SU866374A1

SU866374A1 - Method of automatic regulating of yield of slag cotton cupola melt

Info

Publication number: SU866374A1
Application number: SU802866506A
Authority: SU
Inventors: Григорий Исакович Левин; Игорь Викторович Гуринович; Кирилл Эммануилович Горяйнов; Валерий Игоревич Стратилатов; Евгений Иванович Майко; Николай Яковлевич Скобов
Priority date: 1980-01-04
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1981-09-23

Description

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к автоматическому управлению процессом плавления сырья в шахтных печах с плотным слоем и может быть использовано при производстве минераловатных изделий с ⁵применением вагранки для получения силикатного расплава с последующим его распылением с помощью агрегата центробежно-дутьевого типа.The invention relates to the production of heat-insulating materials, namely, to automatically control the process of melting raw materials in shaft furnaces with a dense layer and can be used in the manufacture of mineral wool products with ⁵ using a cupola for producing silicate melt with its subsequent spraying using a centrifugal-blast type aggregate.

Известен способ автоматического регулирования дебита расплава, где регулирование производительности вагранки осуществляется путем изменения подачи дутьевого воздуха по сигналу изменения сопротивления шихтового столба [1].A known method of automatically controlling the flow rate of the melt, where the control of the cupola productivity is carried out by changing the supply of blast air by the signal of the resistance change of the charge column [1].

Однако ввиду того, что регулирование производительности вагранки в данном способе осуществляется по косвенному параметру последней (сопротивлению шихтово го столба), в то время как дебит расплава зависит также от ряда других параметров (температуры расплава, состава шихты, степени загрузки и т.д.), данный способ не обеспечивает необходимой стабилизации дебита расплава.However, due to the fact that the cupola productivity in this method is controlled by the indirect parameter of the latter (resistance of the charge column), while the melt flow rate also depends on a number of other parameters (melt temperature, charge composition, degree of loading, etc.) , this method does not provide the necessary stabilization of the flow rate of the melt.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического регулирования дебита расплава, который используется в минераловат— ных технологических линиях, где регулирование производительности осуществляется по току двигателя центрифуги, распыляющей расплав.Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method for automatically controlling the flow rate of the melt, which is used in mineral wool production lines, where the performance is controlled by the current of the centrifuge motor spraying the melt.

В данном способе, включающем задание дебита расплава и регулирование -подачи дутьевого воздуха, используется зависимость потребляемого приводным двигателем центрифуги тока от дебита расплава, что имеет определенные преимущества в сравнении со способами регулирования дебита расплава по косвенным параметрам вагранки [21.In this method, which includes setting the melt flow rate and controlling the supply of blast air, the dependence of the current consumed by the centrifuge drive motor on the flow rate of the melt is used, which has certain advantages compared to methods for controlling the flow rate of the melt by indirect cupola parameters [21.

Основным недостатком известного является недостаточная степень корреляции между током приводного двигателя центрифуги и дебитом расплава, а также завися10The main disadvantage of the known is the insufficient degree of correlation between the current of the centrifuge drive motor and the flow rate of the melt, as well as

IS мость этого тока от других факторов (трения в подшипниках, редукторе и других вращающихся частях центрифуги, меняющихся с течением времени·под действием внешних факторов), в результате чего не достигается необходимая точность и дебит расплава определяется практически весьма приближенна.IS this current from other factors (friction in bearings, gearbox and other rotating parts of the centrifuge, changing over time under the influence of external factors), as a result of which the required accuracy is not achieved and the melt flow rate is determined very approximately.

Цель изобретения - повышение точности определения и регулирования дебита расплава минераловатной вагранки.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining and controlling the flow rate of a mineral wool cupola melt.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе автоматического регулирования дебита расплава минераловатной вагранки, включающем задание дебита расплава и регулирование подачи дутьевого воздуха, дополнительно измеряют избыточное давление внутри неподвижного кольцевого сопла центробежно-дутьевого агрегата, полученное значение, пропорциональное дебиту расплава, сравнивают с заданным значением дебита расплава и по полученной разности сравниваемых значений регулируют подачу дутьевого воздуха в вагранку.This goal is achieved by the fact that in the known method for automatically controlling the flow rate of a mineral wool cupola, including setting the flow rate of the melt and controlling the flow of blowing air, the overpressure inside the stationary ring nozzle of the centrifugal blowing unit is additionally measured, the obtained value proportional to the flow rate of the melt is compared with a predetermined value the flow rate of the melt and according to the obtained difference of the compared values regulate the flow of blast air into the cupola.

Таким образом в предлагаемом способе автоматического регулипования дебита расплава регулирование подачи дутьевого воздуха в плавильный агрегат осуществляется по сигналу, зависящему только от дебита расплава, так как избыточное давление внутри неподвижного кольцевого сопла центрифуги прямо пропорционально количеству расплава.Thus, in the proposed method for automatically controlling the flow rate of the melt, the supply of blast air to the melting unit is controlled by a signal that depends only on the flow rate of the melt, since the excess pressure inside the fixed ring nozzle of the centrifuge is directly proportional to the amount of melt.

На фиг. 1 приведен один из вариантов его реализации; на фиг. 2 — эквивалентная схема подачи пара (воздуха) на раздув*In FIG. 1 shows one of the options for its implementation; in FIG. 2 - equivalent scheme for supplying steam (air) for blowing *

P₂ Минераловатная вагранка 1 имеет летку 2, под которой установлен наклонный желоб 3, заканчивающийся у внутренней полости чаши 4, соединенной валом с приводом 5. Неподвижное кольцевое сопло 6 по окружности имеет отверстия 7. Внутренняя полость кольцевого сопла 6 соединена через клапан 8 с измерительным входом регулятора 9 и регулируемым клапаном 10, вход которого подключен к магистрали 11 подачи воздуха (пара). Регулируемый клапан 10 соединен через исполнительный механизм 12 с выходом регулятора 9. Выход регулятора 13 через исполнительный механизм 14 соединен с регулируемым клапаном 15, вход которого подключен к магистрали подачи дутьевого воздуха 16, а выход через сужающее устройство 17 — к магистрали подачи дутьевого воздуха в вагранку 1. Су— жающее устройство 17 соединено с измерительным входом регулятора 13.P ₂ Mineral wool cupola 1 has a notch 2, under which there is an inclined groove 3, ending at the inner cavity of the bowl 4, connected by a shaft with a drive 5. The fixed annular nozzle 6 has holes 7 around the circumference. The inner cavity of the annular nozzle 6 is connected through the valve 8 to the measuring the input of the regulator 9 and the adjustable valve 10, the input of which is connected to the line 11 of the air supply (steam). The adjustable valve 10 is connected through the actuator 12 to the output of the regulator 9. The output of the regulator 13 through the actuator 14 is connected to an adjustable valve 15, the input of which is connected to the blow air supply line 16, and the output through the constriction device 17 to the blow air supply line to the cupola 1. The compression device 17 is connected to the measuring input of the regulator 13.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Расплав из минераловатной вагранки 1 через· летку 2 по желобу 3 поступает во внутреннюю полость чаши 4, приводимой во вращение приводом 5.The melt from the mineral wool cupola 1 through the slot 2 through the groove 3 enters the internal cavity of the bowl 4, driven by the drive 5.

Через регулируемый клапан 8 внутрь неподвижного кольцевого сопла 6 под заданным давлением подается энергоноситель (пар, воздух). Для стабилизации этого давления используется контур, содержащий клапаны 8 и 10, регулятор 9 и исполнительный механизм 12.Through an adjustable valve 8, an energy carrier (steam, air) is supplied into the stationary annular nozzle 6 under a given pressure. To stabilize this pressure, a circuit is used containing valves 8 and 10, a regulator 9, and an actuator 12.

Расплав под действием центробежных сил расплавляясь внутри чаши, сходит с кромки чаши центрифуги тонкой пленкой, которая под действием струек энергоносителя распадается на отдельные капли и волокна, осаждаемые в камере волокиоосаж— дения.The melt, under the action of centrifugal forces, melts inside the bowl and descends from the edge of the centrifuge bowl with a thin film, which, under the action of the energy carrier streams, breaks up into individual drops and fibers deposited in the fiber deposition chamber.

При этом струйки энергоносителя, взаимодействуя с расплавом^ отклоняются на угол β тем больший, чем выше сопротивление распыляемого расплава.In this case, the trickles of the energy carrier interacting with the melt ^ are deflected by an angle β the greater, the higher the resistance of the sprayed melt.

На эквивалентной схеме подачи пара (воздуха) на раздув (фиг. 2) показаны:On the equivalent scheme for supplying steam (air) to the blow (Fig. 2) are shown:

4 - заданное проходное сечение клапана 6;4 - predetermined flow area of the valve 6;

dg - суммарное сечение фильерных отверстий 7;dg is the total cross section of the die holes 7;

Р_о - стабилизированное давление пара на раздув на. выходе 9;P _about - the stabilized pressure of a steam on a blown on. output 9;

давление внутри некольцевого сопла 6;pressure inside the non-ring nozzle 6;

зоне между плоско— 6, имеющей фильер40 (воздуха) регулятора избыточное подвижного давление в стью сопла ные отверстия 7, и частицами расплава, образующими плоскостьthe zone between plane 6, having a die 40 (air) of the regulator, excessive rolling pressure in the nozzle holes 7, and melt particles forming a plane

В зависимости от количества расплава, вытекающего из вагранки в единицу времени, т.е. дебита расплава, будет изменяться плотность частиц, образующих плоскость , что равносильно удалению или приближению на расстояние 1ι заслонки в системе сопло-заслонка, где сопло - это проходное сечение ф, а заслонка - плоскость^Depending on the amount of melt flowing out of the cupola per unit time, i.e. flow rate of the melt, the density of the particles forming the plane will change, which is equivalent to the removal or approximation by a distance of 1ι of the damper in the nozzle-damper system, where the nozzle is the passage section φ, and the damper is the plane ^

В вышепринятых обозначениях давление внутри неподвижного кольцевого сопла 6 выражается известной ^зависимостью.In the above notation, the pressure inside the stationary annular nozzle 6 is expressed by a known dependence.

гдеК^и Kg- коэффициенты расхода со, ответственно через сечения сЦ и d 2·where K ^ and Kg are the flow rate coefficients ω, respectively, through the sections of the SC and d 2 ·

J iPo-P^Po * Ρ-ι-ΡςJ iPo-P ^ Po * Ρ-ι-Ρς

Таким образом, с увеличением дебита расплава увеличивается плотность плоскости что равносильно приближению заслонки, т.е. уменьшению расстояния fl, в результате которого давление внутри не- 5 подвижного кольдег эго сопла 6 возрастает и зарегистрируется регулятором 12. Если в результате сравнения с устав-* кой (т.е. с заданным дебитом расплава) разность результата сравнения окажется выше допустимого значения, то сигналом с выхода регулятора 13 через исполнительный механизм 14 и регулирующий клапан 15 уменьшается подача дутьевого воздуха в вагранку. 5Thus, with an increase in the flow rate of the melt, the density of the plane increases, which is equivalent to the approximation of the damper, i.e. the decrease in the distance fl, as a result of which the pressure inside the stationary collegue of the ego nozzle 6 increases and is registered by the regulator 12. If, as a result of comparison with the set point (i.e., with a given melt flow rate), the difference in the comparison result is higher than the permissible value then the signal from the output of the regulator 13 through the actuator 14 and the control valve 15 decreases the supply of blast air into the cupola. 5

Очевидно, что при уменьшении дебита расплава, подача дутьевого воздуха увеличивается. что ведет в интенсификации процесса плавления и увеличению дебита расплава. 20Obviously, with a decrease in the flow rate of the melt, the supply of blast air increases. which leads to an intensification of the melting process and an increase in the flow rate of the melt. 20

Для реализации предлагаемого способа не требуется изготовления какого-либо дополнительного оборудования или модернизации существующих плавильных агрегатов типа вагранок, кроме подключения серий- 25 ной регулирующей аппаратуры указанным способом, причем как правило многие существующие агрегаты имеют контура стабилизации подачи дутьевого воздуха и давления пара на раздув. 30To implement the proposed method, it is not necessary to manufacture any additional equipment or upgrade existing melting units such as cupola furnaces, except for connecting serial control equipment in this way, and as a rule, many existing units have stabilization circuits for supplying blast air and steam pressure for blowing. thirty

Путем простого тарирования легко устанавливается однозначное соответствие между измеряемым по прибору давлением внутри неподвижного кольцевого сопла 6 и фактическим дебитом расплава в единицу времени.A simple calibration easily establishes a one-to-one correspondence between the pressure measured by the instrument inside the stationary annular nozzle 6 and the actual flow rate of the melt per unit time.

По сравнению с известными способами, предлагаемый способ автоматического регулирования дебитом расплава минераловатной вагранки является более простым по реализации, более надежным в работе И дает повышенную точность.Compared with the known methods, the proposed method for automatically controlling the flow rate of the mineral wool cupola is more simple to implement, more reliable in operation, and gives increased accuracy.

Claims

(54) AUTOMATIC TURNING METHOD FOR MINERAL MELT MELT APPLICATION with the aid of a centrifugal blow-type unit. A known method of automatic control of the melt flow rate, where the control of the capacity of the cupola is carried out by changing the supply of blown air according to the signal of change in the resistance of the charge column ij. However, since the performance of the cupola in this method is controlled by the indirect parameter of the latter (the resistance of the charge column), while the melt flow rate also depends on a number of other parameters (melt temperature, charge composition, loading degree, etc. .), this method does not provide the necessary stabilization of the flow rate of the melt. Closest to the proposed method according to the technical essence and the achieved result is a method of automatic control of the melt flow rate, which is used in mineral-wool production lines, where the performance is controlled by the current of the centrifuge motor spraying the melt. In this method, which includes setting the melt flow rate and regulating the blow air supply, the dependence of the centrifuge consumed by the drive motor on the melt flow rate is used, which has certain advantages in comparison with the methods for controlling the melt flow rate by indirect parameters of the cupola. The main disadvantage of the known is the insufficient degree of correlation between the current of the centrifuge drive motor and the melt production rate, as well as the dependence of this current on other factors (ripple in bearings, gearbox and other parts of the centrifuge that change over time under the influence of external factors ), as a result of which the required accuracy is not achieved and the melt flow rate is determined almost very approximately. The purpose of the invention is to increase accuracy (clearing and adjusting the melt flow rate of mineral wool cupola. The goal is achieved in that, in a known method for automatically controlling the melt flow rate of a mineral wool cupola, including setting the melt flow rate and adjusting the blowing air supply, the excess pressure inside the stationary annular ring is additionally measured centrifugal blow unit nozzles, the obtained value is proportional to the melt flow rate, compared with the set value of the melt flow rate and according to the obtained difference of the compared values, they regulate the flow of blast air into the cupola.Thus, in the proposed method of automatic regulation of melt & melt control, the flow of blown air into the smelting unit is carried out according to a signal depending only on the melt flow rate, as excessive The pressure inside the stationary annular centrifuge nozzle is directly proportional to the amount of the melt. Fig. 1 shows one of the options for its implementation; in fig. 2 - equivalent flow scheme of steam (air) for inflation. The mineralized cupola 1 has a tap 2, under which an inclined chute 3 is installed, ending at the inner cavity of the bowl 4 connected by a shaft with a drive 5. The stationary annular coi 6 at the circumference has openings 7. The internal cavity of the annular nozzle 6 is connected via valve 8 with a measuring input regul torus 9 and an adjustable valve U, the inlet of which is connected to the line And the air supply (pair). An adjustable valve U is connected via an actuator 12 from the output of the regulator 9. The regulator output 13 via an actuator 14 is connected to an adjustable valve 15, the inlet of which is connected to the supply line of the blast air 16, and the output through the condenser 17 supply lines for blowing air into the cupola 1. The landing device 17 is connected to the measurement input of the controller 13. The proposed method is implemented as follows. The melt from mineral wool gas 1 through air 2 through chute 3 enters the internal cavity of bowl 4, driven by rotation by drive 5. Through adjustable valve 8, energy carrier (steam, air) is fed inside the stationary annular nozzle 6 to a predetermined pressure. To stabilize this pressure, a circuit containing valves 8 and 10, regulator 9 and actuator 12 is used. The melt melts inside the bowl under the action of centrifugal forces, comes off the edge of the centrifuge bowl with a thin film, which disintegrates into separate drops and fibers under the action of energy carrier streams deposited in the chamber of the fiber. In this case, the trickles of the energy carrier interacting with the melt are deflected at an angle p the greater, the higher the resistance of the sprayed melt. On the equivalent scheme of steam supply (air) for inflation (Fig. 2), the following is shown: the specified flow area of the valve 6; total cross section of die openings 7; stabilized vapor pressure (air) for inflation. regulator output - ora 9; excessive pressure inside the stationary annular nozzle 6; the pressure in the zone between the coraia 6 plane, having {{"liernye apertures 7, and melt particles forming the g plane; Depending on the amount of melt flowing from the cupola per unit time, i.e. the melt flow rate, the density of particles will vary forming the Y plane, which is equivalent to removing or approximating to the distance 1 of the valve in the nozzle-valve system, where the nozzle is the flow section u, and the valve is the plane B of the above notation, the pressure inside the stationary annular nozzle is expressed by 4, 4Ml P.-P / K2 - coefficients of the flow co, responsibly through the slice: neither d-1 and U 2 .. Thus, as the melt flow rate increases, the plane density O increases, which is equivalent to the approach of the valve, i.e. decreasing the distance li, as a result of which the pressure inside the non-moving ring of the ego of the nozzle 6 increases and is registered by the regulator 12. If, as a result of a comparison with the setpoint (i.e. with a given melt flow rate), the difference of the comparison result turns out to be beyond the allowable value, then the signal from the output of the regulator 13 through the executive anizm 14 and reguliruyuimy stem pan 15 decreases the supply of the Spirit in the blast cupola. Obviously, as the melt flow rate decreases, the flow of blast air increases, leading to an intensification of the melting process and an increase in the melt flow rate. To implement the proposed method, it is not necessary to manufacture any additional equipment or to upgrade existing furnaces of the cupola type, apart from connecting serial control equipment in this way, and as a rule, many existing units have a stabilization circuit for blowing air supply and steam pressure for inflation. By simple calibration, an unambiguous correspondence is easily established between the pressure measured by the instrument inside the stationary annular nozzle 6 and the actual melt flow rate per unit time. Compared with the known methods, the proposed method of automatic control of the yield of the alloy of a mineral wool is more simple to implement, more reliable in operation, and provides increased accuracy. The invention of the method of automatic control of the flow rate of the mineral melt of the cupola vodka, klyuchyayuschy setting the melt flow rate and the regulation of the supply of blast air. Characterized by the fact that, with precision accuracy aeli, the pressure inside the stationary annular nozzle of the centrifugal-blown unit is measured from &1; the obtained value, the propionic value of the melt flow rate, is compared with the specified knowledge of the melt flow rate, and the resulting difference air into the cupola. Sources of information taken into account in the examination 1, Copyright certificate № 461411, cl. Q O5 B 13 / OO, 1973.

2. Project Technopromimport No. 56-4 / 63631-137, Sweden.

G