SU1178772A1 - Устройство дл контрол температуры металла в конвертере - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕШЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ, включающее блок расчета времени продувки , блок измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах, блок измерени  веса сыпучих материалов, блок измерени  содержани  водорода в отход щих газах, блок расчета времени реакции разложени  влаги, содержащей- , с  в сыпучих материалах, бункер с механизмом ввода сыпучих материалов, блок расчета температуры металла, регистрирующий прибор, при этом первый выход блока расчета времени продувки подсоединен к первому входу блока расчета температуры и к блоку измерени  содержани  водорода в отход щих газах, а выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета времени реакции разложени  влаги, а его выход - в бункер с механизмом . ввода сыпучих материалов, втсфой выход блокарасчета времени продувки подсоединен к входам блока измерени  веса сыпучих материалов, блока измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах и блока расчета времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в сыпучих материалах, выходы которых подсоединены соответственно к шестому , седьмому и восьмому входам блока расчета температуры металла, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол  температуры металла в ванне конвертера, в него введены блок измерени  веса чугуна, i блок измерени  , блок определени  химического состава чугуна, СЛ блок измерени  температуры чугуна, блок измерени  температуры металла и блок определени  содержани  углерода в металле на промежуточной повалке, причем третий выход блока расчета времени продувки подсоединен к входам блока измерени  веса чугуна, блока измерени  веса лома, блока определе ни  химического состава чугуна, блока измерени  температуры чугуна, а выхоСХ ) ды этих блоков подсоединены соответ-sj ственно к второму, третьему, четвер s| тому и п тому входам блока расчета iNd температурыметалла, четвертый выход блока расчета времени продувки подсоединен к блокам измерени  температуры металла к определени  содержанш углерода в металле на промежуточной повалке, выходы которых подсоединены соответственно к дев тому, дес тому входам блока расчета температуры металла . 2. Устройство по п. 1, о т л и .чающеес  тем, что блок рас

Description

чета времени реакции разложени  влаг выполнен в виде трех триггеров, трех I схем ИЛИ, двух формирователей импуль сов, генератора тактовых импульсов, трех схем И, счетчиков дес тых долей секунд, секунд и дес тков секунд, схемы буферных ключей, компаратора,, двух дешифраторов, одновибратора и четьфех переключателей, причем выход блока расчета времени продувки и третьей схемы И подсоединены соответственно к первому и второму входа первого триггера, а первьгй выход последнего подсоединен к первым входан первой и второй схемы ИЛИ, к второму входу третьего триггера, к третьим входам второй и третьей схем И, выхо второго триггера подсоединен к второ му входу первой схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к второму входу первой схемы И, выход генерато ра тактовых импульсов подсоединен к первому входу первой схемы И, а его выход подсоединен к входу счетчика дес тых долей секунд, выход второго триггера подсоединен к второму входу схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к входу первого формировател  импульсов, а его выход подсое динен к установочным входам трех счетчиков, выход переноса счетчика дес тых долей секунд подсоединен к счетному входу счетчика секунд, а ег выход - к счетному входу счетчика дес тых секуйд, вькод которого подсоединен к второму входу третьей схемы ИЛИ, счетные выходы счетчиков дес тых секунд и секунд подсое динены соответственно к входам перво го и второго дешифраторов, а счетные выходы трех счетчиков подсоединены соответственно к первому, второму и третьему входам схемы буферных ключей , а его выход подсоединен к восьм му вхфду блока расчета температуры металла, выход первого дешифратора подсоединен через переключатели на первые входы второй и третьей схемы И,а выход второго дешифратора подсоединен через переключатели на вторые входы второй и третьей схемы И, выходы второй и третьей схемы И подсоединены к входу одновибратора, выход которого подсоединен к входу бункера с механизмом ввода сыпучих материалов и к первому и второму вхо дам соответственно второго и первого триггеров, выход блока измерени  со1 72 держани  водорода подсоединен к входу компаратора, а выход последнего подсоединен к первому входу третьей схемы ИЛИ, выход которой подсоединен к второму входу второго триггера, а его выход подсоединен к вторым входан первой и второй схемы ИЛИ и к второму входу второго формировател  импульса , выход которого подсоединен к первому входу третьего триггера, выход последнего подсоединен к восьмому входу блока расчета температуры. 3. Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что блок расчета температуры металла выполнен в виде двух модулей ввода инициативных сигналов, коммутатора дискретных сигналов, двух модулей кодового управлени , блока согласовани  вводавывода , микро-ЭВМ, модул  гальванической разв зки, причем выход блока расчета времени продувки и первые выходы блока измерени  веса чугуна, блока измерени  веса лома, блока определени  химического состава чугуна , блока измерени  температуры чугуна , блока измерени  веса сыпучих материалов, блока измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложени  влаги и блоков измерени  температуры металла и определени  содержани  углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, п тому, шестому, седьмому , восьмому, дев тому, дес тому входам первого модул  ввода инициативных сигналов, в выход последнего подсоединен к первому входублока согласовани  ввода-вывода, вторые контактные группы выводов блока измерени  веса чугуна, блока измерени  веса лома, блока определени  химического состава чугуна, блока измерени  температуры чугуна, блока измерени  веса сыпучих материалов, блока измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах , блока расчета времени реакции разложени  влаги и блоков измерени  температуры металла и определени  содержани  углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому, п тому , шестому, седьмому, восьмому, дев тому входам коммутатора дискретных сигналов, а его выход подсоединен к входу модул  гальванической разв зки, выход которого подсоединен , к входу второго модул  ввода инициативных сигналов, а выход последнего подсоединен к второму входу блока. согласовани  ввода-вывода, первый выход которого подсоединен к микроЭВМ , а выход последнего подсоединен третьему входу блока согласовани 

8772

ввода и вывода, второй выход последнего подсоединен к входу перво го бесконтактного модул , а его выход подсоединен к дев тому входу коммутатора дискретных сигналов, третий выход блока согласовани  ввода-вывода подсоединен к входу второго модул  кодового управлени , выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора.

Изобретение относитс  к устройствам дл  контрол  температуры металла в конвертере и может быть использовано в черной металлургии дл  контро л  температуры металла в конвертерном производстве. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  температуры металла в ванне конвертера. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 характерна  диаграмма изменени  температуры металла в конвертере; на фиг.З - блок расчета времени разложени  влаги, содержащейс  в сыпучих материалах; на фиг.4 - блок расчета температуры металла. Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 расчета времени продувки, бло 2 измерени  веса чугуна, блок 3 изме рени  веса лома, блок 4 определени  химического состава чугуна, блодс 5 измерени  температуры чугуна, блок 6 измерени  содержани  водорода в отход щих газах, блок 7 измерени  веса сыпучих материалов,блок 8 измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах , блок 9 расчета времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в сыпучих материалах, бункер 10 с механизмом ввода сыпучих материалов в конвертер, блок 11 измерени  температуры металла, блок 12 определени  содержани  углерода в металле, блок 13 расчета температуры металла регистрирлощий прибор 14. Блок 1 расчета времени продувки представл ет собой статическую систе му управлени  конвертерной плавкой, котора  рассчитывает перед началом продувки по статическому алгоритму лзрем  продувки (или суммарное количество кислорода), врем  присадки сыпучих материалов, суммарньш вес и количество присадок, суммарный вес чугуна и лома; блок 2 измерени  веса чугуна - тензометрические весы АИРИ-Т; блок 3 измерени  веса лома - платформенные весы ИВС; блок 4 определени  химического состава чугуна - квантометр Поливак ; блок 5 измерени  температуры чугуна - термопару, например , типа ТПР-2075; блок 6 измерени  содержани  водорода в отход щих газах - серийно изготавливаемый масс-спектрометр МХ-1215; блок 7 измерени  веса сьшучих материалов серийный дозатор, HanpHMepjтипа 1858 УВТ; блок 8 измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах нейтронный влагомер, например, типа ВНС-7205. Блок 9 расчета времени реакции разложени  влаги содержит (фиг.З) первый триггер 15, первую схему ИЛИ 16, вторую схему ИЛИ 17, первый формирователь 18 импульса, генера-тор 19 тактовых импульсов с частотой 10 Гц, первую схему И 20, счетчик 21 дес тых долей секунд, счетчик 22 секунд, счетчик 23 дес тков секунд, схему 24 буферных ключей, компаратор 25, третью схему ИЛИ 26, второй триггер 27, первый дешифратор 28, второй дешифратор 29, второй формирователь 30 импульса, вторую схему И 31, третью схему И 32, одновибратор 33, третий триггер 34 и переключатели S1, S2, S3, S4. Блок 11 измерени  температуры металла на промежуточной повалке представл ет собой термопару, напри мер, типа ТПР-2075. Блок 12 определени  углерода в металле выполнен в виде экспрессанализатора типа ЭСУ-155. Блок 13 расчета температуры металла содержит (фиг.4) первый модул 35ввода инициативных сигналов, ком мутатор. 36 дискретных сигналов, пер вый модуль 37 кодового управлени  бесконтактный, блок 38 согласовани  ввода-вывода, микро-ЭВМ 39, модуль 40 гальванической разв зки, второй модуль 41 ввода инициативных сигналов и второй модуль 42 кодового управлени  бесконтактный. Йервый и второй модули 35 и 41 ввода инициативных сигналов выполне ны в виде серийно выпускаемых модулей ввода инициативных сигналов, например, типа А622-8. Коммутатор 36дискретных сигналов представл ет собой серийно выпускаемый коммутатор дискретных сигналов входного, например, типа А622-10, который предназначен дл  уменьшени  количес ва модулей ввода дискретных сигнало и имеет входных 256 и выходных 16 каналов. - Первый и второй модули 37 и 42 кодового управлени  бесконтактные выполнены в виде серийно выпускаемы модулей кодового управлени  .бесконтактных , например, типа А641-9 и предназначены дл  приема и запомина ни  двоичных сигналов, поступающих из микро-ЭВМ 39 и коммутации электрических цепей посто нного тока управл емого объекта. Блок согласовани  ввода-вывода представл ет собой блок согласовани ввода-вывода системы СОУТ-7285 и предна значен дл  согласовани  интер фейса микро-ЭВМ 39 с серийно выпуск емыми модул ми А622-8, А622-10, Аб4 9, А621-3/1. Микро-ЭВМ 39 представл ет собой серийно выпускаемую микро-ЭВМ, напр мер, типа Электроника-60, модуль 40 гальванической разв зки - два серю1но вьшускаемых модул  гальвани ческой разв зки, например, типа ( 621-3/1. Регистрирующий прибор 1 выполнен в виде прибора, отображающего инфор мации), типа ПИУ-2. 724 Устройство работает следующим образом . Перед началом очередной плавки блок расчета времени продувки по статическому алгоритму рассчитывает вес чугуна и лома, суммарный вес и количество присадок сыпучих материалов и выдает сигнал в блок 2 измерени  веса чугуна, блок 3 измерени  веса лома, блок 4 определени  химического состава чугуна и в блок 5 измерени  температуры чугуна. Сигналы с блоков 2, 3, 4 и 5, пропорциональные весу чугуна, весу лома, химическому составу чугуна по четырем элементам: Мп, Si, Р, S и температуре чугуна, поступают соответственно на второй, третий, четвертый и п тый входы (фиг,4) первого модул  35 ввода инициативных сигналов, с выхода которого через блок 38 согласовани  вводавывода сигналы поступают в микро-ЭВМ 39. . По вление инициативного сигнала на втором, третьем, четвертом, п том, шестом, седьмом, восьмом, дев том или дес том входе первого модул  35 ввода инициативных сигналов воспринимаетс  микро-ЭВМ 39 как извещение о том, что. на первую, вторую, третью, четвертую, п тую, шестую, седьмую, восьмую или дев тую контактную группу (шестнадцать входных каналов) соответственно коммутатора 36 дискретных сигналов поступили сигналы с выхода блока, выработавшего инициативный сигнал. Микро-ЭВМ 39, управл   коммутатором 36 дискретных сигналов с помощью первого модул  кодового управлени  бесконтактного, производит выбор соответствующей контактной группы коммутаторов 36 дискретных сигналов и через модуль 40 гальванической разв зки , второй модуль 41 ввода инициатив ьпс сигналов и блок 38 согласовани  ввода-вьшода вводит поступившую, на вход блока 13 расчета температуры металла информацию. Сигнал о начале продувки поступает 6 и на первый вход первого моДУл  35 ввода инициативных сигналов блока 13 с первого выхода блока 1 расчета времени продувки, который включает масс-спектрометр блока 6 измерени  содержани  водорода в отход щих газах, и микро-ЭВМ 39 блока 13 расчета температуры металла начинает расчет температуры металла по

зависимости (физическа  сущность уравнени  рассмотрена ниже)

Т ег Тчуг + 2Г( - с i) + + at - ДТохл ,(1)

где Тчуг - температура чугуна,°С;

содержание углерода в чугуне , %,

и вывод информации о температуре металла через блок 38 согласовани  ввода-вьшода и второй модуль 42 кодового управлени  бесконтактный на регистрирующий прибор 14.

По ходу продувки в моменты присадки сыпучих материалов блок 1 расчета времени продувки по второму выходу выдает разрешающий сигнал в блок 7 измерени  веса сыпучих материалов, блок 8 измерени  содержани  влаги в сыпучих материалах и в блок 9 расчета времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в сыпучих материалах. Сигналы с выходов блока .7 и 8, пропорциональные весу и содержанию влаги в сыпучих материалах, поступают соответственно на шестой и седьмой входы первого модул  35 ввода инициативных сигналов и в микроЭВМ 39 вводитс  информаци  о весе сыпучего материалаС п той контактной группы, и о содержании влаги в сыпучем материале с шестой контактной группы коммутатора. 36 дискретных сигналов.

Сигнал, соответствующий началу присадки, с блока 9 расчета времени реакции разложени  влаги (фиг.З) поступает на первый вход первого триггера 15 и перебрасывает егоиз нулевого состо ни  в единичное. Сигнал с выхода первого триггера 15 поступает на первый вход первой схемы ИЛИ 16, на первый вход второй схемы ИЛИ 17, на третий вход второй схемы И 31, на третий вход третьей схемы. И 32 и на второй вход третьего триггера 34. С выхода второй схемы ИЛИ 17 сигнал поступает на вход первого формировател  18 импульса, последний срабатывает по положительному перепаду входного сигнала и вырабатывает импульс длительностью примерно 1 мс. Передний фронт импульса с выхода первого формировател  18 импульса соответствует перебросу первого триггера 15 из нулевого сосгЬ ни  в единичное. Импульс с выхода первого формировател  18 импульса поступает на установочные входы - счетчиков 21 - 23 и сбрасывает их.

С выхода первой схемы ИЛИ 16 сигнал поступает на второй вход первой схемы И 20 и разрешает прохождение через нее импульсов с частотой 10 Гц O с выхода генератора 19 тактовых импульсов , поступающих на первый вход первой схемы И20. С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетный вход счетчика 21 дес тых 5 долей секунд, с выхода последнего на счетный вход счетчика 22 секунд, а с его выхода - на счетный вход счетчика 23 дес тков секунд. Выходы счетчиков 21 и 22 подключены к дешифраторам .28 и 29.

Одновременно с перебросом первого триггера 15 из нулевого состо ни  в единичное сигнал с его выхода поступает на третий вход второй схемы 5 И 31 и на третий вход третьей схемы И 32 и разрешает прохождение сигналов через них. Сигна1л с выхода первого триггера 15 также поступает на второй вход третьего триггера 34 и пео ребрасывает его из единичного состо ни  в нулевое.

С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель S1 сигнал поступает на первый вход второй , схемы И 31, на второй вход которой сигнал поступает с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель S3. Сигнал на выходе второй схемы И 31 по вл етс  после перехода ц сигнала с начала присадки из блока 1 расчета времени продувки через врем , определ емое положени ми переключателей S1 и S3. Сигнал с выхода второй схемы И 31 поступает на вход 5 одновибратора 33 и запускает его. Одновибратор 33 вырабатывает импульс длительностью примерно-5 с, сигнгш с его выхода поступает на механизм 10 открьшани  заслонки бункера.

С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель S2 сигнал поступает на первый вход третьей схемы И 32, на второй вход которой поступает сигнал с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель S4. Сигнал на выходе третьей схемы И 32 по вл етс .после прихода сигнала о начале присадки из блока 1 расчета времени продувки через врем , определ емое положени ми переключателей S2 и S4. с выхода третьей схемы И 32 поступает на второй вход первого триггера 15 и на первьй вход второго триггера 27. Сигнал, поступающий на второй вход первого триггера ,15, перебрасывает его из единичного состо ни  в нулевое. Нулевой сигнал с вьпсода первого триггера 15 поступает на первый вход первой схемы ИЛИ 16, а с ее выхода на второй вход первой схе ,мы И 20 и запрещает прохождение им пульсов с выхода генератора 19 тактоfBMX импульсов через первую схему И 20 на счетный вход счетчика 21 дес тых долей секунд. Сигнал с выхода третьей схемы И 32, поступающий на первый вход второго триггера 27, перебрасывает его из нулевого состо ни  в единичное . С выхода второго триггера 27 сигнал поступает на второй вход второй схемы ИЛИ 17, с выхода которой он подаетс  на вход первого формировател  18 импульса. Последний вырабатывает импульс, передний фронт которого соответствует перебросу второго триггера 27 из нулевого состо ни  в единичное . Импульс с выхода первого формировател  18 импульса поступает на установочные входы счетчиков 21-23 и сбрасьгеает их. Одновременно сигнал с выхода второго триггера 27 посту-пает на второй вход первой схемы ИЛИ 16, с выхода которой он подаетс  на второй вход первой схемы И 20 и разрешает прохождение .через нее импульсов , поступающих с генератора 19 тактовых импульсов на ее первый вход. С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетньш вход счетчика 21 дес тых долей секунд. Сигналов на выходе схем И 31 и 32 не бу,цет, так как на третьи входы каждой схемы поступает нулевой сигнал с выхода первого триггера 15. После присадки сыпучих материалов происходит возникновение пика на кривой измерени  содержани  водорода в отход щих газах. В момент по влени  пика и по сигналу из блока 6 измерени содержани  водорода срабатывает ком .паратор 25. Выходной сигнал компаратора 25 поступает на первый вход :третьей схемы ИГШ 26, с выхода которой он подаетс  на второй вход второго триггера 27 и перебрасывает его из единичного состо ни  в нулевое. Нулевой сигнал с выхода второго триггера 27 придет на второй вход первой схемы ИЛИ 16, а с ее выхода - на второй вход первой схемы И 20 и запретит прохождение импульсов через нее на вход счетчика 21 дес тых долей секунд. На выходе счетчиков 21-23 будет находитьс  код числа, равный времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в присадке сыпучего материала . Сигналы с выходов счетчиков 21 23 поступают на входы схемы 24 буферных ключей, котора  согласует выходы счетчиков 21 - 23 с входами блока 13 расчета температуры металла. Одновременно с перебросом второго триггера 27 из единичного состо ни  ,в нулевое второй формирователь 30 импульса , который срабатывает по отрит цательному перепаду входного сигнала, вырабатывает импульс, передний фронт которого соответствует перебросу второго триггера 27 из единичного состо ни  в нулевое. Импульс с выхода второго формировател  30 импульса поступает на первый вход третьего триггера 34 и перебрасывает его из нулевого состо ни  в единичное. С выхода третьего триггера 34 сигнал поступает в блок 13 расчета температуры металла в качестве сигнала инициативы , по которому производитс  считывание информации с выхода счетчиков 21-23. В том случае, если при работе блока 9 расчета времени разложени  влаги по каким-то причинам на вход компаратора 25 не придет сигнал из блока 6 измерени  содержани  водорода , произойдет перечисление счетчика 23 дес тков секунд. На его выходе по витс  сигнал переноса, который поступит на второй вход третьей схемы ИЛИ 26 и с ее выхода на второй вход второго триггера 27 и перебросит его из единичного состо ни  в нулевое. На выходе счетчиков 21 - 23 будет находитьс  нулевой код. Выходной сигнал с блока 9 расчета времени реакции разложени  влаги, пропорциональный времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в присаживаемой пор1р1и сыпучего материала , поступает на восьмой вход первого модул  35 ввода инициативных сигналов. С седьмой контактной груп|пы коммутатора 36 дискретных сигналов информаци  о времени разложени  влаги вводитс  в микро-ЭВМ 39, в которой рассчитываетс  истинна  теплоемкость металла дл  определени  перепада температур в конвертере после присадки сыпучего материала по зависимости ра, (2) а + Qcbin-e где Сме« истинна  теплоемкость металла , ккал/(); - врем  разложени  влаги в присаживаемой порции сыпучего материала, с; - измер емое значение содержани  влаги в сыпучих материалах , %; . Qtwn- измер емое значение веса сыпучих материалов, кг; а ,Ь ,.d - эмпирические коэффициенты, определ емые опытным путем и температура металла с : учетом охлаждаюцего деистВИЯ сыпучих материалов по формуле , Тлет T4V«+ ТГС ICjnvr - Icjjtt ) + + a-t - дТох , где TNyr - температура чугуна,с; fCJvyp - содержание углерода в чуГуне , %; АТохл где CHJB ,Слет - теплоемкости извести и -1еталла, ккал/(кгХ )C); Qj,36 . - вес извести и металл Тнет,Тнзв - температура металла температура извести моменту засыпки,°С. Расчетное значение температуры ме талла в ванне конвертера выводитс  на регистрирующий прибор 14. Вдальнейшем по ходу продувки тем пература металла контролируетс  в интервале 20 с, а перед каждой присадкой сыпучих материалов измер етс  содержание влаги и вес сыпучих материалов . После присадки определ етс  врем  реакции разложени  влаги, соде жащейс  в сыпучих материалах, истинна  теплоемкость металла, перепад температур металла в конвертере. По окончании первого периода плавки, во врем  повалки конвертера.дл  слива шлака, блок 1 расчета врейени продувки по четвертому выходу выдает разрешающий сигнал в блок 11 измерени  температуры металла и в блок 12 определени  содержани  углерода в металле. Сигналы с блоков 11 и 12, пропорциональные температуре и содержанию углерода в металле, поступают соответственно на дев тый и дес тый входы первого модул  35 ввода инициативных сигналов и в микро-ЭВМ 39 вводитс  информаци  о температуре металла с восьмой контактной группы и информаци   о содержании углерода в. металле с дев той контактной группы крммутатора 36 дискретных сигналов блока 13 расчета температуры металла дл  коррекций расчетных значений температуры и углерода в металле. Контроль .температуры металла в конвертере с помощью предлагаемого устройства основан на следующих теоретических предпосылках. Врем  полного растворени  кусков извести в значительной степени зависит от интенсивности перемешивани  ванны. Например, дл  растворени  кусков извести размером 50-80 мм в кислородно-конвертерной ванне требуетс  около 5-10 -мин. После ввода сыпучих материалов в конвертер происходит понижение температуры металла всв зи с охлаждающим действием извести. Дл  определени  перепада температур металла необходимо учитывать изменение истинной |Теплоемкости металла по ходу продувки. Истинна  теплоемкость увеличивает- , с  с ростом температуры металла и измер етс  при различных температурах .по зависимости . С а + b где С - истинна  теплоемкость металла , ккал/(кг С); Т - температура металла, С; а,Ь - эмпирические коэффициенты. В моменты присадок сыпучих материалов истинную теплоемкость определ ют на основе регистрации времени реакции разложени  влаги, содержащейс  в каждой присадке сыпучего материала . Скорость прот.екани  реакции разложени  влаги, содержащейс  в сыпучем материале в ванне конвертера. .11. . зависит от температуры ванн в момен присадки, от веса присадки и содержани  влаги в сыпучем материале. Под воздействием высокой температуры источником газовыделени  водоро да (HZ.) из ванны конвертера  вл етс  влага, содержаща с  в сыпучих материалах , разложение влаги происходит по реакции 2Н2.0 2H2.t+ . . Завершение данной реакции характ ризуетс  увеличением содержани  водорода в отход щих конвертерных газах . Определив врем  от момента пода чи присадки сыпучих материалов до по влени  пика по водороду, можно определить врем  реакции разложени  влаги в сыпучем материале. Путем обработки экспериментальных данных методом многофакторного регрессионного анализа дл  условий кислородно-KOHBepfерного цеха получено уравнение дл  расчета истинной теплоемкости металла в ванне конвертера в зависимости от времени реакции разложени  воды, содержани  влаги и массы сыпучих материалов, присаживае мых в конвертер СмеГ а + .n-e- где Смет - истинна  теплоемкость металла , ккал/(); fpaiff - измер емое значение вре .мени реакции разложени  влаги, содержащейс  в при саживаемой порций сыпучего материала, с; f - измер емое значение содержани  влаги в присаживаемой порции сыпучего материала, %: Qcwn - вес присаживаемой порции сыпучего материала, KrJ a,b,d - эмпирические коэффициенты . . Таким образом, по приведенному . уравнению можно рассчитать истинную теплоемкость металла дл  определени  перепада температур в ванне конверте ра после присадки сыпучего материала по зависимости „, С гб-Ои5В /т, т- fc TOWT (Тмег- THJ& ) 5 (j) t-Mei-QMer 12 ,Смет- теплоемкость извести и металла, ккал (); «QMBT вес извести и металла, Тмет ,Ткзб-. температура металла и извести к моменту засыпки , °С. емпература металла.контролируетс  оду продувки непрерывно, а в моприсадок сыпучих материалов учиетс  охлаждающее действие извесо зависимости „ет Тл,уг.+ 2Г(с л1уг- Hii-l) + - ДТохл, TMV - температура чугуна,С; t - врем  продувки, с; с 4vi содержание углерода в чугуне, %; Тох.с - перепад температур после присадки сыпучего металла в ванне конвертера,с. стальные элементы данного уравнеопредел ютс  Jm ICJi-oCoAt-Crj-To)-tC 0,5 100- Сл ( « Ямп-Ур- р) () - iiyLlQilbB CM TQ;;; t- .); qc. - тепловой эффект реакции окислени  углерода, ккал/кг; м&т- теплоемкость металла, ккал/кг-град; At - шаг счета, с; оСо- коэффициент, учитывающий интенсивность продувки, рый определ ют либо из экспериа , либо расчетным путем, „ & Устах fT -т -утп уУ 1 -То+тШ СТн TO-TLCJH) з;7у УС глох - максимальна  скорость окислени  углерода, мин; Т - температура металла в предыдущем mare,C; TO температура плавлени  металла при начальном содержании углерода,с; JC -текущее содержание углерода в металле, %;. r) ЧР эффекты реакций окислени  марганца, фосфора , соответственно, KKaji/кг;

1311

- средние скорости окислени  марганца, фосфора, % мин;

Ф, Ь

-площадь и степень черноты поверхности футеровки;

$

-посто нна  Стефана-Больцмана;

р - плотность металла, Y - объем жидкого металла, .

мз;

Тц , - температура кожуха конвертера и окружающей среды

соответственно. С; иэв , Смет- теплоемкость извести и теплоемкость металла в конвертере, ккал/(кг °С); QcMn - масса присадки в момент

засыпки, кг;

QMSY - вес жидкого металла по ходу продувки, кг;

Риет Рчуг- + Qjf 7

Qyyr - вес чугуна, кг; Q вес лома, кг. Как показали экспериментальные сследовани , учет охлаждающего дей0 ,196

2000

0,212

2000

0,229

2000

0,271

2000

14

78772

стви  присадки сыпучих материалов при расчетах непрерывного контролировани  температуры металла в ванне конвертера повышает точность контрол  температуры. Действительно, среднеквадратична  погрешность измерени  температуры металла по результатам сравнени  расчетной температуры с фактической на 85 измерени х составила 998°С.

Характерна  диаграмма изменени  температуры металла в ванне конвертера , полученна  с помощью макета устройства, приведена на фиг. 2. В

табл. 1 и 2 приведены изменени  измер емых рассчитываемых параметров соответственно на плавках № 233214; № 233276. На базе табл. 1 построена крива  на фиг.2.

Предлагаемое устройство позвол ет за счет непрерывного контрол  температуры по всему ходу продувки оптимально управл ть температурным режимом плавки, что приводит f снижению

количества плавок с додувками по температуре.

Таблица 1

Плавка № 233214

1345,62 1375,33 1371,63 1387,15 1384,42 1397,71 1394,83 1410,63 14707,25

15

.16

1178772

Продолжение табл. 1

мет. С 2т 2т 2т 2г2г 2г 2г 2г И 11Гн 1 2 3 5 6 7 в д 10 11 12 13 /4

фиг.1 Фиг.2 т т 2г i и 15 16 17 18 19 20 21 22 23

(Puz.j

ЦЗигЛ

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ, включающее блок расчета времени продувки, блок измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок измерения веса сыпучих материалов, блак измерения содержания водорода в отходящих газах, блок расчета времени реакции разложения влаги, содержащей- . ся в сыпучих материалах, бункер с механизмом ввода сыпучих материалов, блок расчета температуры металла, регистрирующий прибор, при этом первый выход блока расчета времени продувки подсоединен к первому входу блока расчета температуры и к блоку измерения содержания водорода в отходящих газах, а выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета времени реакции разложения влаги, а его выход - в бункер с механизмом ввода сыпучих материалов, второй выход блокарасчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения веса сыпучих материалов, блока изме· рения содержания влаги в сыпучих материалах и блока расчета времени реак'ции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, выходы которых подсоединены соответственно к шестому, седьмому и восьмому входам блока расчета температуры металла, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля температуры металла в ванне конвертера, в него введены блок измерения веса чугуна, блок измерения веса.лома, блок определения химического состава чугуна, блок измерения температуры чугуна, блок измерения температуры металла и блок определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке, причем третий выход блока расчета времени продувки подсоединен к входам блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определе'ния химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, а выходы этих блоков подсоединены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока расчета температуры металла, четвертый выход блока расчета времени продувки подсоединен к блокам измерения температуры металла к определения содержанш углерода в металле на промежуточной повалке, выходы которых подсоединены соответственно к девятому, десятому входам блока расчета температуры металла . .·

2. Устройство поп. 1, о т л и.чающееся тем, что блок рас чета времени реакции разложения влаги выполнен в виде трех триггеров, трех ₍схем ИЛИ, двух формирователей импульсов, генератора тактовых импульсов, трех схем И, счетчиков десятых долей секунд, секунд и десятков секунд, схемы буферных ключей, компаратора,, двух дешифраторов, одновибратора и четырех переключателей, причем выходы, блока расчета времени продувки и третьей схемы И подсоединены соответственно к первому и второму входам первого триггера, а первый выход последнего подсоединен к первым входац первой и второй схемы ИЛИ, к второму входу третьего триггера, к третьим входам второй и третьей схем И, выход второго триггера подсоединен к второму входу первой схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к второму входу первой схемы И, выход генератора тактовых импульсов подсоединен к первому входу первой схемы И, а его выход подсоединен к входу счетчика десятых долей секунд, выход второго триггера подсоединен к второму входу второй схемы ИЛИ, а выход последнего подсоединен к входу первого формирователя импульсов, а его выход подсоединен к установочным входам трех счетчиков, выход переноса счетчика десятых долей секунд подсоединен к счетному входу счетчика секунд, а его выход - к счетному входу счетчика десятых секуйд, выход которого подсоединен к второму входу третьей схемы ИЛИ, счетные выходы счетчиков десятых долёй секунд и секунд подсоединены соответственно к входам первого и второго дешифраторов, а счетные выходы трех счетчиков подсоединены соответственно к первому, второму и третьему входам схемы буферных ключей, а его выход подсоединен к восьмому вхрду блока расчета температуры металла, выход первого дешифратора подсоединен через переключатели на первые входы второй и третьей схемы И,’а выход второго дешифратора подсоединен через переключатели на вторые входы второй и третьей схемы И, выходы второй и третьей схемы И подсоединены к входу одновибратора, выход которого подсоединен к входу бункера с механизмом ввода сыпучих материалов и к первому и второму входам соответственно второго и первого триггеров, выход блока измерения со держания водорода подсоединен к входу компаратора, а выход последнего подсоединен к первому входу третьей схемы ИЛИ, выход которой подсоединен к второму входу второго триггера, а его выход подсоединен к вторым входам первой и второй схемы ИЛИ и к второму входу второго формирователя импульса, выход которого подсоединен к первому входу третьего триггера, выход последнего подсоединен к восьмому входу блока расчета температуры.

3. Устройство по п. ^отличающееся тем, что блок расчета температуры металла выполнен в виде двух модулей ввода инициативных сигналов, коммутатора дискретных сигналов, двух модулей кодового управления, блока согласования вводавывода, микро-ЭВМ, модуля гальванической развязки, причем выход блока расчета времени продувки и первые выходы блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому входам первого модуля ввода инициативных сигналов, в выход последнего подсоединен к первому входу'блока согласования ввода-вывода, вторые контактные группы выводов блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, дёвятому входам коммутатора дискрет ных сигналов, а его выход подсоединен к входу модуля гальванической развязки, выход которого подсоединен, ,к входу второго модуля ввода инициативных сигналов, а выход последнего подсоединен к второму входу блока согласования ввода-вывода, первый выход которого подсоединен к микроЭВМ, а выход последнего подсоединен ’< третьему входу блока согласования ввода и вывода, второй выход последнего подсоединен к входу первого бес контактного модуля, а его выход подсоединен к девятому входу коммутатора дискретных сигналов, третий выход блока согласования ввода-вывода подсоединен к входу второго модуля кодового управления, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора.