Устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи Советский патент 1984 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к измерению расхода горячего дутья через фурмы доменной печи. . Известно устройство для измерения расхода горячего дутья через .фурмы доменной печи, включающее измерение перепада статического давления на измерительном участке, на котором установлено сопло, укороченное сопло или диафрагма, передачу сигнала на дифманометр и далее на вторичный, по называющий, самопишущий прибрр lj . Недостатком данного устройства является низкая стойкость измерительного сопла, укороченного сопла или диафрагмы наличия в дутье перегретого водяного пара и минераль ной пыли, движупщхся с большой скоростью и приводящих к изменению вели чины и формы проходного отверстия сужающего устройства, вследствие чего снижаются точность и надежность измерения. Известно также устройство для измерения расхода горячего дутья через фурмы доменной печи, включающее изме рение перепада давл.ения на верхнем участке фурменного прибора при помощи дифференциального манометра с диф ференциальро-трансформаторным преобразователем, соединенным с аналогичным преобразователем в регистрирующем, многоточечном, вторичном прибоРе H. R данном устройстве обязательным условием измерения расхода горячего дутья является то, что коэффициенты сопротивления измерительных участков должны быть постоянными и заранее известными величинами. Однако в процессе эксплуатации измерительных участков в результате естественного износа сопротивление участков резко изменяется и становится неизвестной величиной, что снижает точность и на дежность определения расхода по формулеQ-K;, : () где Q - расход дутья через фурму; К; - коэффициент сопротивления измерительного участка; uPj - перепад давления на этом участке; i - номер фурменного прибора. Ненадежная работа устройств для измерения расхода горячего дутья через фурмы доменной печи создает прин ципиальные затруднения во внедрении в производство систем автоматического регулирования соотношения расходов дутья и дутьевых топливных добавок к дутью на фурмах доменной печи. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигав мому результату является устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи, содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления на измерительных участках фурменных приборов, связанные с дифманометрами и электрически соединенные с ними блок определения коэффициентов сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и. вторичные регистрирующие приборы з . Известное устройство также характеризуется недостаточными точностью и надежностью контроля расхода горячего дутья. Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля расхода горячего дутья через доменной печи, содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления на измерительных участках фзфменных приборов, связанных с дифманометрами, и электрически соединенные с ним блок определения коэффициентов сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы, снабжено блоком сравнения расхода дутья в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через рее фурмы, .вход которого соединен с выходом блока контроля расхода дутья через фурмы, а выход связан обратной связью с входом блока определения коэффициентов сопротивления измерительных участков фурменных приборов и входом блока контрол расхода дутья через фурмы. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства,. Устройство, для измерения расхода Горячего дутья через фурмы 1 доменной печи 2 содержит первичный преобразователь 3 для измерения общего расхода горячего дутья, например тру ба Вентури, который через импульсные трассы соединен с дифманометром 4, например, типа ДМ (аналогичная аппаратура для контроля расхода природного га:за.не показана). Дифманометр 4 дутья соединен электрически с вторичным регистрирую 1ЦИМ прибором 5, например, типа КСД. Отборы 6 и 7 статического давления, например, в кольцевом воздухопроводе в каждой гляделке подвижного колена фурменного прибора соединены импульС ными трассами с соответствующими . дифманрметрами 8 и 9. Дифманометры 8и 9ивторичнь1Йприбор 5 соединен с тремя блоками. Блок 10 - блок опреде ления коэффициентов сопротивления каледого измерительного участка. Входы 11 блока 10 соединены с дйфманометрами 8 и 9 фурменных приборов, вход 12 -, с вторичным прибором 5. В этом блоке определяют коэффициенты сопротивления каждого измерительного участка,, решая систему уравнений баланса (кйличество уравнений в системе равно количестку воздушных фурм на доменной печи) Q ,ГйР; f V, 4IP-1... + Xn-JI J7i ,4Ipft .. ...+Kn-i ;j Qj.V, KjJIpft...4 V;|Ipf t ... где Q, об|ф1е объемные jr ЧУ 45 расходы горячего дутья в последовательно проведенных замерах, равных числу воздушных фурм п; К,, К-, ..., К, ..., К - коэффициенты сопротивления каждого измерительного участка (каждого фурменного прибора) , 4 Р, , , UP;, йР„, ЬР, .,ВР; ..., ЛР; , ..., лР - перепады давления горячего дутья на каждой измерительном участке в каждом замере. Блок 10 позволяет непрерывно конт ролироёать изменение коэффициентов сопротивления каждого.измерительного участка. В данном случае коэффициенты из неизвестной величины становятся известной величиной, что зна чительно увеличивает точность и надежность определения расхода горячего дутья «через фурмы. В блоке 13 контроля расходов горячего дутья через фурмы, используя значения коэф фициентов сопротивления каждого измерительного участка, полученные в блоке 10, и замеренные перепады давлений на каждом измерительном участке, поступающие на входы 14, определяют значения расходов горячего дутья через каждую воздушную фурму доменной печи по выражению (1). Выход блока 13 соединен с многоточечным регистрирующим прибором 15 и вьийслительным блоком (не показан), а связью 17 с блоком 16 сравнения измеренного расхода дутья в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурм1а. Выход блока 16 соединен обратной связью 19 с входом блока 10 контроля коэффициентов сопротивления измерительных участков элементов. фурменных приборов и обратной связью 18 с входом блока 13 контроля расходов горячего дутья через фурмы. В процессе эксплуатации, в результате естественного износа или по другой причине может измени ься коэффициент сопротивления (сечение, конфигурация и т.д.) любого или нескольких одновременно измерительных участков. Поэтому, чтобы не снижалась точность измерения,. осуществляWT непрерывное сравнение погрешности измерения полученного значения общего расхода с экспериментальным. При равенстве и не превьЬиении погрешностью класса точности измерительной системы фиксируют значения расходов горячего дутья через фурмы на многоточечном, регистрирующем приборе 15. В том случае работает линия обратной- связи 18 между блоками 16 и 13. . В дальнейшем снова по вновь замеренным перепадам и в первый раз опре деленным коэффициентом определяют и фиксируют расходы горячего дутья через воздушные фурмы с любой частотой замеров. Все это повторяют пока в силу указанных ранее причин не изменится или не изменятся коэффициенты сопротивлений измерительных участков. В этом случае при сравнении относительная погрешность полученного значения общего расхода стане больше класса точности измерительной системы, что является сигналом для. нового, уточнения величин коэффициентов сопротивлении каждого измерительного участка, после соответствующих новых одновременных замеров общего расхода и перепадов давлений. В этом работает линия обратной связи меяЕду блоками 16 я 10. Устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи работает следующим.образом. Производят .одновременные замеры общего расхода горячего дутья По цепочке преобразователь 3 - дифманометр 4 - вторичный прибор 5 - сигналы с которого поступают в блоки 10 и 16, а также перепадов давлений на измерительном участке по цепочке отборы 6 и 7 статических давлений дифманометры 8 и 9, сигналы с которых поступают в функциональные блоки 10 и 13. В блоке 10 определяют коэффициенты сопротивления каждого измерительного участка из уравнения баланса (2) . В блоке 13 определяют, по полученным коэффициентам и замеренным перепадам, расходы дутья через фурмы, что регистрируется вторичным прибором 15. В блоке 16 суммируют расходы дутья через фурмы и сравнива ют с замеренным общим расходом, опре деляют относительную погрешность полученного значения общего расхода с экспериментальным. Блок 16 соединен линиями обратными связями 18 и 19 с блоками 10 и 13 для управления их работой. Так, при не превьппении погрешностью класса точности измерительной системы по линии обратной связи 18 поступает сигнал в блок 13, где фиксируют значения расходов горячего дутья через фурмы и вьщают 1 19 2 их на вторичный многоточечньй прибор 15, соединенный с выходом блока 13. При превышении погрешностью класса точности измерительной системы по линии обратной связи 19 сигнал подается в блок 10, где повторяют операцию по определению коэффициентов сопротивления для каждого измерительного участка, после соответ- , ствукицих новых одновременных замеров общего расхода и перепадов давлений и т.д. Таким образом, предлагаемое устройство контроля расхода горячего дутья через фурмы доменной печи дает возможность Повысить точность и надежность измерения и за счет этого улучшить технико-экономические показатели доменной плавки. Дпя эффектив ного управления доменным процессом, стабилизации его, а также своевременного обнаружения и устранения тенденций к нарушению нормального течения процесса большое значение имеет контроль распределения дутья по фурмам. По расходу дутья через фурмы можно судить о газопроницаемости шихтовых материалов в той или иной части (вертикальном секторе) доменной печи. Изобретение позволит повысить эффективность систем автоматического регулирования распределения дутья по фурмам и автоматического регулирования соотношения расходов дутья и дутьевых (топливнык) добавок по фурмам доменной печи.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСХОДА ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ ЧЕРЕЗ ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, .содержащее первичный преобразователь для измерения расхода дутья в общем воздухопроводе, патрубки статического давления ,на измерительных участках фурменных приборов, связанных с дифманометрами, и электрически соединенные с ними блок определения коэффициентов- сопротивления измерительных участков, блок контроля расхода дутья через фурмы и вторичные регистрирующие приборы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено блоком сравнения расхода дуть в общем воздухопроводе с суммарным расходом дутья через все фурMbij вход которого соединен с выходом блока контроля расходов дутья через фурмы, a выход связан обратной связью с входом блока определения коэффициентов сопротивления измерительных участков фурменных приборов и входом g блока контроля расхода дутья через фурмы.