them, preventing emergency stops of the furnace and optimizing the process.

Достигается поставленная цель тем, что упреждают подачу увеличенного расхода охлаждающей жидкости в перегревающийся кессон, для чего устанавливают граничную температуру регулирования, равную 0,5-0,55 температуры кипения tкип при рабочем давлении охлаждающей жидкости в кессоне, по достижению которой через заданные промежутки времени Δ τ замеряют приращение температуры во времени

Figure 00000001
и сравнивают его с контрольным значением
Figure 00000002
контр. за тот же промежуток времени и при значении
Figure 00000003
Figure 00000004
контр. осуществляют подачу дополнительного потока, а при
Figure 00000005
<
Figure 00000006
контр. подачу дополнительного потока осуществляют при температуре (0,55-0,6)tкип.The goal is achieved in that the pre-empt the increased coolant flow rate in the overheated caisson, which set the boundary regulation temperature equal to the boiling point of t 0.5-0.55 heated at a working pressure of coolant in the caisson, towards which at predetermined time intervals Δ τ measure the temperature increment over time
Figure 00000001
and compare it with the control value
Figure 00000002
counter. for the same period of time and at
Figure 00000003
Figure 00000004
counter. supply an additional flow, and when
Figure 00000005
<
Figure 00000006
counter. the additional flow is carried out at a temperature of (0.55-0.6) t bales .

Ниже граничной температуры (0,5--0,55)tкип. дополнительный поток отключают.Below the boundary temperature (0.5--0.55) t bale. an additional stream is disabled.

Выбор диапазона границ регулирования обусловлен следующими факторами. The choice of the range of regulation boundaries is due to the following factors.

Качественный контроль за температурным режимом установки выполняется, исходя из характера температуры воды, отходящей из охлаждаемых элементов. Qualitative control of the temperature regime of the installation is carried out based on the nature of the temperature of the water leaving the cooled elements.

Нормальный температурный режим плавки характеризуется образованием в устье фурмы кольцевой настыли. Эта настыль нарастает в течение 1-2 мин, а затем самопроизвольно срывается потоком дутья. The normal temperature regime of melting is characterized by the formation of an annular nastily in the mouth of the tuyere. This accretion builds up within 1-2 minutes, and then spontaneously breaks down by a stream of blast.

Температура регулирования по воде равная (0,55-0,6)tкип.соответствует режиму плавки с образованием кольцевых настылей, ибо полное отсутствие настылей указывает на чрезмерно горячий ход процесса.Water control temperature equal to (0.55-0.6) t bale. corresponds to the melting mode with the formation of ring accretions, because the complete absence of accretions indicates an excessively hot process.

Граничная температура регулирования по воде равная (0,5-0,55) tкип.соответствует режиму с образованием устойчивой настыли, указывающей на холодный ход процесса.The boundary control temperature for water is (0.5-0.55) t bale. corresponds to the regime with the formation of a stable coating, indicating a cold process.

На фиг. 1 изображен график динамики температурных режимов в кессонах металлургической печи на примере "ПВ"-процесса; на фиг. 2 алгоритм управления охлаждением кессонов металлургических печей. In FIG. 1 shows a graph of the dynamics of temperature conditions in the caissons of a metallurgical furnace using the example of a “PV” process; in FIG. 2 control algorithm for cooling the caissons of metallurgical furnaces.

На графике процесс плавки проходит при нормальной рабочей температуре tраб. кривая 1.On the graph, the melting process takes place at normal operating temperature t slave. curve 1.

Под влиянием внешних причин изменения подачи и состава шихты, подачи кислорода и т. п. температура в печи повышается и, следовательно, повышается температура охлаждающей жидкости в кессонах. Under the influence of external causes of changes in the feed and composition of the charge, oxygen supply, etc., the temperature in the furnace rises and, consequently, the temperature of the coolant in the caissons rises.

В соответствии с прототипом, регулировку начинают после достижения выходящей из кессонов жидкостью предельного значения температуры. Это предельное значение определяют из условия защиты стенок кессона от расплава, т.е. наличием гарниссажа определенной толщины. In accordance with the prototype, the adjustment begins after reaching the maximum temperature value exiting the caisson liquid. This limiting value is determined from the condition of protection of the walls of the caisson from the melt, i.e. the presence of a skull of a certain thickness.

Предположим, значение предельной температуры в прототипе совпадает со значением граничной температуры регулирования в изобретении (что естественно, поскольку условия плавки одинаковы). Suppose that the value of the limiting temperature in the prototype coincides with the value of the boundary temperature of regulation in the invention (which is natural, since the melting conditions are the same).

С учетом давления жидкости внутри кессона и соответствующей температуры кипения, определяем предельное значение температуры, равное (0,6-0,65)tкип. Без учета динамики нагрева, в точке 2' в момент 2'' включают дополнительную подачу жидкости, и процесс охлаждения идет по кривой 2, т.е. может создаться режим, близкий к аварийному. Тогда изменяют подачу шихты и кислорода.Taking into account the pressure of the liquid inside the caisson and the corresponding boiling temperature, we determine the limiting temperature value equal to (0.6-0.65) t bales . Without taking into account the dynamics of heating, at point 2 'at time 2'', an additional supply of liquid is turned on, and the cooling process proceeds along curve 2, i.e. close to emergency mode may be created. Then change the flow of the charge and oxygen.

Возможен и другой вариант, когда процесс нагрева идет около предельной температуры и затем может саморегулироваться без дополнительной подачи, которая может вместо пользы привести к переохлаждению стенок и образованию слоя гарниссажа большой толщины. Another option is also possible when the heating process proceeds near the limiting temperature and then can self-regulate without additional supply, which can lead to overcooling of the walls and the formation of a thick layer of a skull plate instead of use.

Способ управления согласно изобретению позволяет учитывать динамику нагрева жидкости. Для этого выбирают граничную температуру ниже, чем в прототипе и равную (0,5-0,55)tкип.The control method according to the invention allows to take into account the dynamics of heating the liquid. To do this, choose a boundary temperature lower than in the prototype and equal to (0.5-0.55) t bales .

При достижении граничной температуры, точка 3' через заданные промежутки времени Δ τ, сек замеряют приращение температуры

Figure 00000007
и сравнивают его с контрольным значением
Figure 00000008
контр. прямая "К". Если
Figure 00000009
Figure 00000010
контр. включают увеличенную подачу жидкости в точке 3', которая упреждает перегрев кессона, и охлаждение происходит плавно, переходя к рабочему режиму.When the boundary temperature is reached, point 3 'at predetermined time intervals Δ τ, sec measure the temperature increment
Figure 00000007
and compare it with the control value
Figure 00000008
counter. direct "K". If
Figure 00000009
Figure 00000010
counter. turn on the increased fluid supply at the point 3 ', which prevents the overheating of the caisson, and cooling occurs smoothly, passing to the operating mode.

Если

Figure 00000011
<
Figure 00000012
контр. охлаждение дополнительное не включают. Если же температура нагрева дойдет до уровня предельной температуры (как в прототипе), то включение произойдет в точке 4', опасность большого перегрева невелика, поскольку динамика нагрева спокойная кривая 4, а возможен вариант, когда включение не потребуется из-за саморегуляции процесса кривая 5.If
Figure 00000011
<
Figure 00000012
counter. additional cooling does not include. If the heating temperature reaches the limit temperature level (as in the prototype), then switching on occurs at point 4 ', the risk of large overheating is small, since the heating dynamics are calm curve 4, and it is possible that switching on is not required due to the process self-regulation curve 5 .

Таким образом, повышается надежность работы печи, увеличивается кампания печи, оптимизируется технологический процесс. Thus, the reliability of the furnace increases, the campaign of the furnace increases, the process is optimized.

Способ управления охлаждением кессонов металлургических печей реализуется алгоритмом (фиг. 2). The method of controlling the cooling of the caissons of metallurgical furnaces is implemented by the algorithm (Fig. 2).

В соответствии с предметом изобретения в качестве исходных параметров вводятся
t'гр граничная температура регулирования равная (0,5-0,55)tкип.;
t''гр вторая граничная температура равная (0,55-0,6)tкип.;

Figure 00000013
контр. контрольное значение приращения температуры во времени.In accordance with the subject invention, initial parameters are introduced
t ' gr boundary control temperature equal to (0.5-0.55) t bale. ;
t '' g second boundary temperature equal to (0.55-0.6) t bale. ;
Figure 00000013
counter. control value of the temperature increment in time.

В процессе работы печи ведется постоянный замер текущей температуры t. During the operation of the furnace, the current temperature t is constantly measured.

Если t < t'гр. насос (поток) дополнительный отключен.If t <t ' gr. pump (flow) optional is turned off.

При t≥t'гр. производится замер через промежутки Δ τ приращения температуры Δt и сравнивают его с контрольным значением

Figure 00000014
контр.At t≥t ' gr. measured at intervals Δ τ increments of temperature Δt and compare it with the control value
Figure 00000014
counter.

При

Figure 00000015
Figure 00000016
контр. включается дополнительный насос (поток воды).At
Figure 00000015
Figure 00000016
counter. an additional pump is switched on (water flow).

При t≥t'гр, но

Figure 00000017
<
Figure 00000018
контр. дополнительный насос включается при t≥t''гр, а при t<t''гр и t>t'гр производится контроль
Figure 00000019
при t<t'гросуществляется нормальный текущий замер температуры t.At t≥t ' gr , but
Figure 00000017
<
Figure 00000018
counter. the additional pump is switched on at t≥t '' gr , and at t <t '' gr and t> t ' gr
Figure 00000019
at t <t ' gr normal current temperature measurement t is carried out.

П р и м е р осуществления способа. PRI me R implementation of the method.

Исходные данные:
1. Давление в кессонах 3 ат. 294, 2 кПа.
Initial data:
1. Pressure in caissons 3 at. 294, 2 kPa.

2. t кипения воды при данном давлении tкип. 132,88оС (см. Х.Кухлинг "Справочник по физике". М. Мир, 1982, табл. 24а, с. 467).2. t boiling water at a given pressure t boiling. 132.88 о С (see H. Kuhling "Handbook of Physics". M. Mir, 1982, pl. 24 a , p. 467).

3. Граничные значения температур
0,5 tкип. 64,4оС
0,55 tкип. 73оС
0,6 tкип. 79,7оС
4. Контрольное значение приращения

Figure 00000020
контр.
Figure 00000021
1/60 град.сек
Figure 00000022

В данном примере контрольное значение выбрано на основе опыта эксплуатации печи ПВ на одном из комбинатов цветной металлургии.3. Boundary temperatures
0.5 t bales 64.4 about With
0.55 t bales 73 about With
0.6 t bale 79.7 about C
4. The control value of the increment
Figure 00000020
counter.
Figure 00000021
1/60 deg. Sec
Figure 00000022

In this example, the control value is selected based on the operational experience of the PV furnace at one of the non-ferrous metallurgy plants.

Управление процессом. Process management.

Плавка проводится при рабочей температуре отходящей из кессонов воды около tраб. 55-60оС.Melting is carried out at a working temperature of water leaving the caissons about t slave. 55-60 about S.

Температура воды в кессоне повышается, при достижении 64,4оС начинается замер температуры через каждые 60 сек. Если текущее значение приращения, например, в течение 180 сек, покажет

Figure 00000023
Figure 00000024
, что больше контрольного 1град/60 сек, включается дополнительная подача жидкости, с расходом в 2-5 раз выше нормального.The water temperature in the caisson is increased when reaching 64.4 ° C starting temperature measured every 60 seconds. If the current increment value, for example, within 180 seconds, will show
Figure 00000023
Figure 00000024
, which is more than the control 1 grad / 60 sec., an additional fluid supply is switched on, with a flow rate 2-5 times higher than normal.

При условии, если нагрев идет по кривой 4 (фиг. 1), т.е.

Figure 00000025
Figure 00000026
<
Figure 00000027
контр. подача дополнительной жидкости должна осуществляться в промежутке температур 73о-79,7оС.Provided that the heating is on curve 4 (Fig. 1), i.e.
Figure 00000025
Figure 00000026
<
Figure 00000027
counter. the supply of additional fluid should be carried out in the temperature range 73 about -79.7 about C.

Следует отметить, что указанные пределы температур относятся к охлаждению кессонов химически очищенной водой, качество которой определяется ОСТ 108.34.02-79 Минэнерго. It should be noted that the indicated temperature limits relate to cooling the caissons with chemically purified water, the quality of which is determined by OST 108.34.02-79 of the Ministry of Energy.

При охлаждении технической водой, а также при изменении условий работы кессонов граничные пределы должны быть скорректированы, что не влияет на техническое решение, касающееся способа управления охлаждением кессонов. When cooling with industrial water, as well as when changing the operating conditions of the caissons, the boundary limits must be adjusted, which does not affect the technical solution regarding the method of controlling cooling of the caissons.

Методика определения параметров регулирования Δ τ, сек и

Figure 00000028
состоит в том, что составляется тепловой баланс процесса плавки промышленного комплекса ПЖВ с учетом конкретных условий, с последующим уточнением технологических параметров в период освоения. Приведенные усредненные числовые данные соответствуют опыту эксплуатации на Балхашском и Норильском ГМК.The methodology for determining the control parameters Δ τ, sec and
Figure 00000028
consists in compiling the heat balance of the smelting process of the industrial ПЖВ complex taking into account specific conditions, with the subsequent refinement of technological parameters during the development period. The presented average numerical data correspond to the operating experience at the Balkhash and Norilsk MMCs.

Для других видов материалов должны быть выполнены новые расчеты и полученные значения параметров введены в систему регулирования. For other types of materials, new calculations must be performed and the obtained parameter values entered into the regulation system.

Claims (1)

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЕМ КЕССОНА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ, включающий измерение температуры основного потока охлаждающей жидкости в кессоне, сравнение измеренной температуры с предельным, заданным по технологии значением и подачу дополнительного потока жидкости в кессон при превышении измеренного значения температуры предельного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы печи, при достижении температуры охлаждающей жидкости в кессоне значения 0,5 0,55 значения температуры кипения (tк и п) охлаждающей жидкости при рабочем давлении через заданные по технологии промежутки времени (Δτ) определяют приращение температуры охлаждающей жидкости (Δt/Δτ), сравнивают его с заданным по технологии значением (Δt/Δτ)контр за тот же промежуток времени и при (Δt/Δτ) ≥ (Δt/Δτ)контр подают дополнительный поток охлаждающей жидкости в кессон, при (Δt/Δτ) < (Δt/Δτ)контр подачу дополнительного потока осуществляют при достижении температурой основного потока (0,55 0,6)tк и п.METHOD FOR CONTROLING COOLING OF A METALLURGICAL FURNACE CESSON, including measuring the temperature of the main coolant flow in the caisson, comparing the measured temperature with the limit set by the technology and supplying an additional fluid flow to the caisson when the measured temperature exceeds the limit value, characterized in that, in order to increase reliability furnace operation, when the coolant temperature value in the caisson 0.5 0.55 boiling temperature value (t k and n) cooling liquid minute at a working pressure at predetermined technology intervals (Δτ) is determined increment coolant temperature (Δt / Δτ), comparing it with a value (Δt / Δτ) specify the technology counter for the same interval of time and at a (Δt / Δτ) ≥ (Δt / Δτ) counter serves an additional flow of cooling liquid to the caisson, at (Δt / Δτ) <(Δt / Δτ) the counter flow is supplied when the temperature of the main stream reaches (0.55 0.6) t k and item .
SU4808962 1990-04-13 1990-04-13 Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket RU2039332C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4808962 RU2039332C1 (en) 1990-04-13 1990-04-13 Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4808962 RU2039332C1 (en) 1990-04-13 1990-04-13 Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039332C1 true RU2039332C1 (en) 1995-07-09

Family

ID=21505444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4808962 RU2039332C1 (en) 1990-04-13 1990-04-13 Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039332C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник, Основы металлургии. М.: Металлургия, 1975, т.7, глава V, раздел 4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1135957A (en) Furnace temperature control
RU2510782C1 (en) Method of casting the composite ingot with compensation for metal temperature change
TWI689694B (en) System and method of operating a batch melting furnace
JP3231601B2 (en) Electric furnace temperature control method and apparatus
AU653399B2 (en) Temperature measurement ingot mould
RU2039332C1 (en) Method of controlling cooling of metallurgic furnace water jacket
US5981917A (en) Ladle preheat indication system
JP4191885B2 (en) Plasma ash melting furnace and operating method thereof
JPH06504954A (en) Adjustment of flow rate of molten product
US4391583A (en) Process of thermally treating bulk materials in a rotary kiln
US4484947A (en) Method for melting a charge of bulk solid metal
JP3645306B2 (en) Electric furnace equipment
RU2286523C2 (en) Method of control of refractory wearing out
RU2241186C1 (en) Method for controlling and automatic control of stability of forming of slag lining in wall-adjacent layer of furnace
JP4949074B2 (en) Method and apparatus for controlling operation of plasma melting furnace
SU349474A1 (en) METHOD OF MANAGEMENT OF THE PROCESS OF REFINING
RU2770549C1 (en) Method for controlling the discharge of magnesium chloride from the recovery reactor and controlling the magnetothermal recovery of spongy titanium
SU1640175A1 (en) Method of control of metal melting process in induction crucible furnace
JPS6315330B2 (en)
JPH01230987A (en) Control of material preheating temperature
SU478670A1 (en) The method of regulating the thermal regime of a continuously operating induction furnace
JP2002267144A (en) Method of discharging molten slag from waste fusing furnace, and molten matter discharge structure
EP3144619B1 (en) Submerged combustion furnace for producing frit and method for producing frit
SU858929A1 (en) Automatic control method of hydrothermic prosses sing of raw materal in cyclone unit
JPH11222610A (en) Method for controlling furnace heat of blast furnace