SU1126606A1 - Устройство автоматической стабилизации дутьевого режима доменной печи - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ДУТЬЕВОГО РЕЖИМА ДОМЕННСЙ ПЕЧИ, включающее регул тор посто нного газа на колошнике, компрессор , воздухопровод, блоки стабилизации расхода и давлени  дуть , ка щьй из которых содержит датчики, преобразователи, задатчики и регул торы , соединенные через переключатель с исполнительным механизмом и регулирующим органом, отличающеес  тем, что, с целью повьг шени  производительности доменной плавки путем обеспечени  оптимального дутьевого режима,, устройство снабжено пороговыми элементами минимальных и максимальных рабочих значений расхода дуть  и давлени , Ьключенными между переключател ми блоков стабилизации расхода и давлени  дуть ,элементами ИЛИ и элементами выдержки времени,при этом вькоды элементов ИЛИ и вьщержки времени подключены к входам соответствующего переключател , их входы подключены соответственно к выходам пороговых элементов, а задатчики регул торов и пороговых элементов механически св заны между собой.

Description

1

Изобретение относ тс  к черной металлургии, в частности к воздухо снабжени  деленных печей.

Известно устройство автоматической стабилизацш расхода дуть , поступакщего в доменную печь, включающа  ксж р с сор, воздухопровод, датчик , преобразователь, задатчик и регул тор расхода дуть , соединенн с исполнительным механизмом и регУ лируюц органом ГЛ Система автоматически поддерживает заданный расход дуть  при колебани х давлени , вызываенолх изменением газопроницаемости шихты.

Недостатком известной системы  вл етс  невозможность автоматической стабилизации давлйни  (при допустимых колебани х расхода дуть ), необходимой в реальных услови х плавки при непосто вствг гранулометрического состава шихтовых материалов, химического состава и других факторов , обуславливаюдах канальный ход, подвиса и  и другие нарушени  нормального состо ни  столба шихтовых материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемаму результату  вл етс  система стабилизации дутьевого режима доменной печи, включающа  регул тор.дл  .посто нного давлени  газа на колошнике , компрессор, воздухопровод, блоки стабилизации расхода и давлени  дуть , каждьЕн из которых содержит датчики, преобразователи, задатчнки и регул торы, соединенные че.рез переключатель с.исполнительным меха}fk3MOM и регулирующим органом Zj.

Каждый регул тор может воздействовать на исполнительн механизм регулирующего органа компр.ессорного агрегата. Подключение регул торов . к исполнительному механизму осуществл етс  с переключател .

В реальных услови х доменной плавки имеет, место неравномерность засыпки и непосто нство гранулометрического состава шихты как по сеченшо , так и по вьюоте шахты печи, а также неравномерность схода вшхты, т.е. в процессе доменной плавки происходит изменение газопроницаемости (сопротивлени ) столба шихтовых материалов.

Позтому при определенных значени х производительности, компрессора

266062

целесообразно отключить регул тор давлени  и включить в работу регул тор массовой производительности, предотврав а  таким образом расстрой-,

5 ство хода печи. Это переключение производитс  машинистом компрессора по команде персонала доменной печи, которому трудно определить нужный мрмент переключени  регул торов.

О Недостатком данной системы  вл етс  запаздывание необходимых действий по предотвращению подвисаний развити  канального хода и других растройств нормального хода процес15 са, вызванного нарущени ми оптимального соотношени  расхода дуть  к 1 газопроницаемости столба шихты, показателем которой при ПОСТОЯНС1зе давлени  в подконусном пространстве

0  вл етс  давление дуть .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности доменной плавки путем обеспечени  оптимального дутьевого режима.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство автоматической стабилизации дутьевого режима доменной печи, включающее регул тор посто нного давлени  газа на колошнике, компрессор , воздухопровод, блоки стабилизации расхода и давлени  дуть , каждый из которых содержит датчики, преобразователи, задатчики и регул торы , соединенные через переключатель

5 с исполнительным механизмом и регулируюирш органом, .снабжено .пороговыми элементами минимальных и максимальных рабочих значений расхода дуть  и давлени , включенньв4И между переклк лател ми блоков стабилизации расхода и давлени  дуть , злементами ШШ и злементаш вьщержки времени, при этом выходы элементов ИЛИ и вы . держки времени подключены к входам

5 соответствующего переключател ,их , входы подключены соответственнр к вых6дш4 пороговых элементов, а задатчики регул торов и пороговых элементов механически св заны между

собой.

На фиг. 1 показана известна  схема автоматического, регулировани  газового режима доменной печи; на фиг. 2 - режимы работы компрессора

5 под командой блоков стабилизации давлени ; на фиг. 3 - 6 - структурные схемы устройства дл  стабилизащш режима дуть  доменной печи с

блоками стабилизации, обеспечивающими переключение регул торов.

В системе стабилизации режима дуть  (фиг. 1) источником дуть  доменной печи 1 с газоочисткой 2 служит компрессор 3, например, с электроприводом . Необходимый режим дуть  поддерживаетс  либо регул тором 4 давлени  дуть , либо регул тором 5 массовой производительности.

Система автоматического регулировани  включает в себ  измерительные преобразователи 6 и 7, задатчикн 8 и 9 регул торов, переключатель 10, .состо щий, например, из ключа управлени  11 и реле 12 и 13, а также уси литель 14, исполнительный механизм 15 и регулирующий орган 16.

В регул тор 4 давлени  поступает сигнал 1Ц , пропорционал1 ный давлению из нагнетани  Korirtpeccopa, с преобразовател  7 и сравниваетс  с сигналом задатчика 8. На регул тор 5 массовой производительности компрессора поступает сигнал с измерительного преобразовател  6 и сравниваетс  с сигналом задатчика 9.

Любой из регул торов 4 или 5 может быть подключен переключателем 10 к цеп м управлени  - усилителю 14, исполнит ел bHofMy механизму 15 и регулирующему органу 16 компрессора 3. Включение того или другого регул тора в режим автоматического регулировани  осуществл етс  машинистом компрессора по команде газовв{ика доменной печи.

. Стабилизаци  давлени  под колошником доменной печи осуществл етс  регул тором давлени  газа 17, воздействукшщм на регулирующий орган 18, например дроссельный клапан или регулиру1ощий орган газоутилизационной турбины (не показана).

На фиг. 2 показаны режимы работы компрессора при переключени х регул торов давлени  и массовой производительности .„

В течение плавки возможны нарушени  хода печи, например канальный ход, подвисание шихты, при которых происходит значительное изменение газопроницаемости шихты. Поэтому в качестве, основного регул тора целесообразно использовать регул тор давлени  дуть , который при совместной работе с регул тором давлени  газа под колошником обеспечивает доменную печь таким количеством дуть , какое печь может прин ть в соответствии с измен ющимс  сопротивлением шихты, чем достигаетс  плав5 i ность схода шихты и высока  производительность доменной плавки.

При работе компрессора под командой регул тора давлени  дуть  на- заданном значении давлени  Р„ при оп10 тимальном режиме печи (точка А), которому соответствует производитель ность компрессора, в реальных уело- ВИЯХ происходит изменение характеристик сопротивлени  тракта нагнетани 

15 (линии а -Q, Ь-Ь,с -с) и, следовательно , измен етс -производитель : ..ность компрессора. При достижении определенных значений производагтельности: то«1кн В, котора  соответству0 ет нарушению распределени , дуть  по сечению шихты, например канальный ход, с точки С, к которой регул тор давлени  привел режим компрессора, предотвраща  подвисание шихты,

5 целесообразно произвести отключение регул тора давлени  и включить регул тор массовой производительности, а при восстановлении персоналом доменной печи нормального хода произ0 вести обратное переключение. ;

На фиг. 3 прецставлена структурна  схема устройства дч  регулировани  режим.а дуть  доменной печи с Iблоком управлени , обеспечиваю(ф1м автоматическое переключение регул торов . . .

Блок управлени  включает в себ  пороговые устройства 19 и 20 с задатчиками 21 и 22 и логический элемент ИЛИ 23, выход которого св зан с реле 12 и 13 переключател  10.

Сигнал Q , пропорциональный мас-совой производительности компрессора , поступает на пороговые устройст5 ва 19 и 20, например крмпараторные, уставки срабатывани  которых, устанавливаемые задатчиками 21 и 22,. соответствуют верхней и нижней границе диапазона производительности

0 (точки В и С на фиг. 2) при работке компрессора под командой регул тора и давлени .

При срабатывании на границе диа- пазона любого из пороговьк устройств

5 сигнал поступает через элемент ИПК 23 на реле 12 переключател  10, отключающее регул тор 4 давлени  и реле 13, подключающее регул тор 5 маесовой производительности к усилителю 14, воздействующему на исполнительный механизм 15 регулиру ицего органа 16 компрессора (не показан);

Поскольку даже при нормальном 5 ровном ходе домениой  ечи наблюдаютс  колебани  (пульсаци ) расх(ода дуть  вследствие поето нно мен ющегос  сопротивлени  столба шихтовых ма- . териолов, то переключение регул то- ров целесообразно производить с выдержкой времени, что исключит частые аерёключени  и повысит надежность cиcтe в..

/На фиг. 4 представлена структур- 5 аа  ск«4а устройства дл  регулировани  режима дуть  с блоком управлени  имеющим линию задержки.

Влок управлени  включает в себ  элемент 24 выдержки времени например 20 реле времени, вход которого подключен к выходу элемента.ИЛИ 23, а выход-к реле 12 и 13 переключател  10 В этом устройстве при срабатьгоании любого из пороговых устройств 19 шш 20 переключение регул торов произойдет только после того, как ис ернаетс  установленаа  выдержка времени на злементе 24,;

Выдержка времени на включение ре- 30 гул тора массовой производительности выбираетс  опытным путем. Результаты наблюдений за работой да мен1ййх печей показьлвают,. что величина выдержки дл  печей различного объе- 35 ма составл ет 5-15 с. На фиг. 5 представлен блок управлени , в котором выход элемента ИЛИ 23 соединен с реле 12 и входом элемента 24 вьщержки времени, а выход 40 последнего - с реле 13 переключател  tO.I

В этом устройстве при срабатывании любого из пороговых устройств t9 или 20 реле 12 сразу отключает 45 регул тор 4 давлени , а регул тор 5 массовой производительности вкшочаетс  по истечении заданной на элементе 24 выдержки времени на. срабатывание реле 13. ,-50

Такое переключение регул торэв позвол ет увеличить диапазон работы регул тора массовой производительности при включении его вблизи точки С (фиг.2) дл  компрессоров с крутыми характе- 55 ристиками.

Дл  того, чтобы исключить случайные отклонени  давлени  на недопустшчую величину, особенно при переключени х вблизи точки С, когда регул тор давлени  уже отключен, а регул тЪр массовой производительности еще не включен, и возр астание давлени  зависит от скорости увеличени  -. сопротивлени  столба шихты, что может вывести компрессор в зону помпажа , целесообразно контролировать давление дуть .

На фиг. 6 представлена схема устройства с блоком управлени , в котором кроме массовой производительности контролируетс  величина давлени  дуть .

Блок управлени  в зтом случае включает в себ  два пороговых устройства 25 и 26 с задатчиками 27 и 28 и элемент ИЛИ 29. Выход элемента ИЛИ 23 при этом соединен с реле 12. Сигнал PI, , пропорциональный давлению дуть , поступает на входы пороговых устройств 25 и 26, их выхода соединены с входами элемента ИЖ 29, а выход последнего подключен к реле 13.

В этом устройстве отключение регул тора давлени  производитс  реле 12 при достижении границ заданного диапазона производительности компрессора (аналогично устройству на фиг. 5), а включение регул тора 5 массовой производительности производитс  при отклонении давлени  дуть  от заданного на заранее установленную величину при срабатывании любого из пороговых устройств, одно из которых, ншгример 25, настроено на нижнее, а 26 - на верхнее значение давлеш1 . Далее сигнал поступает на элемент ШШ 29 и затем на реле 13, включающее регул тор 5.

Во всех схемах устройств, показанных на фиг. 3-6, обратное перекючение регул торов происходит автоматически после восстановлени  нормального хода речи.

Регул торы 4 и 5 должны быть оснащены устройствами, обеспечивающими безударное переключение, как например регул торы серии АКЭСР, а отключаемый регул тор должен переводитс  в режим слежени .

-ч . .

Предельные значени  производительности . При которых должно производитс  переключение регул торов, устанавливаетс  в зависимости от режима работы конкретной доменной печи и определ етс  опытным путем.

Вьщержка времени на включение регул торов определ етс  также экспериментально. Результаты наблзодений за-работой печей показывают, что дл  различных доменных печей ВЕ4держка времени составл ет 5-15 с,

Иа воздуходувных станци х, как правило, предусматриваетс  возможность работы каждого компрессора на любую из группы доменных печей, отличающихс  номинальными параметрами дуть , поэтому дл  обеспечени  оптда1ального соотношени  массовой производительности и давлени  дуть  : при которых производитс  переключение регул торов, на разных режимах работы компрессора задатчики 8 и 9 регул торов 4 и 5 и задатчики 21

22, 27 и 28 ПОРОГОВ.ЫХ устройств 19, 20, 25, 26 могут быть св заны мезкду собой (фиг. 6), например, механически , т.е. потенциометры датчиков могут быть установлены на одной оси или св заны с помощью редуктора передаточное отношение которого подбираетс  в зависимости от конкретных режимов работы доменных пе , чей группы.

Предлагаема  система )|этоматического регулировани  способствует предотвращению подвисани  столба шихты, быстрой ликвидации канального хода, если он возникает, и обеспечивает поддержание оптимального режима дуть  в соответствии с состо нием доменной, печи, чем достигаетс  повышение производительности плавки.

Р

н

Ы1,$

«

Z

н

еь/4

Т

I, .J

2f

ФиьЛ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ДУТЬЕВОГО РЕЖИМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающее регулятор постоянного газа на колошнике, компрессор, воздухопровод, блоки стабилизации расхода и давления дутья, каждый из которых содержит датчики, преобразователи, задатчики и регуляторы, соединенные через переключатель с исполнительным механизмом и регулирующим органом, о т л и чага щ е е с я тем, что, с целью повьг· шения производительности доменной плавки путем обеспечения оптимального дутьевого режима,, устройство’ снабжено пороговыми элементами минимальных и максимальных рабочих значений расхода дутья и давления, Включенными между переключателями блоков стабилизации расхода и давления дутья,элементами ИЛИ и элементами выдержки времени,при этом выходы элементов ИЛИ и выдержки времени подключены к входам соответствующего переключателя, их входы подключены соответственно к выходам пороговых элементов, а задатчики регуляторов и пороговых элементов механически связаны между собой.

   SU „.,1126606 >