SU1104161A1 - Устройство дл прогнозировани выбросов металла и шлака из конвертора - Google Patents

Abstract

УС1ТОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНВЕРТОРА , содержащее приемники давлени  газов под кольцевой заслонкой кессона и снаружи ее соединенные с дифференциальным манометром, регистра тор и блок питани , отличающ е е с   тем, что, с целью увеличени  производительности конвертора, оно дополнительно содержит датчик расхода отход щих газов, три задатчика , пороговый элемент, блок сигнализации , квадратор, блоки вычитани , делени  и умножени , причем датчик расхода отход щих газов соединен через квадратор с первым входом блока делени , второй вход которого соединен с выходом блока вычитани , входы которого соединены с первым задатчиком и выходом дифференциального манометра, выход блока делени  соединен с первым входом блока умножени , второй вход которого соединен с вторым задатчНкому а выход соединен с регистратором и пер вым входом порогового элемента, второй (Л вход которого соединен с третьим задатчиком , а выход соединен с блоком с сигнализации.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к контрольным устройствам дл  прогнозировани  выбро сов на конверторах, работающих в режиме без движени  окиси углерода. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, используемое дл  регулировани  отвода отход щего газа пу тем регулировани  давлени  под кольце вой заслонкой кессона. Это устройство состоит из приемников внешнего и внут реннего давлени , соединенных с дифманометром импульсными трубками. Дп  предо сранени  приемников давлени  и импульсных трубок от разрушени  при высоких температурах они соответствен но установлены и проложены между во: доозшаждаемыми трубками. Дифманометр соединен с входом регул тора положени дроссельной заслонки, к другому входу ;которого подключен задатчик давлени  под заслонкой кессона, а выход регул  тора соединен с входом привода дроссельной заслоики lj . Недостатком известного устройства  вл етс  то, что не полностью используетс  информаци  об изменении избыточного давлени , что сужает область его функциональных возможностей, так как получаема  с дифманометра величина избыточного давлени  используетс  лишь дл  регулировани  расхода отход  щих газов, что приводит, к снижению пр изводительности агрегата выбросов шла ка и металла из конвертера. Целью изобретени  Йвл етс  увеличение производительности конвертора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  прогнозировани  вы бросов металла и шлака из конвертора, содержащее приемники давлени  газов под кольцевой заслонкой кессона и снаружи ее соединенные с дифференциальным манометром, регистратор и блок питани , дополнительно содержит датчик расхода отход щих газов, три задатчика , пороговый элемент, блок сигнализации , квадратор, блоки вычитани  делени  и умножени , причем датчик расхода отход щих газов соединен через квадратор с первым.входом блока делени , второй вход которого соединен с выходом блока вычитани , входы которого соединены с первым задатчиком и выходом дифференциального манометра , выход блока делени  соединен с первым входом блока умножени , второй вход которого соединен с вторым задатчиком, а выход соединен с регистратором и первым входом порогового элемента, второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а выход соединен с блоком сигнализации. На фиг. 1 изображена обща  структурна  схема устройства, на фиг. 2 блок-схема вычислительного блока, на фиг. 3 - диаграммы изменени  коэффициента прогнозировани , записанные на плавке, протекавшей с выбросами пшака (крива  А), и на плавке без выбросов (крива  Б) на конверторе. Устройство состоит из приемников 1внутреннего давлени  и приемников 2внешнего давлени , установленньтх на кольцевой заслонке 3 кессона 4. Приемники 1 и 2 соединены с дифманомеГром 5 соответственно импульсными трубками.6 и 7. Дифманометр соединен с входом регул тора 8 положени  дроссельной заслонки 9, другой вход которого соединен с задатчиком 10 давлени  под заслонкой кессона. Выход регул тора 8 соединен со вхрдом привода 11 дроссельной заслонки 9. Выход дифманометра 5 соединен также с одним входом вычислительного блока 12, к трем другим входам которого подключены выход расходомера 13 отвод щих газов, выход задатчика 14 первой константы и выход задатчика 15 второй константы . Выход вычислительного блока 12 соединен с входом самопишущего прибора 16 и с входом порогового элемента 17, к другому входу которого подключен задатчик 18 порога срабатывани , а выход порогового элемента 17 соединен со входом блока 19 сигнализации. Кроме того, соответствующие входы вычислительного блока 12, задатчика 14 первой константы, задатчика 15 второй константы, порогового элемента 17, задатчика 18 порога срабатывани  и блока 19 сигнализации подключены к выходу блока 20 питани . Вычислительный блок 12 (фиг. 2) состоит из блока 21 квадрйрований, . , .блока 22 вычитани , блока 23 делени  и блока 24 умножени . Устройство работает следующим образом . От приемников 1 и 2 давление газа передаетс  по импульсным трубкам соответственно 6 и 7 в дифманометр 5. С выхода .дифманометра 5 электрический сигнал, пропорциональный избыточному давлению, поступает в регул тор 8 положени  дроссельной за слонки 9. На другой вход регул тора 8 поступает сигнал с выхода задатчика 10 давлени . При возникновении сигнала рассогл совани  с выхода регул тора 8 он поступает на вход привода 11, измен ющего положение заслонки 9 в сторону отработки рассогласовани . За счет регулировани  т ги дымососа поддерживаетс  заданное давление под заслонкой кессона. Давление же газов под кольцевой заслонкой кессона находитс  в пр мой зависимости от давлени  газов в кон верторе лишь в том случае, когда дро сельна  заслонка, регулирующа  расход отход щих газов в конверторе, жестко зафиксирована, чего при нормально работающей системе регулирова , ни  быть не может. С другой стороны, статическое дав ление газов, завис щее, в основном, от интенсивности газовьщелени , при выходе их из конвертора уменьшаетс  за счет увеличени  скорости движени  газов. Если рассматривать участок газохо между горловиной конвертора и основа нием кессона как местное сопротивление , то между потерей давлени  и рас ходом газов существует следующа  зависимость: .. . -. ( & гдеаР - потер  давлени . Па: - коэффициент местного сопроти лени ; р - плотность газа, кг/м , Q - расход газа, F - площадь сечени  потока газа, Уравнение (1) можно записать в сл дующем виде: йр где К- . л Р (Р-р) получим Обозначив где Р - избыточное давление (статический напор) при выходе газов из конвертора. Па; р - избыточное давление под заслонкой кессона. Па. В выражении (2) величины К и Р дл конверторных газов завис т от плотности этих газов, а величина К кроме того, зависит от интенсивности газовьздепени  из конвертора. Величину избыточного давлени  Р газов на выходе из конвертора можно с достаточной точностью определить экспериментально. Дл  этого замер ют расход отход щих газов и избыточное давление под кольцевой заслонкой кессона при спокойном ходе конверторной плавки (момент времени Г), после чего искусственно внос т возмущение (приоткрывают дроссельную заслонку). По завершении переходного процесса повторно производ т замер этих же параметров (момент времени Cg)Так как врем  между замерами достаточно мало (пор дка 10 с), плотность отход щих газов и интенсивность газовьщелени  из конвертора можно считать неизменными и значени  коэффициента К и избыточного давлени  Р дл  моментов времени с, и с также остаютс  посто нными. На основании этого и в соответствии с выражением (2) можно записать РР Р-ра откуда .р, Q1 - Q-l :где р - вычисленное избыточное давление . Па; Ч - избыточное давление под заслонкой кессона до внесени  возмущени , Па 2 - избыточное давление под заслонкой кессона после внесени  возмущени , Па расход отход щих газов до внесени  возмущени , м vcj Q расход отход щих газов после внесени  возмущени , . Если обозначить через А среднее значение избыточного давлени  при интенсивном газовьщелении из конвертора, вьиисленное по формуле (3) на нескольких плавках i , РИР2...Р„ . где Р., Р,..., Р - значени  избыточных лавлриий, вычисленпых . по формуле (3) на 1-й, Э-й п-ой плавке , Па, п - число плавок, и подставив его в уравнение (2), получим В результате замены переменной величины Р на вычисленную посто нную величину А коэффициент К в выражении (2) стал зависим от 1 азовьиелени  из конвертора, а следовательно, и от избыточного давлени  в конверторе. Если обозначить и К„ КС, то умножив обе части уравнени  (5) на С, получим в относительных единицах где Kj, - коэффициент прогнозировани  С - посто нна  величина, характерна  дл  данного конвертора , А - среднее значение избыточного давлени , вычисленное по фор иуле (4), IlaJ максимальное избыточное давление под заслонкой кессона возникающее при переливах шлака, Па; текущее значение избыточного давлени  под заслонкой кессо на. Па; максимальный расход отход щих газов при открытой регулирующей заслонке, м/с; Q - текущее значение расхода отход щих газов, м/c. Изменение коэффициента прогнозировани  происходит в пределах О «iK,1. Если, использу  выражение (7), вычисл ть текущее значение коэффициента .прогнозировани  (в дальнейшем К), по его изменению можно предсказывать момент по влени  и интенсивность выбросов шпака дл  конверторов, снабженHbix системами автоматического регулировани  расхода отход щих газов. Вычисление текущего значени  К в устройстве осуществл етс  при помощи вычислительного блока 12, который представл ет собой аналоговое вычислительное устройство. Структурна  схема блока может иметь вид, например, как показано на фиг. 2. Вь1числительный блок 12 работает сле|1ую1цим образом. В блоке 21 квадрировани  при поступлении на его вход аналогового сигнала, пропорционального величине расхода отход щих газов от датчика 13, происходит квадратирование последнего. Блоком 22 вычитани  вычисл етс  разность между аналоговыми сигналами посто нной величины Л и текущего значени  давлени  под кольцевой заслонкой кессона Р. Аналоговые сигналы с выходов блоков 21 и 22 квадриро ани  вычитани  поступают на соответствующие входы блока 23 делени , где происходит деление первого на второй. Выходной сигнал 23 делени  поступает на вход 24 умножени , на другой вход которого поступает аналоговый сигнал, уровень которого соответствует значению посто нноб величины С. После перемноже- ; ни  этих сигналов на выходе блока 24 умножени  имеем аналоговый сигнал, соответствующий величине Kf,. Величины посто нных А и С на вход вычислительного блока 12 задаютс  соответственно с задатчика 14 первой константы и задатчика 15 второй константы Выходной сигнал с вычислительного блока 12 подаетс  на вход самопишущегс прибора 16 и на вход порогового элемента 17. На другой вход последнего задаетс  величина порога срабатывани  с задатчика 18 порога срабатывани . В случае превьшени  величины над величиной порога срабатывани  с выхода порогового элемента 17 поступает сигнал на вход блока 19 сигнализации, который подает световой и звуковой сигналы машинисту дистрибутора о приближении момента выброса. Питание всего: устройства осуществл етс  от блока 20 питани . Характер изменени  коэффициента прогнозировани  показан на диаграммах его изменени , полученных при испытании макета устройства на конверторе (фиг. 3). Устройство предназначено дл  работы на конверторах, работающих в режиме без дожигани  окиси Углерода. Ожидаемый дополнительный экономический эффект от внедрени  изобретени  составит 25667 руб.

JL,

A-P

Фиг. 2

Сильные выбросы

См5ые выдросы

1 г 3 ч 5 6 7 В 3 К It 12 13 14

Фиг.З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНВЕРТОРА, содержащее приемники давления газов под кольцевой заслонкой кессона и снаружи ее соединенные с дифференциальным манометром, регистра тор и блок питания, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью увели чения производительности конвертора, оно дополнительно содержит датчик расхода отходящих газов, Три задатчика, пороговый элемент, блок сигнализации, квадратор, блоки вычитания, деления и умножения, причем датчик расхода отходящих газов соединен через квадратор с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, входы которого соединены с первым задатчиком и выходом дифференциального манометра, выход блока деления соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с вторым задатчиком,;

   а выход соединен с регистратором и пер^ вым входом порогового элемента, второй вход которого соединен с третьим задатчиком, а выход соединен с блоком сигнализации.

   е

   Фиг 1

   I