SU1225860A1 - Device for monitoring temperature conditions of converter melting - Google Patents
Device for monitoring temperature conditions of converter melting Download PDFInfo
- Publication number
- SU1225860A1 SU1225860A1 SU843816229A SU3816229A SU1225860A1 SU 1225860 A1 SU1225860 A1 SU 1225860A1 SU 843816229 A SU843816229 A SU 843816229A SU 3816229 A SU3816229 A SU 3816229A SU 1225860 A1 SU1225860 A1 SU 1225860A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- converter
- input
- unit
- calculating
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
тому входу расходомера водорода, образующегос в результате диссоциа ции воды в конвертере, выход расходомера отход щих конвертерных газов подсоединен к третьему входу расходомера азота и водорода в отход щих конвертерных газах, первьй, вто рой и третий выходы которого подсое динены соответственно к первому, второму и третьему входам расходоИзобретение относитс к черной металлургии, а именно к контролю и регулированию процессом кислородно-конвертерной плавки, и может быть использова го в кислородно-конвертерном производстве стали.To the input of the hydrogen flow meter, which is formed as a result of water dissociation in the converter, the output of the flow meter of waste converter gases is connected to the third input of the nitrogen and hydrogen flow meter in the waste converter gases, the first, second and third outputs of which are connected to the first, second and The third inputs of the consumption invention relates to ferrous metallurgy, namely to the control and regulation of the process of oxygen-converter melting, and can be used in the oxygen-converter production and.
Цель изобретени - повышение точности контрол температурного режима конвертерной плавки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature control of the converter melting.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - внутренн структура блока управлени .FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; 2 shows the internal structure of the control unit.
Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит блок 1 расчета интегрального расхода кислорода дуть , расходомер 2 кислорода дуть , блок 3 управлени , анализатор 4 состав а отход щих конвертерных газов, расходомер 5 отход щрих конвертерных газов, блок 6 расчета текущего прироста температуры металла в ванне конвертера , расходомер 7 азота и водорода в отход щих конвертерных газах, расходомер 8 водорода, образующегос в результате диссоциации воды в конвертере , блок 9 расчета изменени температуры металла за счет расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию воды в конвертере, бйок 10 расчета текущей температуры металла и регистрирующий прибор 11.The proposed device (Fig. 1) contains a block 1 for calculating an integral oxygen flow blowing, an oxygen flow meter 2 blowing, a control unit 3, an analyzer 4 a composition of waste converter gases, a flow meter 5 a waste of converter gases, a calculation unit 6 for calculating the current temperature increase of the metal in the bath converter, flowmeter 7 of nitrogen and hydrogen in the off-gas converter gases, flowmeter 8 of hydrogen produced as a result of water dissociation in the converter, unit 9 for calculating the change in metal temperature due to heat consumption for heating, evaporation and the dissociation of water in the converter, the bioc 10 to calculate the current temperature of the metal and the recording device 11.
Блок 1 расчета интегрального рас- хода кислорода дуть представлен в .виде статической системы управлени конвертерной плавкой, котора рассчитывает перед началом продувки по статическому алгоритму интегральный расход кислорода дуть на плавку, на225860 The unit 1 for calculating the integral flow rate of oxygen blowing is presented in the form of a static control system of converter melting, which, before the start of blowing through the static algorithm, calculates the integral flow rate of oxygen to blow the heat, for 228,660
мера водорода, образующегос в результате диссоциации воды в конвертере , выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета изме- 1 нени температуры металла за счет расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию воды в конвертере, выход которого подсоединен к третьему входу блока расчета текущей температуры металла.the measure of hydrogen formed as a result of water dissociation in the converter, the output of the latter is connected to the first input of the unit for calculating the temperature change of the metal due to heat consumption for heating, evaporation and dissociation of water in the converter, the output of which is connected to the third input of the unit for calculating the current metal temperature .
чальную температуру металла и расчетную температуру металла к концу плавки. Расходомер 2 кислорода дуть представлен в виде сужающегос устройства с типовыми датчиками давле- .ни и перепада давлени кислорода и его температуры.the initial temperature of the metal and the calculated temperature of the metal at the end of melting. The oxygen flow meter 2 is represented as a narrowing device with typical pressure sensors and a differential pressure of oxygen and its temperature.
Блок 3 управлени (см. фиг. 2) представлен, например, в виде таймера , который выдает две чередующиес между собой команды, сдвинутые во времени, например, в пределах 0,2- 2,5 с, определ емом экспериментально. Блок 3 управлени (см. фиг. 2)The control unit 3 (see FIG. 2) is represented, for example, in the form of a timer, which generates two alternating commands that are shifted in time, for example, within 0.2-2.5 s, determined experimentally. Control unit 3 (see Fig. 2)
состоит из последовательно соединенных одновибратора 12, инвертера 13 и схемы И 14, причем вход одновибратора 12 соединен с вторым входом схемы И 14.consists of a serially connected one-shot 12, an inverter 13 and the circuit And 14, and the input of the one-shot 12 is connected to the second input of the circuit And 14.
Анализатор 4 состава отход щих конвертерных газов представлен, например , в виде масс-спектрометра МХ-1215.Analyzer 4 of the composition of the waste converter gases is presented, for example, in the form of an MX-1215 mass spectrometer.
Расходомер 5 отход щих конвертерных газов представлен, например, в виде трубы Вентури с типовыми датчиками давлени и перепада давлени отход щих конвертерных газов и его температуры.The flow meter 5 of waste converter gases is presented, for example, in the form of a Venturi tube with typical pressure and differential pressure sensors of the waste converter gases and its temperature.
Блок 6 расчета текущего прироста температуры металла в ванне конвертера представлен, например, в виде аналоговых интегральных схем, реализующих зависимостьUnit 6 for calculating the current temperature increase of the metal in the bath of the converter is presented, for example, in the form of analog integrated circuits that implement the dependence
расп нач Vrrap nach vr
иand
Jvojltl SJvojltl s
02О 02О
И состоит из последовательно соединенных первого инвертора I5, перво3And consists of series-connected first inverter I5, first 3
го сумматора 16, первого делител .17.и первого умножител 18, а также первого интегратора 19, причем пер- вьй, второй и третий выходы блока 1 расчета интегрального расхода кислорода дуть подключены соответствен- ko к входу первого инвертора 15, к второму входу первого сумматора 16 и второму входу первого делител 17, а к первому и второму входам первого интегратора 19 подключены соответственно выходы блока 3 управлени и расходомера 2 кислорода дуть , выход первого интегратора 19 подключен к второму входу первого умножител 18.the adder 16, the first divider .17.and the first multiplier 18, as well as the first integrator 19, the first, second and third outputs of the unit 1 for calculating the integral oxygen flow blowing are connected respectively to the input of the first inverter 15, to the second input of the first the adder 16 and the second input of the first divider 17, and the first and second inputs of the first integrator 19 are connected respectively to the outputs of the control unit 3 and the oxygen flow meter 2 to blow, the output of the first integrator 19 is connected to the second input of the first multiplier 18.
Расходомер 7 азота и водорода в отход щих конвертерных газах представлен , например, в виде аналоговых интегральных схем, реализующих за- висимостьFlowmeter 7 of nitrogen and hydrogen in the off-gas converter gases is presented, for example, in the form of analogue integrated circuits that realize the dependence
°: v°: v
oror
uoruor
ПоorPoor
, V., v, V., v
N,N,
100100
N, N,
oror
100100
И состоит нз второго умножител 20 и третьего умножител 21, причем первьй и второй выходы анализатора 4 состава отход щих конвертерных газов подключены соответственно к первым входам второго умножител 20 и третьего умножител 21, а выход расходомера 5 отход щих конвертерных газов подключен к вторым входам второго умножител 20 и третьего умножител 21.And it consists of a second multiplier 20 and a third multiplier 21, the first and second outputs of the analyzer 4 of converter gas composition are connected to the first inputs of the second multiplier 20 and third multiplier 21, respectively, and the output of the flow meter 5 of converter gases is connected to the second inputs of the second multiplier 20 and the third multiplier 21.
Расх:одомер 8 водорода, образующегос в результате диссоциации воды в конвертере, представлен, например , в виде аналоговых интегральных схем, реализующих зависимостьCompr: odometer 8 of hydrogen formed as a result of water dissociation in the converter, is presented, for example, in the form of analog integrated circuits that implement the dependence
ьпо by
И AND
ofof
oror
н°;+со° HIn °; + co ° HI
и состоит из четвертого умножител 22, второго сумматора 23, третьего сумматора 24 и второго делител 25, причем выход третьего умножител 21 подключен к первому входу четв.ерто- го умножител 22, первьм выход анализатора 4 состава отход щих конвертерных газов - к вторым входам четвертого умножител 22 и второго сумматора 23, третий выход анализатора 4 состава отход щих конвертерных газов подключен к первому входуand consists of the fourth multiplier 22, the second adder 23, the third adder 24 and the second divider 25, with the output of the third multiplier 21 connected to the first input of the fourth rt multiplier 22, the first output of the analyzer 4 of the composition of the exhaust converter gases to the second inputs of the fourth the multiplier 22 and the second adder 23, the third output of the analyzer 4 of the composition of the exhaust converter gases is connected to the first input
25860.425860.4
второго сумматора 23, выход которого подключен к второму входу второго делител 25, к первому входу второго делител 25 подключен выход 5 четвертого умножител 22, к первому и второму входам третьего сумматора подключены соответственно выходы второго .умножител 20 и второго делител 25.The second adder 23, the output of which is connected to the second input of the second divider 25, the output 5 of the fourth multiplier 22 is connected to the first input of the second divider 25, and the outputs of the second multiplier 20 and the second divider 25 are connected to the first and second inputs of the third adder.
10 Блок 9 расчета изменени температуры металла за счет расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию воды в конвертере представлен, например, в виде аналоговых интеграль15 ных схем, реализующих зависимость10 Block 9 for calculating the change in metal temperature due to the heat consumption for heating, evaporation and dissociation of water in the converter is presented, for example, in the form of analog integrated circuits realizing the dependence
,.|,.c.h.4(,. |, .c.h.4 (
оabout
И СОСТОИТ из последовательно соединенных блока 26 логарифмировани , блока 27 формировани начального уровн , блока 28 формировани экспоненты и второго интегратора 29, причемAND CONSTITUTE of the series-connected logarithm block 26, the initial level formation unit 27, the exponent formation unit 28 and the second integrator 29, and
второй выход блока 3 управлени подключен к второму входу второго интегратора 29, выход третьего сумматора 24 подключен к второму входу блока 26 логарифмировани .the second output of the control unit 3 is connected to the second input of the second integrator 29, the output of the third adder 24 is connected to the second input of the logarithm block 26.
Блок 10 расчета текущей температуры металла представлен, например, в виде сумматора на основе аналоговых интегральных схем, реализующих зависимостьUnit 10 for calculating the current temperature of the metal is presented, for example, in the form of an adder based on analog integrated circuits that implement the dependence
ацats
рс(сп начpc (cn nach
ZVZV
0202
ivo,W«-.,ivo, W "-.,
и состоит из второго инвертера 30and consists of a second inverter 30
и четвертого сумматора 31 , причем выход второго интегратора 29 подключен к входу второго инвертера 30, выход которого подключен к третьему входу четвертого сумматора 31, а кand the fourth adder 31, and the output of the second integrator 29 is connected to the input of the second inverter 30, the output of which is connected to the third input of the fourth adder 31, and
первому и второму входам последнего подключены, соответственно, выход первого умножител 18 и первый.выход блока 1 расчета интегрального расхода кислорода дуть , выход четвертого сумматора 31 подключен к входу регистрирующего прибора 11.the first and second inputs of the latter are connected, respectively, the output of the first multiplier 18 and the first. output of the unit 1 for calculating the integral oxygen flow to blow, the output of the fourth adder 31 is connected to the input of the recording device 11.
Регистрирующий прибор 11 представлен , например, в виде вторичного прибора КСП-4.The recording device 11 is presented, for example, in the form of a secondary device KSP-4.
Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.
Перед началом очередной плавки в блоке 1 расчета интегрального расхоBefore the start of the next melting in block 1, the calculation of the integral flow rate
да кислорода дуть по статическому алгоритму рассчитываетс интеграль- ньш расход кислорода дуть на плавку , начальна температура металла и расчетна температура металла к концу плавки. По открытию отсечного клапана кислорода дуть по первому сигналу из блока 3 управлени происходит обнуление интеграторов блоков 6 и 9, а по второму сигналу запускаетс расходомер 2 кислорода дуть , анализатор 4 состава отход щих конвертерных газов и расходомер 5 отход щих конвертерных газов. С началом продувки сигнал с контактов реле отсечного клапана кислорода дуть поступает на вход отновибратора 12 и первьй вход схемы И 14. Одновибра- тор запускаетс перепадом сигнала изYes, oxygen is blown according to the static algorithm, the integrated oxygen consumption is blown for melting, the initial temperature of the metal and the calculated temperature of the metal at the end of melting. Upon the opening of the oxygen shut-off valve to blow the first signal from control unit 3, the integrators of blocks 6 and 9 are zeroed, and the second signal starts the oxygen flow meter 2 to blow, the analyzer 4 of the composition of the exhaust converter gases and the flow meter 5 of the exhaust converter gases. With the start of the purge, the signal from the contacts of the oxygen shut-off valve relay blows to the input of the vibrator 12 and the first input of the circuit 14. The one-vibrator is triggered by a signal differential from
нулевого состо ни в единичное и вырабатывает импульс длительности,zero state in a single and produces a pulse duration,
например, в пределах 0,2-2,5 с, определ емой экспериментально. Передний фронт соответствует моменту по влени сигнала с контактов реле отсечного клапана кислорода дуть . Сигнал с выхода одновибратора 12 поступает в интеграторы 19 и 29 в качестве сигнала сброса. Этот же сигнал поступает на вход инвертера 13. С выхода инвертера 13 нулевой сигнал поступает на второй вход схемы И 14 сигнала от контактов реле отсечного клапана расхода кислорода дуть . По окончании импульса на выходе одновибратора 12 устанавливаетс нулевой сигнал, который инвертируетс инвертером 13, и единичный сигнал с его выхода поступает на второй вход схемы И 14. На выходе схемы И 14 по вл етс единичньй сигнал , который поступает в блоки 1, 2, 4 и 5.for example, in the range of 0.2-2.5 s, determined experimentally. The front edge corresponds to the time when the signal from the contacts of the relay of the oxygen cut-off valve blows. The signal from the output of the one-shot 12 enters the integrators 19 and 29 as a reset signal. The same signal is fed to the input of the inverter 13. From the output of the inverter 13, a zero signal is fed to the second input of the circuit AND 14 of the signal from the contacts of the relay of the oxygen-flow shut-off valve to blow. At the end of the pulse, the output of the one-shot 12 is set to a zero signal, which is inverted by the inverter 13, and a single signal from its output goes to the second input of circuit 14. At the output of circuit 14, a single signal appears that goes to blocks 1, 2, 4 and 5.
При поступлении с выхода блока расчета интегрального расхода кислорода дуть аналогового сигнала, пропорционального Т f. , на ВХОД первого инвертера 15 с выхода инвертера 15 сигнал, пропорциональнь й Т. , поступает на вход первого сумматора 16. На второй вход первого сумматора J6 поступает аналоговьй сигнал, проXtWhen entering from the output of the block for calculating the integral oxygen flow rate, blow an analog signal proportional to T f. , the INPUT of the first inverter 15 from the output of the inverter 15 is a signal proportional to T., is fed to the input of the first adder 16. The second input of the first adder J6 receives an analog signal, proXt
порциональньй Т., , с второго выхода блока 1 расчета интегрального рахода кислорода дуть . С выхода пер- вого сумматора 16 сигнал, пропорцио- нальньй (Траср - Тцдц ), поступает на первьй вход первого делител 17. ration. T., from the second output of unit 1 of the calculation of the integral flow of oxygen to blow. From the output of the first adder 16, the proportional signal (Trasr - TCdts) is fed to the first input of the first divider 17.
10ten
22586062258606
На второй вход первого делител 17 поступает аналоговьй сигнал, пропор- циональньй SVg с третьего выхода блока 1 расчета интегрального 5 расхода кислорода дуть . С выхода первого делител 17 сигнал, пропорV -L рс сп -L ночThe second input of the first divider 17 receives an analog signal proportional to SVg from the third output of the calculating block 1 of the integral 5 oxygen consumption to blow. From the output of the first divider 17 signal, proportionalV -L pc cn -L night
циональныи - Гт- поступаетnational - rm- comes
, Vo,j, Vo, j
на первьй вход первого умножител 18. Аналоговьй сигнал, пропорциональс выхода расходомера 2 кислорода дуть поступает на первьй вход первого интегр.атора 19. Первьй интегратор 19 также выполнен по стан- 15 дартной схеме. На второй вход первого интегратора 19 поступает сигнал с выхода блока 3 управлени , которьй обнул ет первьй интегратор 19. С выхода первого интегратора 19 сигнал.the first input of the first multiplier 18. An analog signal, proportional to the output of the oxygen flow meter 2, is blown to the first input of the first integrator 19. The first integrator 19 is also made according to the standard scheme. The second input of the first integrator 19 receives a signal from the output of the control unit 3, which first integrator 19 embraces the signal from the output of the first integrator 19.
ный Vo (iNy Vo (i
00
5five
5 five
пропорциональньй J V (tl (3t , посту оJ V (tl (3t, post about
пает на ёторой вход первого умножител 18. С расчета первого умножител 18 сигнал, порпорциональньйIt goes to the third input of the first multiplier 18. From the calculation of the first multiplier 18, the signal is proportional
Т т расп T t rasp
ZV,ZV
00
. Vg (t)dt, посту-0. Vg (t) dt, post-0
5five
00
пает на первый вход четвертого сумматора 31, выполненного по стандартной схеме.pata on the first input of the fourth adder 31, performed according to the standard scheme.
С первого выхода анализатора 4 состава отход щих конвертерных газов аналоговьй сигнал, пропорциональньйFrom the first output of the analyzer 4 of the composition of the waste converter gases, an analog signal proportional to
гтОГgdog
Н , поступает на первый вход второго умножител 20, выполненного по стандартной схеме, а также на первьй вход второго сумматора 23, вьтол- ненного также по стандартной схеме, и второй вход четвертого умножител 22. На второй вход второго умножител 20 поступает аналоговьй сигнал, пропорциональньй V , с выхода расходомера 5 отход щих конвертерных газов. С выхода второго умножител 20 сигнал, пропорциональньй V , 5 поступает на первьй вход третьегоH, is fed to the first input of the second multiplier 20, made according to the standard scheme, as well as to the first input of the second adder 23, installed also according to the standard scheme, and the second input of the fourth multiplier 22. To the second input of the second multiplier 20, an analog signal proportional to V, from the outlet of the flow meter 5 waste converter gases. From the output of the second multiplier 20, the signal proportional to V, 5 is fed to the first input of the third
С5гмматора 24. С второго выхода анализатора 4 состава отход щих конвертерных газов аналоговьй сигнал, пропорциональньй N , поступает на первьй вход третьего умножител 21, на второй вход которого поступает сигнал с выхода расходомера 5 отход щих конвертерных газов, пропорциональньй VOP.From the second output of the analyzer 4 of the composition of the waste converter gases, an analog signal proportional to N is fed to the first input of the third multiplier 21, the second input of which receives a signal from the output of the flow meter 5 of the waste converter gases proportional to VOP.
С выхода третьего умножител 21 сигнал, пропорциональный Vj , поступает на первьй вход четвертого умножител 22, поступает сигнал с первого выхода анализатора 4 составаFrom the output of the third multiplier 21, the signal proportional to Vj is fed to the first input of the fourth multiplier 22, the signal from the first output of the analyzer 4 is received
00
отход щих конвертерных тазов, пропорциональный Н . С выхода четвертого умножител 22 сигнал, пропорциональный Ь Н2 поступает на первый вход второго делител 25, выполнение- го на основе схемы умножител х добавлением после одного из логарифмических усилителей инвертирующего усилител . Аналоговьй сигнал, пропорцио„ ,,ог нальиыи Н2 , с первого выхода анали waste converter boxes, proportional to H. From the output of the fourth multiplier 22, a signal proportional to h H2 is fed to the first input of the second divider 25, which is executed on the basis of the multiplier circuit by adding an inverting amplifier after one of the logarithmic amplifiers. The analog signal is proportional to the „, of the wide range of H2, from the first output of the analysis
затора 4 состава отход щих конвертерных газов поступает на первьй вход второго сумматора 23, на второй вход которого поступает сигнал, пропорцио- нальньй СО , с третьего выхода ана- лизатора 4 состава отход щих конвертерных газов. С выхода второго сумматора 23 сигнал, пропорциональный (Н + ), поступает на второй вход второго делител 25. С выхода второго делител 25 сигнал, пропорцио0 ОГThe congestion 4 of the waste converter gases enters the first input of the second adder 23, the second input of which receives a signal, proportional to CO, from the third output of the analyzer 4 of the composition of the exhaust converter gases. From the output of the second adder 23, the signal proportional to (H +) is fed to the second input of the second divider 25. From the output of the second divider 25, the signal is proportional to 0 ОГ
„ Ъ-На VN,, нальныи, -от-iJI QQB r поступает на„Ъ-On VN ,, najnyi, -ot-iJI QQB r arrives on
второй вхоД третьего сумматора 24.the second input of the third adder 24.
С выхода третьего сумматора 24 сигнал, пропорциональньй V +From the output of the third adder 24 signal proportional to V +
V J + н° + со ° - поступает на вход V J + N ° + with ° - is fed to the input
блока 26 логарифмировани , выполненного на основе логарифмического уси- лител по стандартной схеме.a logarithm block 26, made on the basis of a logarithmic amplifier according to the standard scheme.
С выхода блока 26 логарифмировани сигнал, пропорциональньйFrom the output of block 26 logarithm, the signal is proportional
4К4K
C h ) поступает на вход блока 27 формировани начального уровн , выполненного на основе схемы сумматора , на один из выходов которогоC h) is fed to the input of the initial level formation unit 27, made on the basis of an adder circuit, to one of whose outputs
подано посто нное напр жение. С выхода блока 27 формировани начального уровн сигнал, пропорциональ- ньй (Ъ- , (-1: )), поступает на вход блока 28 формировани экспонен ты , выполненного по стандартной схеме. С выхода блока 28 формировани экспоненты сигнал, пропорцио налы ный е L поступает на первьй вход второго интегратора 29. На второй вход второго интегратора 29constant voltage is applied. From the output of the initial level formation unit 27, the signal proportional to (b-, (-1:)) is fed to the input of the exhibitor formation unit 28, performed according to the standard scheme. From the output of the exponential generator 28, the proportional signal e L is fed to the first input of the second integrator 29. To the second input of the second integrator 29
-поступает сигнал с второго выхода блока 3 управлени , которьй обнул ет второй.интегратор 29.The signal comes from the second output of the control unit 3, which zeroes the second. Integrator 29.
С выхода второго интегратора 29 сигнал, пропорциональныйFrom the output of the second integrator 29 signal proportional to
njb dt, поступает на njb dt arrives on
dd
00
ВХОД второго инвертора 30, выполненного на основе инвертирующего усилител . С выхода второго инвертораThe input of the second inverter 30, made on the basis of the inverting amplifier. From the output of the second inverter
30сигнал, пропорционапьньп,30 signal proportional to
aje-t - H,(t l dt, поступает наaje-t - H, (t l dt, arrives on
оabout
третий вход четвертого сумматора 31 На первый вход четчертого сумматораthe third input of the fourth adder 31 At the first input of the fourth adder
31поступает сигнал, пропорциональньй Тцо,ц , с первого выходы блока 1 расчета интегрального расхода кислорода дуть .31 a signal is received, proportional to Tco, c, from the first outputs of block 1 for calculating the integral flow rate of oxygen to blow.
С выхода четвертого сумматора 31 си1 нал, пропорциональньйWith the release of the fourth adder 31 sig nal, proportional
на чon h
+ +
начnach
Z,Z
- с, . - with, .
0202
. мЛ t)dt- J 2. ml t) dt- J 2
s 0 s 0
5five
о about
поступает на вход регистрирующего прибора 11.enters the input of the recording device 11.
Контроль температуры металла в ванне конвертера с помощью предлагаемого устройства основан на следующих теоретических предпосылках.The control of the temperature of the metal in the bath of the converter using the proposed device is based on the following theoretical assumptions.
Формулу дл расчета расхода водорода в конвертерном газе получают из уравнени баланса кислорода в газовом тракте конвертера и соотношени между количествами дожигаемых в газовом тракте водорода и окиси углерода и концентраци ми этих газов в газовом тракте. Уравнение баланса кислорода в газовом тракте имеет видThe formula for calculating the hydrogen consumption in the converter gas is obtained from the oxygen balance equation in the gas path of the converter and the ratio between the amounts of hydrogen and carbon monoxide burned in the gas path and the concentrations of these gases in the gas path. The oxygen balance equation in the gas path is
:;ОгЧ -v; ).2. v-,(2) :; Oogf -v; ) .2. v -, (2)
где Vj.Q - расход окиси углерода изwhere Vj.Q is the carbon monoxide consumption of
.ОГOg
конвертера, нм /мин;converter, nm / min;
V - расход окиси углерода в отход щем газе, нм /мин;V is the carbon monoxide consumption in the exhaust gas, nm / min;
соwith
V м АV mA
V(, - расход кислорода в подсасываемом в газовый тракт воздухе, который св зан сте- хиометрическим соотношением с расходом азота в газовом тракте, нм /мин.V (, is the oxygen consumption in the air drawn into the gas path, which is related to the stoichiometric ratio with the nitrogen flow in the gas path, nm / min.
Указанное соотношение между количеством дожигаемых газов и их концентраци ми в газовом тракте имеет видThe indicated ratio between the amount of the gases being burned and their concentrations in the gas path is
НH
,огog
v -vv -v
Hj HI Hj hi
V..- Vr, COV ..- Vr, CO
. .
CO 4o CO 4o
Реша уравнени (2) и местно получим уравнение лени расхода водорода в ном газеSolving equation (2) and locally obtaining the equation for lazy consumption of hydrogen in nom gas
н Нг j н° + Сn Ng j n ° + С
и расход азота в отход щем and nitrogen flow in waste
2Э,2E,
99
где V - расход водорода, образующе-- гос при диссоциации влаги, попадающей в ванну конвертера , нм /мин;where V is the consumption of hydrogen, forming a state in the dissociation of moisture entering the bath of the converter, nm / min;
v,0rv, 0r
t( t (
газе, Н, концентрации водорода и оки си углерода в отход щем газе , %;gas, H, concentrations of hydrogen and carbon monoxide in the exhaust gas,%;
jj - стехиометрический коэффициент , равный 0,532. Интегральное количесво конвертерного водорода за плавку колеблетс на различных плавках в пределах 300- 1300 нм . Способ позвол ет учесть уолебани температуры металла, соответствующие указанному диапазону изменени интегрального значени водорода , равные ,jj is a stoichiometric coefficient of 0.532. The integral amount of converter hydrogen for smelting fluctuates at different melts in the range of 300–1300 nm. The method allows to take into account the variations in the temperature of the metal, which correspond to the specified range of change in the integral value of hydrogen, equal to
Расход тепла на нагрев, испарение и диссоциацию влаги, попадающей в конвертер с шихтовыми материалами и при прогаре кислородной формы, определ етс до формулеHeat consumption for heating, evaporation and dissociation of moisture entering the converter with charge materials and when the oxygen form is burned up is determined by the formula
гдеWhere
Со НгО So So NgO So
О - тепловой эффект нагрева,O is the heat effect of heating,
V HjOV hjo
испарени и диссоциации воды, кДж/т;evaporation and dissociation of water, kJ / t;
о стехиометрический коэффициент пересчета, нм водорода в 1 т воды. Определ ют изменение температуры металла в конвертере путем учета о stoichiometric conversion factor, nm of hydrogen in 1 ton of water. Determine the temperature change of the metal in the converter by taking into account
расхода тепла на нагрев, испарениеheat consumption for heating, evaporation
исп и диссоциацию влаги Q ц ,, дл условии isp and dissociation of moisture Q c ,, for
кислородно-конвертерного цеха и прин тых производственных показателей 300 т конвертера: вес металла 320 т вес шлака 50 т, теплоемкость металла 250 кДж/т-°С, теплоемкость шлака 400 кДж т , Таким образом, знаменатель формулы (2) равен 100000.oxygen converter shop and accepted production figures of 300 tons of converter: metal weight 320 tons slag weight 50 tons, metal heat capacity 250 kJ / t- ° C, heat capacity of slag 400 kJ tons, Thus, the denominator of formula (2) is 100,000.
Из табл. 2 следует, что охлаждающий эффект пара по сравнению с охлазкдающим эффектом лома в 10 раз больше. Таким образом, 1% пара, составл ющий дл 300 т конвертера 3 т дает охлаждающий эффект в 9© С, а 1 т пара соответственно 30°С.From tab. 2, it follows that the cooling effect of steam compared to the choking effect of scrap is 10 times greater. Thus, 1% of steam, constituting for 300 tons of a converter of 3 tons, gives a cooling effect of 9 ° C, and 1 ton of steam, respectively, 30 ° C.
Стехиометрический коэффициент пересчета нм водорода в 1 кг воды равен 0,803.The stoichiometric coefficient of conversion of nm hydrogen to 1 kg of water is 0.803
Подставив зависимость (4) в уравнение (1), после преобразовани получим зависимость дл определени изменени температуры металла в ван22586010Substituting dependence (4) into equation (1), after transformation, we obtain the dependence for determining the change in the temperature of the metal in van22586010
не конвертера за счет расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию воды в конвертереno converter due to heat consumption for heating, evaporation and dissociation of water in the converter
йТyt
1н,о Н20 н 1n, o n20 n
.WA .Wa
00
5five
Учитыва ; ЧТО 1000 кг пара дает охлаждающий эффект 30° С, получимConsidering; THAT 1000 kg of steam gives a cooling effect of 30 ° C, we get
4nV 9л§93 5 aj)4nV 9l§93 5 aj)
100000 отсюда100,000 from here
q 3731 кДж/мм.q 3731 kJ / mm.
с Эwith e
Таким образом, дл 300 нм водо- родД изменение температуры металла в конвертере составит ,2°С, а дл 1300 нм водорода аТ., ,, 48,5°С. Thus, for 300 nm hydrogen a change in the temperature of the metal in the converter will be 2 ° C, and for 1300 nm hydrogen aT., 48.5 ° C.
Уравнение дл расчета изменени температуры, металла за счет расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию воды в конвертере в зависимости от расхода водорода в конвертерном газе следующее:The equation for calculating the change in temperature, metal due to heat consumption for heating, evaporation and dissociation of water in the converter, depending on the consumption of hydrogen in the converter gas, is as follows:
MT(t.o,5BJe-f -° « jt.,(5)MT (t.o, 5BJe-f - ° "jt., (5)
оabout
Переписав в данное уравнение с введением коэффициентов а, Ъ, с, получим:Rewriting this equation with the introduction of the coefficients a, b, c, we get:
3535
aT(t),o a.|e-tb -M. (е)aT (t), o a. | e-tb -M. (e)
где uT(i) изменение температуры ме- талла за счет расхода тепла на нагрев, испарейие и диссоциацию воды в конвертере , С;where uT (i) is the change in the temperature of the metal due to the heat consumption for heating, evaporation and dissociation of water in the converter, C;
.н ( текущий расход водорода в конвертерном газе,.n (current consumption of hydrogen in converter gas,
i - врем продувки у мин; а 0,583 1 эмпирические коэффи- b 2,7456V циенты, определ емые 0,9995j опытным путем.i is the purge time in min; and 0.583 1 empirical coefficients b 2.7456V, determined 0.9995j empirically.
Прирост темп ёратуры металла в ванне конвертера по ходу продувки определ етс по следующей зависимос- ти:The growth rate of the metal chemistry in the bath of the converter during the purge is determined by the following relationship:
дт(г)- - 1 а 1 тdt (g) - - 1 a 1 t
О-г Oh
начnach
)dt,,(7)) dt ,, (7)
111225860111225860
де u T(t) - текущий прирост темпера- туры металла в ванне конвертера , °С;de u T (t) is the current temperature increase of the metal in the bath of the converter, ° C;
расчетна температура металла в ванне конвертера к концу плавки, определ ема по зависимости (1 ), the design temperature of the metal in the bath of the converter at the end of melting, determined by dependence (1),
рас пол го пос 5 в к и races of the floor of pos 5 in to and
г- jg-j
ноч начальна температура ме- металла,°С;night the initial temperature of the metal, ° C;
5iVo - интегральный расход кислорода дуть на плавку, определ емый по статическому алгоритму, нм ;5iVo is the integral oxygen consumption to blow for melting, determined by the static algorithm, nm;
VQ (il - текущий расход кислородаVQ (il - current oxygen consumption
дуть , нм /мин; t - врем продувки, мин.blow nm / min; t is the purge time, min
Таким образом, с учетом полученных зависимостей (5), (6), получим формулу дл определени текущей температуры металла в ванне конвертера:Thus, taking into account the obtained dependences (5), (6), we obtain the formula for determining the current temperature of the metal in the converter bath:
ntl T,ntl T,
I расп начI rasp nach
„ t - k+c-b.v Wl 4---jVoltldt-QJe dt„T - k + c-b.v Wl 4 --- jVoltldt-QJe dt
S i i (8S i i (8
Экспериментальные исследовани показали , что учет изменени температуры металла из-за расхода тепла на нагрев, испарение и диссоциацию влаги в конвертере повышает точность контрол температурного режима конвертерной плавки.Experimental studies have shown that taking into account the change in metal temperature due to heat consumption for heating, evaporation and dissociation of moisture in the converter improves the accuracy of controlling the temperature regime of converter melting.
В табл. 1 и 2 приведены изменени измер емых и рассчитываемых параметров на характерной плавке R 342701, на которой основным источником вьще- лени водорода в ванне конвертера вл етс только влага, попадающа в ванну конвертера с шихтовыми материалами , и на плавке № 342948, на которой источником выделени водорода в ванне конвертера вл етс влага, попадающа с шихтовыми материалами, а также, вода, попадающа при прогаре кислородной фурмы.In tab. Figures 1 and 2 show the changes in the measured and calculated parameters on the characteristic melting of R 342701, on which the main source of hydrogen in the converter bath is only moisture entering the converter bath with charge materials, and on smelting no. 342948, on which the discharge source The hydrogen in the bath of the converter is moisture that enters with charge materials, as well as the water that enters during the combustion of the oxygen tuyere.
На характерной плавке N 342701 (табл. 1), на которой основным источником выделени водорода в ванне конвертера вл етс только влага, попадающа в ванну конвертера с шихтовы- ми, материалами, значени отклонений фактической температуры металла отIn characteristic melt No. 342701 (Table 1), on which the main source of hydrogen evolution in the converter bath is only moisture entering the converter bath with charge materials, the deviations of the actual metal temperature from
58605860
1212
расчетной на промежуточной плавке, полученные посредством предлагаемого способа, составл ют +3,558 С, а посредством известного - 14,49°С, а 5 в конце плавки соответственно 3,087 и 10,3б с.calculated on the intermediate smelting, obtained by means of the proposed method are +3.558 C, and by means of the known - 14.49 ° C, and 5 at the end of the melting, respectively 3.087 and 10.3b c.
На характерной плавке N 342948 (табл. 2), на которой источником выделени водорода в ванне конвертера вл етс влага, попадающа в ванну конвертера с шихтовыми материалами , а также вода, попадающа при прогаре кислородной фурмы, значени отклонений фактической температуры металла от расчетной на промежуточной плавке, полученные посредством предлагаемого устройства, составл ют 0,565 С, а посредствомIn characteristic melting N 342948 (Table 2), where the source of hydrogen evolution in the converter bath is moisture entering the converter bath with charge materials, as well as water entering during the combustion of the oxygen tuyere, the deviations of the actual temperature of the metal from the calculated one melting, obtained by means of the device proposed, is 0.565 C, and by
известного - 35,58°С, а в конце плавки соответственно 8,932 и 21,69 с. Следовательно, на плавках, в которых имеет место прогар кислородной фурмы, известное устройство дл определени температуры металла имеет наибольшую погрешность, а предлагаемое имеет более высокую точность контрол -тe шepaтypы металла в ванне конвертера как на плавках в которых имеет место прогар кислородной фурмы, так и без прогара кислородной фурмы.known - 35.58 ° C, and at the end of melting, respectively, 8.932 and 21.69 s. Consequently, in swimming trunks, in which the oxygen lance burns out, the known device for determining the temperature of the metal has the greatest error, and the proposed one has a higher accuracy of control — the sperypyry of the metal in the bath of the converter as in the trunks in which the oxygen lance burns out, and without burning out the oxygen tuyere.
Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет определить температуру металла наиболее близко к истинному его значению. ПолученныеThus, the proposed device allows to determine the temperature of the metal closest to its true value. Received
значени температуры металла посредством известного устройства значительно отличаютс от истинного. Сред- неквадратическа погрешность контрол температуры металла по результатам сравнени расчетной температуры с фактической на 115 плавках составл ет 9,48°С.the temperature of the metal by means of a known device is significantly different from the true one. The mean square error of the control of the metal temperature according to the results of the comparison of the calculated temperature with the actual one at 115 heats is 9.48 ° C.
Техническа эффективность устройства состоит в том, что за счет более высокой точности контрол температурного режима конвертерной плавки снижаетс количество плавок с послепродувочными коррекци ми,The technical efficiency of the device is that due to the higher accuracy of controlling the temperature conditions of the converter melting, the number of heats with post-blowing corrections decreases,
что приводит к уменьшению средней длительности плавки, т.е. увеличиваетс производительность конвертеров .which leads to a decrease in the average duration of the heat, i.e. Converters productivity increases.
ii
Составитель A. Абрасимов .РедакторH. Гунько Техред В.Кадар KoppeKTop A.JjicKOCompiled by A. Abrasimov. Editor. Gunko Tehred V. Kadar KoppeKTop A.JjicKO
Заказ 2103/19 Тираж 552ПодписноеOrder 2103/19 Circulation 552Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
Филиал ПУ;П Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Branch of the PU; P Patent, Uzhgorod, Proektna St., 4
vl/vl /
Фиг. 2FIG. 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843816229A SU1225860A1 (en) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Device for monitoring temperature conditions of converter melting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843816229A SU1225860A1 (en) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Device for monitoring temperature conditions of converter melting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1225860A1 true SU1225860A1 (en) | 1986-04-23 |
Family
ID=21148170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843816229A SU1225860A1 (en) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | Device for monitoring temperature conditions of converter melting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1225860A1 (en) |
-
1984
- 1984-11-26 SU SU843816229A patent/SU1225860A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 876727, кл. С 21 С 5/30, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1104163, кл. С 21 С 5/30, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2196659C2 (en) | Method for preparing iron base powder | |
JPS5687617A (en) | Steel making method using arc furnace | |
TW201940704A (en) | Molten metal component estimation device, molten metal component estimation method, and molten metal production method | |
SU1225860A1 (en) | Device for monitoring temperature conditions of converter melting | |
US5392312A (en) | Method and device for regulating the combustion air flow rate of a flue rate gas collection device of a metallurgical reactor, corresponding collection device and metallurgical reactor | |
US3416470A (en) | Method of controlling and/or regulating induced draught fans for waste heat boilers | |
US3489518A (en) | Carbon determination method and apparatus | |
JP4671136B2 (en) | Combustion control method for rotary melting furnace | |
SU1191470A1 (en) | Method of monitoring temperature conditions of converter melting | |
JPS54114413A (en) | Blast furnace operation | |
JPH0419282B2 (en) | ||
Jepson | Calculated Aluminum Oxidation Rates During Rotary Furnace Melting Through Flue Gas Analysis | |
JPS5856002B2 (en) | End point control method for oxygen converter | |
SU1308633A1 (en) | Device for monitoring parameters of converter process | |
JP2599522B2 (en) | Sintering operation method | |
SU1514798A1 (en) | Apparatus for monitoring the parameters of converter process | |
KR100428582B1 (en) | Method for forecasting post combustion ratio of corbon in converter for top and bottom blowing process and method for forecasting carbon concentration in molten steel | |
SU817065A1 (en) | Method of oxygen convertor process control | |
Andersen et al. | Measurement and Evaluation of Tapping Gas Energy from the Silicon Furnace | |
JPS61276624A (en) | Method for controlling oxygen-enriched combustion and controlling device thereof | |
JPS5713169A (en) | Method for controlling concentration of carbon in carburizing atmosphere | |
SU533641A1 (en) | A device for controlling the carbon content in metal melts | |
RU2037528C1 (en) | Method to control metal temperature in converter | |
SU857269A1 (en) | Device for control of termination of convertor blasting | |
SU711108A1 (en) | Method of oxygen convertor process control |