SU1573029A1

SU1573029A1 - Устройство контрол распределени газового потока в шахтной печи

Info

Publication number: SU1573029A1
Application number: SU884488415A
Authority: SU
Inventors: Виталий Павлович Лялюк
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-06-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам контрол распределени газового потока в шахтной печи. Цель изобретени - повышение точности и надежности контрол . В устройстве производ тс замеры общего расхода гор чего дуть , расхода колошникового газа по газоотводам, перепадов давлений на измерительном участке каждого фурменного прибора. Затем в блоке 17 определ ютс коэффициенты сопротивлени каждого измерительного участка, а далее в блоке 22 расходы дуть через фурмы. Затем в блоке 24 суммируют расходы дуть через фурмы и сравнивают с замеренным общим расходом. С помощью газоанализаторов в устройстве определ етс содержание O₂, H002, CO и CO₂ в колошниковом газе, а далее в блоке 48 вычисл етс отношение содержани азота в дутье и содержание азота в колошниковом газе. На основании этого отношени в блоке 50 определ ем общий расход колошникового газа. В блоке 24 суммируют расходы колошникового газа по газоотводам, сравнивают его со значением, полученным в блоке 50, и определ ют погрешность суммарного расхода колошникового газа с общим расходом газа. При превышении этой погрешности определенной величины, производ т повторные измерени и вычислени , что позвол ет добитьс требуемой точности. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, а в частности к изме- расходов гор чего дуть через доменной печи и расходов колошникового газа через газоотводы в купольной части печи, что позвол - контролировать распределение га- зЬвого потока в печи не по косвен- признакам, а на основании пр мых замеров расходов среды на входе и Яыходе в шахтную печь.

Целью изобретени вл етс повышение точности и надежности контрол .

На чертеже представлена функцио- нальна схема устройства.

Устройство контрол распределени газового потока в шахтной печи

1содержит первичный преобразователь

2дл измерени общего расхода го- р чего дуть , например труба Вентури , которьй через импульсные трассы соединен с дифманометром 3, например типа ДМ. Дифманометр 3 соединен электрически с вторичным регистри- рующим прибором 4, например, типа КСД. Отборы 5-7 (по числу фурм) статического давлени , например, в кольцевом воздухопроводе 8 и неподвижных коленах 9 каждого фурменного прибора соединены импульсными трассами с соответствующими дифманомет- рами 10-12 типа ДМ, которые соединены с входами 13-16 блока 17 (блок определени коэффициентов со- противлени измерительных участков) и с входами 18-21 блока 22 (блок контрол расходов среды на измерительных участках). Блок 17 соединен с блоком 22 св зью 23, а блок 22 - с блоком 24 (блок сравнени общего расхода среды с суммарным расходом среды на измерительных участках) св зью 25 по каналу контрол расходов дуть через каждую фурму„ Вторичный прибор 4 соединен с входами 26 и 27 блоков 17 и 24 соответственно , на которые поступает информаци об общем расходе дуть . Блок 24 св зан двум обратными св з ми 28 и 29 с входами блоков 17 и 22 соответственно по каналу контрол расходов гор чего дуть через фурмы.

В трубопроводе 30 дуть установлено отборное устройство 31 газоанализатора на О, (кислород), а в газоотводах 32 на купольной части печи 1 установлены отборные устройства газоанализаторов 33-35 на Нг (водород), на СО (окись углерода) и. на С02 (углекислота). Все отборные устройства соединены с электронными блоками 36-39 соответствующих газоанализаторов (блок 36, например, газоанализатор типа МПС, блок 37, например, газоанализатор типа ТП, а блоки 38 и 39, например, газоанализаторы типа ОА). Электронные блоки 36-39 газоанализаторов соединены с вторичными показывающими и регистрирующими приборами 40-43 типа КСМ, выходы крторых соединены с входами 44- 47 блока 48 (блок определени отношени содержани азота в дутье к содержанию азота в колошниковом газе). Выход блока 48 соединен с входом 49 блока 50 (блек контрол общего расхода колошникового газа), а второй вход 51 блока 50 соединен с выходом вторичного прибора 4„ Два выхода блока 50 соединены с входом 52 блока 17 и входом 53 блока 24„ Отборы 54-57 (по количеству газоотводов 4-8 шт) статического давлени соединены импульсными лини ми с дифманометрами 58 и 59, например , типа ДМ, которые соединены

своими электрическими выходами с входами 60-62 блока 17 и входами 63 - 65 блока 22о Блок 17 имеет дополнительную св зь с входом 66 блока 22, а блок 22 дополнительную св зь с входом 67 блока 24 по каналу контрол расхода колошникового газа через газоотводы 32. Два выхода блока 24 соединены дополнительными обратными св з ми 68 и 69 с блоками 17 и 22 соответственно. Блок 22 соединен своими выходами с многоточечными вторичными приборами 70 и 71, показывающими и регистрирующими расходы дуть через фурмы и расходы колошникового газа через газоотводы, например, типа КСМ„

Устройство контрол распределени газового потока в шахтной печи работает следующим образом.

В доменную печь 1 по пр мому трубопроводу 30 через кольцевой воздухопровод 8 и фурменные приборы подаетс обогащенное кислородом дутье, а через газоотводы 32 отводитс колошниковый газ (обычно на печи четыре газоотвода, а на печах объемом 5000 м3 восемь газоотводов).

Производ т одновременные замеры (по каналу контрол расхода гор чего дуть ) общего расхода гор чего дуть ,по цепочке преобразователь 2 - диф- манометр 3 - вторичный прибор 4, сигналы с которого поступают в блоки 17 и 24, а также перепадов давлений на измерительном участке каждого фурменного прибора по цепочке отборы 5-7 статического давлени - диф- манометры 10 - 12, сигналы с которых поступают в функциональные блоки 17 и 22. В блоке 17 определ ют коэффициенты сопротивлени каждого из измерительных участков на фурменных приборах, реша систему уравнений баланса (количество уравнений в системе равно количеству воздушных фурм на доменной печи):

730296

где Q QJЈ,..., Q JЈ - общие объемные расходы гор чего дуть в последовательно проведенных замерах, равных числу воздушных фурм п; 5 k9, ,kg2,...,kg;,...,k9r, - коэффициенты сопротивлени каждого измерительного участка (каждого фурменного прибора),

. ДРа,, 4Pj2,...,4Pfl|-,...dPfn,dPjl , /IP /IP /IP /IP n ZIP

.2 ...ojdr,,,,..,,,, tir Ј( , .ir ,j7, o.., Pqg Pat

перепады давлени гор чего дуть на каждом измерительном участке фурмен .г кого прибора в каждом из п замеров,,

В блоке 22 определ ют по полученным коэффициентам сопротивлени и замеренным перепадам расходы дуть через фурмы по формуле

20.

V V ЛР9

где Q - расход дуть через фурму;

k . - коэффициент сопротивлени измерительного участка; ЛРд; - перепад давлени на этом

участке i - номер фурменного прибора„

Расходы дуть через фурмы регистрируютс вторичным прибором 70. В блоке 24 суммируют расходы дуть через йурмы и сравнивают с замеренным

общим расходом, определ ют относительную погрешность полученного значени общего расхода с измеренным общим расходом. Блок 24 соединен лини ми обратных св зей с блоками 17 и

22 дл управлени их работой (по каналу контрол расхода дуть ). При непревышении погрешностью класса точности измерительной системы по линии 29 обратной св зи поступает

сигнал в блок 22, где фиксируют значени расходов гор чего дуть через фурмы и выдают их на вторичный многоточечный прибор 70, соединенный с выходом блока 22. При превышении погрешностью класса точности измерительной системы по каналу контрол расхода гор чего дуть через фурмы по линии 28 обратной св зи подаетс сигнал в блок 17, где повтор ют one-

рацию по определению коэффициентов сопротивлени дл каждого измерительного участка после соответствующих новых одновременных замеров общего расхода гор чего дуть и перепадов давлени на измерительных участках и т.д.

Одновременно с замерами по каналу Контрол расхода гор чего дуть про- извод т замеры и по каналу контрол Расхода колошникового газа по газо- Отводам. Определ ют концентрацию Кислорода в дутье по цепочке отборно устройство 31 - электронный блок га- зоанализатора 36 - вторичный регистрирующий прибор АО. Определ ют содер &ание водорода, окиси углерода и углекислоты в колошниковом газе по Цепочке отборные устройства 33 - 35 электронные блоки газоанализаторов 37 - 39 - вторичные приборы 41 - 43. С вторичных приборов 40-43 сигналы поступают в блок 48, где определ ют отношение содержани азота в дутье

к содержанию азота в колошниковом

газе:

1

Nr

100-0

ЮОНгЦ-СО -СО

где

К„, Nr - содержание азота в дутье и колошниковом газе соответственно , %$ О ,j - содержание кислоро-

да в дутье, %j

Нг, CO,CO,j - содержание водорода, окиси углерода и углекислоты в колошниковом газе соответ- ственно %.

Сигналы1 о соотношении Nh/NL и с вторичного прибора 4 об общем расходе дуть поступают в блок 50, где определ ют общий расход (выход) ко- лоюникового газа

где Q rgl QnЈ - общие расходы колош- никового газа и дуть соответственно.

Сигнал об общем расходе колошникового газа поступает в блоки 17 и 24, куда поступают также сигналы о перепадах давлени на измерительных участках контрол расхода колошникового газа в газоотводах по цепочке отборы 54-57,...2п статических давлений - дйфманометры 58, 59,„„.п i(п - количество газоотводов)э сигнал с которых поступают в функциональные блоки 17 и 22„ В блоке 17 определ ют коэффициенты сопротивлени каждого

измерительного участка на газоотводах колошникового газа из уравнени баланса .

где Q ,Q . „. ,Q , - общие объемные расходы колошникового газа в последовательно проведенных замерах, равных числу газоотводов на печи п }

kr( ,kri,.0.,kn ,...k гп- коэффициенты сопротивлени каждого измерительного участка газоотвода,

4PJ., ,ЛР г-,... ,dPrf о. о ,4Рг„-,4Р г,-,

,...,ЛР, ,.о„.ЛР;;,,ДРГП; ,

..., „,.,ДРГП - перепады давлени колошникового газа на каждом измерительном участке газоотвода в каждом замере.

В блоке 22 определ ют по полученным коэффициентам и замеренным перепадам расходы колошникового газа по газоотводам

---V

fT

i

5

0

5

0

5

где q.

Т

расход колошникового газа через газоотвод , коэффициент сопротивлени измерительного участка на газопроводе; ДРру перепад давлени на этом

участкеJ

1 - номер газоотвода. В блоке 24 суммируют расходы колошникового газа по газоотводам, сравнивают с его значением, полученным в блоке 50|И определ ют относи- тельную погрешность полученного значени суммарного расхода колошникового газа с общим расходом газа Блок 24 соединен дополнительными лини ми 68 и 69 обратной св зи с блоками 17 и 24 дл управлени их работой по каналу контрол расхода колошникового газа пв газоотводаМо При непревышении погрешностью газа класса точности измерительной системы контрол расхода колошникового газа по линии

91

69 обратной св зи поступает сигнал в блок 22, где фиксируют значени расходов колошникового газа по газоотходам и выдают их на вторичный многоточечный прибор 71, соединенный с выходом блока 22. При превышении погрешностью класса точности измерительной системы по линии 68 обратной св зи подаетс сигнал в блок 17, где повтор ют операцию по определению коэффициентов сопротивлени дл каждого измерительного участка на газоотводах после соответствующих новых одновременных замеров общего расхода колошникового газа и перепадов давлений на измерительных участках газоотводов И Т0До

Контроль расходов дуть по фурмам и контроль расходов колошникового газа по газоотводам осуществл етс одновременно в реальном масштабе времени , что позвол ет получить достоверную картину по распределению газового потока в шахтной печи, повысить точность и надежность контрол распределени газового потока, своевременно принимать меры по обеспечению ровного хода печи и за счет этого улучшить технико-экономические показатели доменной плавки.

Claims

Формула изобретени

Устройство контрол распределени газового потока в шахтной печи, содержащее первичный преобразователь дл измерени расхода дуть в общем воздухопроводе, патрубки статического давлени на измерительных участках фурменных приборов, соединенных с дифманометрами, и электрически соединенные с ними блок определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков, блок контрол расходов среды на измерительных участках , вторичные регистрирующие приборы , блок сравнени общего расхода среды с суммарным расходом среды на измерительных участках, вход которого соединен с выходом блока контрол расходов среды на измерительных участках, а выход соединен с входом блока определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков и входом блока контрол расходов среды на измерительных участках по каналу контрол расхода дуть через фурмы

0

5

10

печи, а выход первичного преобразовател дл измерени расхода дуть в общем воздухопроводе через дифмано- метр и вторичный прибор соединен с блоком определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и надежности контрол , оно снабжено блоком контрол общего расхода колошникового газа и блоком определени соотношени содержани азота в дутье к содержанию азота в колошниковом газе, входы которого соединены с выходами вторичных приборов газоанализаторов содер20 5

0

5

0

5

0

5

жани 0 в дутье,

Н.

СО и СО. в

, П WV .

колошниковом газе, а выход соединен с одним из входов блока контрол общего расхода колошникового газа, второй вход этого блока соединен с выходом вторичного прибора контрол общего расхода дуть на печь, блок контрол общего расхода колошникового газа двум выходами соединен с входами блока определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков и блоком сравнени общего расхода среды с суммарным расходом среды на измерительных участках, причем дополнительные входы блока определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков и блока контрол расходов среды на измерительных участках соединены с выходами дифманомет- ров, которые соединены с патрубками статического давлени на измерительных участках газоотводов на купольной части колошника печи, при этом дополнительный выход блока определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков соединен с дополнительным входом блока контрол расходов среды на измерительных участках,а дополнительный выход этого блока соединен с дополнительным входом блока сравнени общего расхода среды с суммарным расходом среды на измерительных участках по каналу контрол расходов колошникового газа в газоотво- дах на купольной части печи, а два выхода последнего блока соединены дополнительной обратной св зью с входами блока определени коэффициентов сопротивлени измерительных участков и блока контрол расходов среды на измерительных участках по каналу контрол расходов колошникового газа в газоотводах на купольной части печи„