SU825644A1 - СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯПАРАМЕТРОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПО РАДИУСУ КОЛОШНИКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ101Изобретение относитс к металлургии черных и цветных металлов и может быть использовано в системах, управл емых вычислительными устройствами, прецназ— наченными цл автоматического контрол газораспределени по радиусу колошника доменных печей.Известно устройство дл автоматического отбора проб газа по радиусу домен?-- ной печи и их анализа, содержащее зонд, предназначенный дл отбора проб газа, механизм перемещени этого зонда во внутрь шахты печи, гибкий шпанг дл передачи проб газа к коллектору. Устройство работает периодически. Каждые два часа зонд вводитс в печь по радиусу колошника дл последовательного отбора .проб газа в нескольких точках радиуса. Перва проба отбираетс из центра печи, а последн с периферии. Пробы газа, отобранные из шахты, передаютс через гибкий шланг и систему трубопроводов на анализ fl].20Недостаток этого устройства — невозможность ввода зонда в печь и отбора проб газа автоматически по нужной прог— .рамме.Известна также система, предназначенна дл контрол распределени газового потока в доменной печи. Эта система содержит амбразуру и зонд дл одновременного отбора проб газа по радиусу доменной печи и измерени его температуры при помощи термопары, трубу дл отбора и передачи проб газа на анализ, механизм перемещени зонда во внутрь шахты печи, пульт местного управлени механизма перемещени зонда, воздухораспределитель, емкости дл хранени проб газа, газоанализатор, управл ющий комплекс с мнемосхемой и пультом управлени н прибор дл регистрации параметров газа н температуры. Зонд- с термопарой и трубой дл отбора проб газа вводитс в шахту доменной печи до центра с последующим выводом и остановками в заданных точках радиуса. При продвижении зонда во - Google Patents

Description

внутрь шахты осуществл етс  продувка сжатым возцухом отборных отверстий зонда. После достижени  центра печи по- цача сжатого воздуха прекращаетс  и газ под действием избыточного давлени  в шахте печи поступает во внутрь зонда, омыва  гор чий спай термопары. Измерение и регистраци  температуры в каждой точке осуществл етс  автоматическим электронным потенциометром. Одновременно осуществл етс  запоминание измеренных значений и индикаци  температуры. Управление работой системы осуществл етс  с пульта 12,

Недостатком этой системы  вл етс  невозможность автоматического контрол  химического состава газа и его распределени  ПО сечению шахты печи, а также степени использовани  водорода в потоке газов. Такой контроль необходим дл  оценки использовани  газа в доменной печи и расхода топлива при восстановлении и плавке.

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  системы и автомагическое определение степени использовани  водорода потока газов и регистраци  ее распределени  по сечению шахты печи.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему автоматическоТо контрол  параметров распределени  газового потока по сечению шахты печи, содержащую дл  каждого радиуса сечени  шахты зонд дл  одновременного отбора проб газа и измерени  его температуры, вводимый через амбразуру печи, механизм перемещени  зонда в шахту печи, емкости дл  хранени  проб газа, входы которых соединены с зондом и блоками воздухораспределителей , а выходы подключены к газоанализатору , а также общий дл  всех радиусов управл ющий комплекс, входы котрого подключены к термопарам зондов и газоанализаторам каждого радиуса, а выходы - через блоки электроконтактных панелей к механизмам перемещени  зондов , блокам воздухораспределителей каждого радиуса, приборам дл  регистрации параметров газа и температуры, а электроконтактные панели соединены с пультами местного управлени  перемещением зондов, введены датчики, определ ющие количество газа в емкост х, входы которых подключены к каждой емкости дл  хранени  проб газа, а выходы - к управл ющему комплексу, и вычислительные устройства, определ ющие значение степеней использовани  водорода в несколь-i

ких точках этих радиусов, подключенные к выходам газоанализаторов и приборам дл  регистрации степени использовани  водорода.

На фиг. 1 представлена схема системы автоматического контрол  параметров распределени  газового пютока по сечению шахты доменной печи применительно к одному радиусу; на фиг. 2 - блок-схема вычислительного устройства.

Система содержит зонд 1 дл  одновременного отбора проб газа и измерени  его температуры с помощью термопары, вводимый в шахту доменной печи через амбразуру 2. Перемещение зонда 1 осуществл етс  механизмом 3 перемещени , управл емым с .пульта 4 местного управлени . Пробы газа поступают в емкости 5 хранени , снабженные блоками 6 воздухораспределителей . Из емкостей 5 хранени  пробы газа поочередно подаютс  в газоанализатор 7. Емкости 5 хранени  проб газа снабжены также датчиками 8, определ ющими количество газа в емкост х . Один из выходов газоанализатора 7 подключен на первый вход управл ющего комплекса 9 с мнемосхемой и пультом управлени . Параметры газа, определенные в газоанализаторе 7, преобразуютс  в электрические сигналы и передаютс  на первый вход управл ющего комплекса 9 с мнемосхемой и пультом 10 управлени , откуда передаютс  на самопишущие и показывающие приборы 11, 12 и 13, регистрирующие соответственно содержание в пробах углекислого газа, окиси углерода и водорода. Выходы датчиков 8 соединены со вторым входом управл ющего комплекса 9. Вход сигнала термопары, измер ющей температуру газов, соединен с третьим входом управл ющего комплекса 9. Температура газа регистрируетс  прибором 14, вход которого подключен на один из выходов управл ющего комплекса 9. Один из выходов управл ющего комплекса соединен с входом блока электроконтактных панелей, выход которых соединен с входом механизма 3 перемещени  зонда, а один из выходов пульта 4 местного управлени  перемещением зонда 1 соединен с входом блока электроконтакт- ных панелей. Выходы управл ющего комплекса 9 соединены также с входами блока 6 воздухораспределителей и механизма перемещени  зонда. Второй выход газоанализатора 7 соединен с входом вычислительного устройства 15 дл  определени  степени использовани  водорода.

значение которой регистрируетс  самопишущим прибором 16.

Вычислительное устройство 15 (фиг. 2) содержит сумматор 16, входы которого подключены к газоанализатору 7, а выход - к делителю 17, на входы которого подаютс  сигналы от газоанализатора 7 и сумматора 16; масштабный умножитель 18, на который подаетс  входной сигнал с целител 17; умножи- тель 19, входной сигнал на который подаетс  с делител  17, а выходной передаетс  на масштабный умножитель 20, на который входной сигнал подаетс  с умножител  19, а выходной вместе с выходным сигналом от делител  17 передаетс  на дифференциатор 21, входные сигналы на который подаютс  с масштабных умножителей 18 и ,2О, а выходной сигнал,пропорциональный значению.степени использовани  водорода, передает- с  на прибор 22 дл  регистрации распределител  степени использовани  водорода по сечению шахты печи.

Д1Я одновременного контрол  парамегров химического состава газового потока и его температуры по нескольким радиусам сечени  шахты, например, радиусам А - Е и более, основное оборудование, средства системы и взаимодействие меж- ду ними аналогичное, а их количество увеличиваетс  в зависимости от количества радиусов, по которым ведетс  контроль параметров газораспределени . При этом общими средствами системы  вл - ютс  блок электроконтактных панелей, управл ющий комплекс и приборы дл  регистрации параметров газа и его температуры .

Система автоматического контрол 

параметров распределени  газового потока по сечению шахты печи работает еледующим образом.

При включении системы управл ющий комплекс 9 в соответствии с заданными программами формирует и выдает сигналы на ввод зонда 1 через амбразуру 2 в соответствующие точки радиусов А - Е Эти сигналы коммутируют наход щиес  в электроконтактных панел х электрические цепи приводов механизма 3 перемещени  зонда 1 и зонд вводитс  в шахту печи . Затем производитс  отбор проб газа и измерение его температуры термопарами , помещенными в корпусе зонда 1. Эти пробы газа подаютс  в емкости 5 хранени , количество которых соответствует количеству точек отбора проб. Далее пробы газа поочередно из каждой емкости хранени  передаютс  в газоанализаторы 7, гае производитс  их анализ После чего электрические СИГНЕШЫ, по величине пропорциональные содержанию углекислого газа, окиси углерода и водорода , передаютс  на управл ющий комплекс 9 и далее на соответствующие самопищу1цие приборы 11, 12 и 13, фиксирующие каждую составл ющую газа.

Электрические сигналы, соответствующие температуре .проб газа, также передаютс  от термопар каждого зонда на управл ющий комплекс 9.

Расчет степени использовани  водорода потока газов 1ведетс  по формуле

COi

®1СО Со+сб- степень использовани  окиси углерода.

Одновременно е сигналами, подаваемыми на комплекс 9, от газоанализатора 7 подаютс  электрические сигналы, пропорциональные содержанию окиси углерода и углекислого газа на сумматор 16 вы- числительного устройства 15, который рассчитывает суммы содержани  окиси углерода и углекислого газа. Полученные сигналы этих сумм подаютс  на делитель 17, куда одновременно подаютс  сигналы пропорциональные содержанию двуокиси углерода, от газоанализатора 7 и эти сигналы дел тс  на сумму сигналов, пропорциональных содержанию окиси углерода и углекислого газа. Из делител  17 полученные при велении сигналы подаютс  в масштабный умножитель 18, где производитс  умножение полученных сигналов на посто нный коэффициент (1, 41) i и в умножитель 19, где производитс  перемножение полученных при делении сигналов . Из умножител  19 сигналы подаютс  в масштабный умножитель 2О, где производитс  их умножение на посто нный коэффициент (1,07).

I.

Из масштабных умножителей 18 и 20 сигналы подаютс  в дифференциатор 21, где произвоаитс  вычитание из сигналов , полученных в масштабном умножителе 18, сигналов, полученных в масштабном умножителе 2О.

Claims (2)

1. Полученные сигналы в. .дифференциаторе 21, пропорциональные степен м использовани  водороа, передаютс  на самопишущий прибор 22, при помощи которого записываютс  в виде графиков процентные содержани  степеней использовани  водо- рода газов в нескольких точках сечени  шахты -печи. При заполнении пробами газа емкосте 5 хранени  в последних повышаетс  давление . При достижении заданного значеНИН давлени  датчики 8, определ ющие количество газа в емкост х, дают коман ды на закрытие проб газа в емкост х 5, а управл ющий комплекс 9 формирует си налы на перемещение зонда 1 из одних точек радиусов А - Е в другие. При помощи пульта 4 местного управ лени  ввод зонда 1 в шахту печи производитс  в ручном режиме при отключенном управл ющем комплексе 9. Такое выполнение системы автоматического контрол  параметров распределени  газовых потоков по сечению печи обеспечивает автоматический контроль степени использовани  водорода в нескольких точках радиуса шахты печи с ре гистрацией ее значений самопишущими приборами, а также увеличивает быстродействие системы. Годовой экономический эффект от внед рени  предлагаемой системы на одной до менной печи объемом 320О м составл  ет около 20О тыс. руб, в год. Формула изобретени  Система автоматического контрол  параметров газораспределени  по радиусу колошника доменной печи, содержаща  дл  каждого радиуса сечени  шахты зонд дл  одновременного отбора проб газа и измерени  его температуры, вводимый через амбразуру печи, привод перемещени  зонда в шахту печи, емкости дл  хранени  проб газа, входы которых соединены с зондом и блоками воздухораспределителей , а выходы подключены к газоанализатору , а также общий дл  всех радиусов управл ющий комплекс, входы которого подключены к термопарам зондов, газоанализаторам и вычислительным блокам , а выходы - через блоки электроконтактных панелей к приводам перемещени  зондов, блокам воздухораспределителей каждого радиуса, приборам дл  регистрации параметров газа и температуры, а электроконтактные панели соединены с пультами местного управлени  перемещением зондов, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  системы и автоматического определени  степени использовани  водорода потока газов и регистрации ее распределени  по сечению шахты печи, емкости дл  хранени  проб газа снабжены датчиками давлени , выходы которых подключены к входам управл ющего комплекса. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 143409, кл. С 21 В 7/24, 1967.
2. 2.Проблемы автоматизированного управлени  доменным производством. Сбор- ник.М., 1974, с. 111-117.