УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОТЕРЬ ДУТЬЯ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1996 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в доменном производстве.

Известен способ наполнения воздухонагревателей доменных печей (прототип
авт. св. N 373302, кл. С 21 В 9/00, 12.03.73, БИ. N 14), где с целью снижения падения давления дутья при переключенных и экономии количества технологического дутья, перепускают воздух из снятого с дутья аппарата в нагретый аппарат, и после выравнивания давления в обоих аппаратах нагретый аппарат переключают на дутье, а снятый с дутья аппарат переключают на газ.

Известный способ позволяет уменьшить величину падения давления дутья и частично скомпенсировать его потери при наполнении нагретого воздухонагревателя. Однако он применим только при попарнопараллельной работе воздухонагревателей.

Полностью скомпенсировать потери дутья и улучшить динамические характеристики позволит устройство, содержащее компрессор, соединенный выходом с доменной печью через воздухонагреватель, шибер холодного дутья, шибер горячего дутья, где согласно предложенному оно снабжено регулятором давления холодного дутья с блоком переключения воздействия регулятора давления холодного дутья с компрессора на шибер холодного дутья, а также программным блоком нагружения компрессора в период заполнения воздухонагревателя и блоком переключения динамических параметров, причем, вход компрессора соединен с 1 регулирующим органом, соединенным с регулятором давления холодного дутья, шибер холодного дутья соединен с регулятором давления холодного дутья.

Сущность изобретения состоит в следующем.

В момент открывания шибера горячего дутья заполненного воздухонагревателем (В.Н.) возникает бросок давления, так как параллельно остывшему подключают на "дутье" заполненный нагретый воздухонагреватель. Почти одновременно поток холодного дутья начинает разделяться на два параллельно подключенных воздухонагревателя, что приводит к резкому падению давления холодного дутья (фиг. 1). Датчик системы регулирования давления (СРД) дает сигнал на регулятор (СРД), который начинает разгон воздуходувного агрегата, для восстановления заданного давления холодного дутья. Затем производится отсечение остывшего В.Н. посредством закрытия шиберов холодного (ШХД) и горячего дутья ШГД. Возникает резкий бросок давления из-за снятия с "дутья" остывшего В.Н. а СРД, ранее нагрузившая воздуходувный агрегат, не успевает разгрузить его в необходимой степени и предотвратить заброс давления холодного дутья, который может отрицательно сказаться на разности хода доменной печи и безопасности работы воздуходувного агрегата.

Снабжение устройства регулятором давления холодного дутья с блоком переключения воздействия регулятора с воздуходувного агрегата на шибер холодного дутья позволит использовать в схеме устройства только один регулятор холодного дутья. Это увеличит надежность схемы устройства за счет сосредоточения слаботочных линий, подверженных наводкам, на пульте управления доменной печи, обеспечит возможность осуществлять связь с регулирующими органами воздуходувного агрегата на высокопотенциальных сигналах, не подверженных наводкам.

Снабжение устройства программным блоком нагружения, представляющим собой группу реле времени, обеспечит нагружение воздуходувного агрегата в импульсном режиме с регулируемой длительностью. Это улучшит динамические параметры устройства.

Снабжение устройства блоком переключения динамических параметров обеспечит работу устройства в любом заданном режиме.

На фиг. 1 изображен график работы системы компенсации потерь дутья при заполнении воздухонагревателя доменной печи до использования предлагаемого устройства.

На фиг. 2 изображена схема устройства для компенсации потерь дутья при заполнении воздухонагревателей доменной печи.

Устройство содержит (фиг. 2) компрессор 1 с приводным агрегатом, подающим дутье через нагнетательный коллектор 3 и воздухонагреватель (В.Н.) 4, находящийся в режиме "дутье" и снабженный шибером холодного дутья (ШХД) 5 и шибером горячего дутья (ШГД) 6, в доменную печь 7. ШХД 5 и ШГД 6 снабжены соответственно блоками конечных выключателей 8 и 9 В.Н. 10, находящийся в режиме "нагрев" также снабжен ШХДН и ШГД14 соответственно с блоками конечных выключателей 12 и 15. Шибера холодного дутья 5 и 11 оборудованы перепускными окнами с заслонками, управляемыми приводами 13 и 13' соответственно, которые одновременно являются и приводами шиберов холодного дутья. Датчик 16 измеряют перепад на шиберах холодного дутья 5, 11 и выдает сигнал при достижении перепадом значения близкого 0 (В.Н. заполнен).

Датчик давления 17, задатчик 18, и регулирующий прибор 19 образуют регулятор давления холодного дутья, соединенный с блоком 20 изменения динамических параметров. Регулятор 19 имеет три выходных шины (Б больше, М - меньше, и нейтральную), по которым, в зависимости от комбинации контактов, он управляет либо через программный блок нагружения 30, 30_>1, 30₂ электрогидропреобразователь (ЭПГ) 22 и гидропривод 23 регулирующий заслонкой 24 (поворотными лопатками) компрессора 1 либо через усилитель 25 приводом 13' открытия перепускного окна ШХД 11 (В.Н.) 10, или аналогичными элементами В. Н. 4 и др.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В период между переключениями воздухонагревателей с режима "нагрев" на режим "дутье" регулятор (фиг. 2) через нормально замкнутые контакты реле 26 и 27, усилитель 21, электрогидропреобразователь (ЭПГ) 22, гидропривод 23 управляет регулирующим органом 24 компрессора 1, имеющего электропривод 2, изменяя его производительность и поддерживая при этом постоянное давление холодного дутья перед воздухонагревателем 4. При превышении давления на датчике 17 холодного дутья над заданным по задатчику 18, регулятор 19 выдает сигнал по выходной шине Б (больше) и через контакт 26, усилитель 21, ЭПГ 22 и гидропривод 23 прикрывает заслонку 24, уменьшая производительность компрессора 1. При понижении этого давления над заданным сигнал от регулятора 19 поступает по шине М (меньше) и через контакт 27, усилитель 21, ЭПГ 22 и гидропривод 23 открывает заслонку 24, увеличивая производительность компрессоров.

После исчерпания В.Н. 4 своего теплового потенциала и окончания нагрева В. Н. 10 осуществляют автоматическое подключение В.Н. 10. Для этого оператор печи проводит отсечение В.Н. 10 от нагрева, воздействует на кнопку 29, через реле 27, 28 контакты 26₂, 27₂, 27₁ и 26₁ разрывается цепь управления от регулятора 19 на регулирующий орган 24 компрессора 1, а через контакт 26₃, подключается управление регулятора 19, через усилитель 25, приводом 13' клапана 11 холодного дутья, посредством контакта 26₄ подключается блок 20 изменения параметра динамических нагрузок, который изменяет параметры регулятора 19, обеспечивая требуемое качество регулирования давления холодного дутья клапаном 11, а включением контакта 26₄ через катушку реле времени 30₂ ведут воздействие по заданной программе на линию М (меньше) по увеличению производительности компрессора 1 до заданной величины, определяемой контактами длительности работы реле времени 30₂. Давление холодного дутья растет и регулятор 19, реагируя на это повышение, подает сигнал по линии Б, (больше) открывая окно заполнения клапана 11, подавая воздух для наполнения В.Н. 10, не позволяя при этом упасть давлению холодного дутья.

После открытия окна заполнения В.Н. 10 сигнал от блока 12 конечных выключателей подают через катушку реле 28, контакт 28₂ обесточивает катушку реле 26, снимает управление клапаном 11 через контакт 26₃, при этом сигнал управления от регулятора 19 компрессором 1 осуществляется только по линии Б через замкнутый контакт 26₁ в направлении его разгружения.

Если заполнение В.Н. 10 произойдет раньше, чем сработает конечный выключатель блока 12, то включится реле 16 перепада давления и вызывет аналогичные действия.

Далее по технологической схеме открывают клапан 14 и дооткрывают клапан 11, и дутье подается в печь через оба воздухонагревателя. Возникающие при этом небольшое падение давления холодного дутья не вызывает воздействие регулятора. Отсекают остывший В. Н. 4 медленным закрытием клапана 5, а затем клапана 6, оставляя в клапане 5 открытым окно заполнения, с последующим его дозакрытием после получения сигнала от блока конечных выключателей 9 о закрытии клапана 6, при этом посредством контакта 9₁ (при условии, что заполнение В.Н. 10 закончилось) обесточивают катушку реле 27 и, через контакт 27₁, компрессор 1 подключают на управление регулятором 19 и в направлении нагружения (линия М).

Применение устройства позволит стабилизировать дутьевой режим, улучшит условия эксплуатации дутьевых агрегатов, повысит их надежность. Повысится производительность доменной печи, сократится расход кокса.

Использование: изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве. Сущность изобретения: устройство содержит воздуходувный агрегат (компрессор) 1, соединенный по выходу с доменной печью 7 через воздухонагреватель 4 и 10, а по входу с регулирующим органом 24 компрессора 1, соединенного с регулятором 19 давления холодного дутья, шибер холодного дутья 11, соединенный с регулятором 19 давления холодного дутья, шибер горячего дутья 14, регулятор 19 давления холодного дутья с блоком переключения воздействия регулятора с воздуходувного агрегата 1 на шибер холодного дутья 11, программным блок 20 нагружения этого агрегата и блок 30 переключения динамических параметров. 2 ил.

Устройство для компенсации потерь дутья при заполнении воздухонагревателей доменной печи, содержащее компрессор, соединенный выходом с доменной печью через воздухонагреватель, шибер холодного дутья, шибер горячего дутья, отличающееся тем, что оно снабжено регулятором давления холодного дутья с блоком переключения воздействия регулятора давления холодного дутья с компрессора на шибер холодного дутья, а также программным блоком нагружения компрессора в период заполнения воздухонагревателя и блоком переключения динамических параметров, причем вход компрессора соединен с регулирующим органом, соединенным с регулятором давления холодного дутья, шибер холодного дутья соединен с регулятором давления холодного дутья.