SU1121292A1 - Способ регулировани хода доменной печи - Google Patents

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОДА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий периодическую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменени  параметров гор чего обогащенного кислородом увлажненного дуть  при циклическом увеличении расхода природного газа в пределах до 20% от исходного заданного на печь среднего уровн  газа во врем  выпуска из печи жидких продуктов плавки, отличающийс  тем, что, с целью экономии кокса, улучшени  качества выплавл емого чугуна и повышени  производительности печи, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижа$ ют влажность дуть  в пределах до 5 г/м дуть  в период выпуска жидких продуктов плавки ступенчато., с интервалом изменени  их через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответствен но обратно и пр мо пропорциональным темпу уменьшени  напр женности магннт ного пол  горна печи в период выпуска , начина  с момента уменьшени  напр женности от максимума на 10% включительно до конца вьшуска, а в пеND О Ю риод накоплени  продуктов плавки в горне печи измен ют расход природного газа и влажность дуть  на обратные по знаку и величине последовательно с момента увеличени  напр женности вьш1е 10% от минимальной включи-; тельно до открыти  следующего выпуска .

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к способам регулировани  хода доменной печи в замкнутом режиме с .помощью ЭВМ.

Известен общеприн тый в практике доменного производства способ регулировани  хода доменных печей, включающий управление в зависимости от технологических отклонений контролируемых датчиками параметров работы печи, качества загружаемой шихты, состава комбинированного дуть  и продуктов плавки Л.

Однако в этом способе периодически возникает нестационарность процесСа , вызванна  цикличностью загрузки шихтовых материалов и выпуска жидких продуктов плавки при неизменности параметров и состава комбинированного дуть .

Известен способ регулировани  хода доменной печи, включающий периодическое увеличение расходов дуть  и природного газа во врем  циклического выпуска чугуна, причем расход дуть  измен ют на 1-2% и соответственно расход газа на 2-3% на каждый 1% повьшени  разности порозности столба шихты в печи между выпусками 2J .

Способ позвол ет частично устранить негативные последстви  нестационарности доменного процесса и улучшить технико-экономические показатели работы печи за счет повышени  ровности ее хода. Однако этому способу при суща неопределенность как в определе нии момента начала воздействи  и абсолютных изменений расходов дуть  и природного газа, так и в наличии данных о порозности загружаемой шихты , котора  нигде в практике доменного производства не определ етс . Известен также способ контрол  агрегатного состо ни  шихты в доменной печи по изменению напр женности магнитного пол  горна, фиксируемой магнитовосприимчивыми датчиками. При чем по характеру изменени  синусоидальной кривой контролируют начало и конец вьтуска жидких продуктов плавки и темп их накоплени  3 и 4. Однако по этому способу неизвестна последовательМость изменени  пара метров дуть  и природного газа дл  устранени  нестационарности доменного процесса. Наиболее близким по технической сущности достигаемому результату

 вл етс  способ регулировани  хода доменной печи, включающий периодическую загрузку в печь подач щихты и их плавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров процесса и периодическое управление ходом печи в соответствии с вы вленными отклонени ми путем изменени  параметров гор чего обогащенного кислородом увлажненного дуть  при циклическом увеличении расхода природного газа в пределах до 20% от исходного заданного на печь среднего уровн  во врем  выпуска жидких продуктов плавки.

Промьщшенные опытные плавки этого способа регулировани  хода на доменных печах Магнитогорского меткомбината показали, что за счет частичного устранени  нестационарности процесса снизилась среднесуточна  температура в щахте. Это улучщило тепловую подготовку шихтовых материалов перед поступлением их в зоны активного восстановлени  и, как следствие, повысилась степень использовани  восстановителей .

Однако способ регулировани  хода не обеспечивает стабилизацию температурных условий,в периоды вьтуска наполнение горна жидкими продуктами плавки. В период вьгауска сход шихтовых материалов увеличиваетс , горн интенсивно охлаждаетс . При этом увеличение расхода природного газа согласно известного способа только повьш1ает нестационарность температурных полей в нижней части печи. Кроме того, способ не обеспечивает четкую оптимальную последовательность вьтолнени  регулировани  как во времени, так и по величине выполнени  воздействи , а также не позвол ет повысить производительность печи и улучшить качество чугуна. Цель изобретени  - экономи  кокса, улучшение качества чугуна, повьш1ение производительности печи. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регулировани  хода доменной печи, включаюему периодическую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменени  параметров гор чего обогащенного кислородом увлажненного дуть  при циклическом увеличении расхода природного газа в пределаъ до 20% от исходного заданного на печь среднего уровн  газа во врем  выпуска из печи жидких продуктов плавки, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижают влажность дуть  в пределах до 5 г/м дуть  в период выпуска жидких продуктовплавки ступенчато , с интервалом изменени  их через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответственно обратно и пр мо пропорциональным темпу з меньшени  напр женности магнитного пол  горна печи в период выпуска, начина  с момента уменьшени  напр женности от максимума на 10% включительно до конца выпуска, а в период накоплени  продуктов плавки в горне печи измен  расход природного газа и влажность дуть  на обратные по знаку и величине последовательность с момента увеличени  напр женности вьше 10% от ми нимальной включительно до открыти  следующего выпуска. Последовательность действий спосо ба регулировани  хода доменной печи установлена при испытани х его на до менных печах различного объема Магни тогорского Металлургического комбина та при выплавке предельного чугуна в различных шихтовых и дутьевых усло ви х. Оп7Т1мальность пределов циклическо го изменени  расхода природного газа и влажности гор чего дуть  до 5,0 г/м также установлена во врем  опытных плавок. При этом вы влено, что выход за эти пределы в общеприн  том режиме проведени  доменной плав- ки на печах любого объема приводит к перерегулированию хода, усилению нестационарности процессов, и как следствие, вызывает неровный ход печи , перерасход, кокса, снижение качества чугуна. Установлено также, что наиболее оптимально производить циклические ступенчатые изменени  расхода природ ного газа и влажности дуть  именно после превышени  напр женности магнитного пол  горна на 10% от значений в моменты начала вьтуска или его закрыти . Практика испытани  различных вари антов изобретени  показала, что наиболее рациональным  вл етс  ступенчатое изменение расхода природного газа и влажности дуть  с интервалом очередной ступени увеличени  (уменьшени ) регулирующего параметра 12 подачи загружаемой шихты или в среднем через 6-16 мин. Такой интервал регулировани  удобен с точки зрени  автоматизации по времени дл  обработки темпа изменени  напр женности магнитного пол  горна и определени  пропорционального ему изменени  величины природного газа и изменени  величины природного газа и влажности дуть  в очередной ступени регулировани . Кроме того, регулирование по времени чаще 1 подачи не дает улучшени , а реже двух подач приводит к опозданию необходимых дл  стабилизации хода печи управл ющих воздействий. Опытно-промышленна  зксплуатаци  способа, осуществленного таким образом , показала, что в случа х загромождени  горна или не полной вьщачи жидких продуктов плавки замедл етс  число подач загруженных от момента закрыти  выпуска до очередного его открыти . Соответственно этому Снижаютс  также пределы изменени  расхода природного газа и влажности дуть , что соответствует принципу регулировани  - поддержани  в объеме доменной печи посто нных температур rto- лей. При этом дл  сохранени  среднесуточного заданного уровн  расхода природного газа после вьшолнени  очередной последовательности ступенчато го его увеличени  в указанных пределах следующее за ним ступенчатое уменьшение расхода газа вьтолн ют с коррекцией на дебаланс газа от среднего уровн  за цикл-выпуск-наполнение жидких продуктов плавки в горне. ., Пример 1. Доменна  печь № 10 объемом 2014 м оборудована магнитовосприимчивыми датчиками и типовыми датчиками контрол  хода процессов, показани  которых заведены в ЭВМ УМ-1, проплавл ла шихту, содержащую 60% агломерата и 40% окатьш1ей. Вес рудной части подачи составл ет 40 т, врем  срабатывани  подачи измен лось в пределах 6-8 мин. Средний расход природного газа находитс  на уровне 20000 , а влажность дуть  10,0 г/м. Минимальное значение напр женности магнитного пол  (Нг) в момент закрыти  выпуска составл ет 3000 гамм, а ее максимальна  величина перед открытием выпуска повьшала до 4200 гамм. Доменна  печь имеет 14-разовый график вьщачи чугуна, продолжительность выпуска 50 мин и межвьтускное врем  53 мин.

В момент закрыти  очередного выпуска чугуна влажность дуть  (if) составл ет 5 г/м, расход природног газа (Пг) 24 тыс. м/ч и напр женность магнитного пол  (Н) 3000 гамм За врем  срабатывани  первой пода чи (6 мин) напр женность увеличилас от 3000 до 3300 гамм (10,0%) и ЭВМ вьщала команду на закрытие природного газа на 889 м/ч и открытие влажности дуть  на 1,11 г/м. За весь межвыпускной период выполнено 9 команд от ЭВМ, в результате расход природного газа снизилс  на 8000 м/ч, влажность дуть  повышаетс  до 15 г/м (см. чертеж) . После открыти  выпуска уменьшение напр женности магнитного пол  на 10% от ее максимального значени  4200 гамм произошло через 10 мин, в течение вьтуска загружено 9 подач . После выполнени  8 команд от ЭВМ расход природного газа и влажность дуть  достигли предельных значений и дальнейшее их изменение

до закрыти  выпуска не производилось В дальнейшем цикл регулировани  вновь повтор етс .

Пример 2. При разогреве доменной печи технологический персонал устанавливает среднюю базу по влажности 15 г/м вместо 10 г/м, как приведено в примере 1.

В этом случае перед открытием вьтуска максимальна  влажность 20 г/м, а минимальна  - в момент закрыти  вьтуска 10 г/м. Перераспределение природного газа в циклы выпуск - межвыпускной периоды сохран етс , как описано в примере 1.

П р и м е р 3. При похолодании доменной печи технологический персонал автоматическое управление дросселем влажности пара от ЭВМ переводит на ручное управление и устанавливают минимальное значение влажности дуть . Перераспределение природного газа в циклы выпуск-межвыпускной периоды сохран етс  как описано в примере 1.

Ожидаемый экономический эффект от внедрени  изобретени  на доменной печи объемом 2014 м составл ет по30 р дка 100 тыс. руб. год.

MfjrfjHtnfye.

Ф

/3

г

l,-S3MUff

ч

ч

Tf-SO

Claims (1)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОДА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий периодическую загрузку в печь подач шихты и их проплавление, непрерывный контроль датчиками технологических параметров плавки и управление ходом печи путем изменения параметров горячего обогащенного кислородом увлажненного дутья при циклическом увеличении расхода природного газа в пределах до 20% от исходного заданного на печь среднего уровня газа во время выпуска из печи жидких продуктов плавки, отличающийся тем, что, с целью экономии кокса, улучшения качества выплавляемого чугуна и повышения производительности печи, увеличивают расход природного газа в указанных пределах и одновременно снижают влажность дутья в пределах до 5 г/м³ дутья в период выпуска жидких продуктов плавки ступенчато, с интервалом изменения их через 1-2 подачи загрузки шихты с темпом, соответствен-д но обратно и прямо пропорциональным темпу уменьшения напряженности магнитного поля горна печи в период выпуска, начиная с момента уменьшения напряженности от максимума на 10% включительно до конца выпуска, а в период накопления продуктов плавки в горне печи изменяют расход природного газа и влажность дутья на обратные по знаку и величине последовательно с момента увеличения напряженности выше 10% от минимальной включи-г тельно до открытия следующего выпуска .

   (6D