SU1705358A1 - Способ управлени процессом выплавки стали в дуговой печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к выплавке стали в дуговых печах. Цель - снижение расхода электроэнергии и огнеупоров и повышение производительности печи. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что измер ют уровень облученности стен и свода в диапазоне длин волн Я - 4000-2000 А и при превышении этого уровн  на 10% и более за врем , усредненное за 0,005-0.015 плавки, подают порцию пенообразующей присадки массой 0,001-0,003 Мшанки, при этом дупл закрываютс , что благотворно вли ет на стойкость футеровки. Следующую порцию подают не ранее чем через 0,03-0,06 г™ и.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретнее к выплавке стали в дуговых печах.

Цель изобретени  - снижение расхода электроэнергии и огнеупоров и повышение производительности печи.

Сущность изобретени  состоит в том, что дл  повышени  теплового КПД электрической дуги и снижени  облученности футеровки печи дугу закрывают слоем пенистого шлака, который образуетс  при добавках порции пенообразующей присадки массой 0,001-0,003 М плавги, состо щей из оксида кальци  и частиц углерода.

Дуга  вл етс  мощным генератором УФ-излучени , но при закрытой дуге это излучение поглощаетс  шлаком. При закрытой дуге остаетс  сравнительно посто нным фоновое УФ-излучение, величина которого, измеренна  датчиком, выбрана в качестве опорного сигнала. Если дуга открываетс , то

увеличение интенсивности УФ-излучени , измеренного в диапазоне длин волн А -2000-4000 А, фиксируетс  датчиком, усредн етс  за период времени 0,005-0,015 Гплавки дл  исключени  ложного срабатывани  и при превышении усредненного значени  измеренной интенсивности на 10% и более даетс  команда на подачу порции пенообразующей смеси. При попадании этой смеси в шлак частицы углерода, сгора , образуют газообразующую окись углерода, а неразошедшиес  частицы оксида кальци   вл ютс  центром зарождени  газовой фазы . Образующа с  при этом газошлакова  пена поднимает шлак и экранирует дугу. После подачи порции исполнительный механизм блокируетс  на врем  0,03-0,06 плавки, так как дл  того, чтобы смесь сработала , требуетс  врем .

Выбранный диапазон измерени  длин волн Я обусловлен тем. что излучение с

о ел

CJ гп

со

нами волн более 4000 А характеризует не только светимость открытой дуги, но и светимость металла и шлака, а излучение с А , меньшей 2000 А, поглощаетс  атмосферой печи.

Значение периода усреднени  измерени , равное 0,005-0,015 Тплавки выбрано исход  из того, что при усреднении менее чем за 0,005 т исполнительному устройству может быть выдана ложна  команда из-за флюктуации дуги, а при усреднении более 0,015 т наблюдаетс  инерционность системы , в результате чего дуга часть времени горит открыто.

Уровень превышени  опорного сигнала на 10% и более выбран исход  из того, что меньший уровень превышени  приводит к ложным срабатывани м из-за флюктуации излучени  дуги и степени точности датчика.

Пределы изменени  порции пенообра- зующей присадки объ сн ютс  тем, что при массе порции менее 0,001 Мплавки высота вспененного шлака недостаточна дл  закрыти  дуги, а при массе более 0,003 Мплавки пенообразование очень интенсивно и вызывает повышенный сход шлака, дуги открываютс , увеличиваетс  расход электроэнергии и огнеупоров, а также снижаетс  производительность.

Врем  блокировки исполнительного ме- ханизма 0,03-0,06 Тплзвки объ сн етс  тем, что при времени блокировки менее 0,03 г смесь может не успеть сработать и закрыть дуги, исполнительный механизм отдает новую порцию смеси, на которую расходуетс  лишн   электроэнерги , что вызывает повышенный сход шлака и оголение дуг. При времени блокировки более 0,06 г стара  порци  смеси не участвует в пенообразова- нии, а подача новой блокирована, часть вре- мени дуга горит открыто.

Можно величину порции пенообразую- щей смеси измен ть пр мо пропорционально величине разбаланса опорного и измеренного значени  сигнала в пределах 0,001-0,003 Мплавки, так как интенсивность УФ-излучени  зависит от степени открыти  дуги. Регулиру  массу порции, можно при меньшем расходе пенообразующей смеси добитьс  соответстви  высоты шлака и длины дуги.

Также возможно изменение массы порции обратно пропорционально скорости окислени  углерода, так как при увеличении скорости окислени  углерода дл  аналогичного эффекта требуетс  меньша  порци  пенообразующей смеси.

Данные сведены в таблице.

П р и м е р 1. Технологию испытывали в 100-тонной дуговой печи типа ДСП-10046, снабженной трансформатором мощностью 75 МВТ. В качестве шихты использовали металлический лом, в качестве шлзкообра- зующего - известь. Продувку металла кислородом начинали сразу же после включени  дуги. После расплавлени  большей части шихты электрическа  дуга оказывалась в поле зрени  УФ-датчика. Датчик измер л уровень облученности стенки печи в диапазоне длин волн 2000-4000 А.усредн   его за период 50 с, что составл ет 0,01 Гплавки, затем этот сигнал сравнивалс  блоком сравнени  с опорным сигналом, и при превышении опорного значени  на 15% подавалась команда исполнительному механизму на подачу извести и кокса (пенообразующз  смесь) массой 150 кг (0,0015 Мплавки). При этом исполнительный механизм блокировалс  на 5 мин (0,06 Тплавки). Через несколько минут шлак вспенивалс  и закрывал дуги. В результате этого увеличивалс  сьем мощности. КПД дуги, увеличива  производительность на 10%; расход электроэнер гии снизилс  на 15 кВт ч/т, износ огнеупоров на 1-2 мм/плавки.

П р и м е р 2. Плавку вели в печи аналогично примеру 1, врем  усреднени  сигнала от УФ-датчика 25 с (0,005 главки), превышение сигнала над опорным значением, при котором подаетс  порци  пенообразующей присадки, равно 10%, масса порции присадки 100 кг (0,001 М плавки), врем  задержки исполнительного механизма 2.5 мин (0,03

плавки).

П р и м е р 3. Плавку вели аналогично примерам 1 и 2, врем  усреднени  от УФ- датчика 75 с (0,015 Тплавки). превышение сигнала над опорным значением, при которое даетс  пенообразующа  присадка, равно 10%, масса пенообразующей присадки 300 кг (0,003 Мплавки), исполнительный механизм блокировалс  на 7,35 мин (0.045

Тплавки).

П р и м е р 4. Процесс вели аналогично примерам 1 - 3, массу порции пенообразующей присадки плавно мен ли в пределах 100-300 кг (0,001-0,003 Мплавки) пр мо пропорционально величине разбаланса опорного и измерительного сигнала.

П р и м е р 5. Процесс вели аналогично примерам 1 - 3, массу порции пенообразующей смеси плавно измен ли обратно пропорционально скорости окислени  углерода в ванне.

Крайние значени  порции 100-300 кг.

Claims (1)

1. Преимуществом способа по сравнению с прототипом  вл етс  больша  стойкость футеровки и меньший расход электроэнергии за счет более точного дозиро- вани  пенообразующей смеси и лучшего экранировани  электрических дуг. Формула изобретени  1. Способ управлени  процессом выплавки стали в дуговой печи, включающий формирование шлака на поверхности ванны металла, подачу пенообразующей смеси дл  экранировани  дуги и продувку металла кислородом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД печи, снижени  расхода огнеупоров, измер ют интенсивность ультрафиолетового излучени  на поверхности водоохлаждаемой панели свода или стены печи в диапазоне длин волн Я 2000-4000 А, усредн ют измеренное значение за период времени, равный 0,005-0.015 плавки, сравнивают его с опорным заданным по технологии сигналом и при превышении уровн  разбаланса более Ю% подают порцию пенообразующей смеси массой 0,001-0,003 Мплавки. а при сохранении разбаланса очередную порцию пенообразующей смеси подают через 0,03-0,6

   Гплавки2 . Способ по п. 1, отличающийс  тем, что массу порции пенообразующей смеси измен ют пр мо пропорционально величине разбаланса в пределахО,001-0.003

   М плавки3 . Способ по п. 1, отличающийс  тем, что массу порции пенообразующей смеси измен ют в обратной зависимости от скорости окислени  углерода,

   Продолжение таблицы