Устройство для контроля технологических параметров кислородно-конверторного процесса Советский патент 1985 года по МПК C21C5/30 

выход источника постоянного сигнала подсоединен к третьему и пятому входу

соответственно второго и третьего сумматоров.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТОРНОГО ПРОЦЕССА, содержащее блоки формирования сигналов СО и COj, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, а выходы подсоединены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, соединенного выходом с первым входом первого блока умножения, второй.вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала расхода отходящих газов, подсоединенного входом к третьему входу устройства, а выход первого блока умножения соединен с последовательно соединенными зкстраполятором, первым интегратором и первым регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, оно дополнительно содержит источник постоянного сигнала, второй и третий регистрирующие приборы, второй и третий интеграторы, второй, третий и четвертый сумматоры, второй и третий блоки умножения, квадратор, блок деления, датчик положения фурмы над уровнем спокойной ванны л расходомер кислорода на продувку, выход которого подсоединен к первым входам второго и третьего сумматоров и второго блока умножения, а вход - к четвертому входу устройства, соединенного пятым входом с входом датчика положения фурмы над уровнем спокойной ванны, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подсоединенного выходом к второму входу втоСП рого блока умножения, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, соединенного вторым входом с входом первого интегратора, первым входом блока деления и вторым входом третьего сумматора, третий вход четвертого сумматора подсоединен к выходу блока деления, соеди- эо ненного вторым входом с выходом квадX) ратора, вход которого подсоединен к выходу первого интегратора, третий 0 вход третьего сумматора соединв) с выходом третьего блока умножения, соединенного первым и вторым входами соответственно с выходами блоков формирования сигнала COj и формирования сигнала расхода отходящих газов, четвертый вход третьего сумматора подсоединен к выходу четвертого су1(матора и входу второго интегратора, соединенного выходом с вторым регистрирующим прибором, выход третьего сумматора через третий интегратор соединен с третьим регистрируюпщм прибором.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для автоматического контроля кислородно-конверторной плавки стали Целью изобретения является повышение э(})фективности контроля. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство для контроля технологических параметров кислородно-конверторного процесса содержит блоки 1 и 2 формирования сигналов СО и СО блок 3 формирования сигнала о расход отходящих газов, датчик 4 положения кислородной фурмы, расходомер 5 кислорода на продувку, блоки 6-9 суммирования, блоки 10-12 умножения, экстраполятор 13, интеграторы 14-16, Квадратор 17, блок 18 деления, регистрирующие приборы 19-21 типа КСПи источник 22 постоянного сигнала, представляющий собой стабилизированный источник постоянного напряжения. Датчик 4 положения фурмы выполнен например, в виде совокупности сельси на - датчика типа БД-404А, установленного на приводе перемещения фурмы и сельсина - приемника типа БС-404А, входящего в состав вторичного прибор ВИП-2. Расходомер 5 кислорода на продувк представляет собой комплект приборов с коррекцией по давлению и температуре кислорода, выполненный, например, на базе мембранного дифманометра ДМ-3537Ф и ферродинамических преобразователей. Устройство работает следующим образом. Перед началом процесса контроля на интеграторах 14-16 устанавливают начальные условия, характеризующие содержание углерода в металле, его температуру и содержание FeO в шкале полученные путем зондового замера и при промежуточной повалке. Восстановленные сигналы о содержании СО и СОг в отходящих газах с выхода блоков 1 и 2 формирования сигнала СО и COj поступают на блок.6 суммирования, с выхода которого сигнал поступает на блока 10 умножения, на другой вход которого поступает синхронизированный во времени с сигналами СО и СО сигнал о расходе отходящих газов с выхода блока 3 формирования. В блоке 10 умножения производится умножение этих сигналов и, кроме того, умножение на постоянный коэффициент, в результате чего получают значение скорости обезуглероживания V конверторной ванны по выражениюV(s 0,00536 Vg (СО где Vop- расход отходящих газов; CO.COj- соответственно содержание СО и COj в отходящих газах. С выхода блока 10 умножения сигнал поступает на вход экстраполятора 13, где производят экстраполирование сигнала на время запаздывания сигнала о расходе отходящих газов огПередаточная функция экстраполятора, выполненного в виде реального форсирующего звена, определяется выражениемtor Р + 1 .P) ТзР+ 1 где Tj - постоянная времени. Сигналс выхода экстраполятора 13 поступает на вход интегратора 14, где определяется текущее содержание углерода в металле по выражению С c(f) J , где с - начальное содержание углерода в металле, каторое затем регистрируется на приборе 19. С выходов датчика 4 положения фурмы и расходомера 5 кислорода на 3 продувку сигналы поступают на блок 7 суммирования, где производится их суммирование с соответствующими коэффициентами и, кроме того, суммирование с постоянной величиной, в результате чего определяют степень использования кислорода oi по выражению0 Ьо - ь, ь. где Q - расход кислорода на про-. дувку; hm - положение фурмы над уровнем спокойной ванны; bp,b,, статистические коэффициенты. Величина коэффициентов Ъ, ,Ь, bg определяется емкостью конвертора, конструкцией-фурмы и др. Для уелоВИЙ 350-тонного конвертора при продувке четырехсопловой формой bj, 0,773, b( 0,000141, bj 0,049. С выхода блока 7 суммирования си нал подается на вход блока 12 умнож ния, на другой вход которого поступ ет сигнал с расходомера 5 кислорода на продувку, с выхода блока 12 умножения сигнал поступает на вход блок 8 суммирования, куда также поступаю сигналы с выхода экстраполятора 13 скорости обезуглероживания, источни постоянного сигнала и с выхода блок 18 деления, где осуществляется деле ние сигнала с выхода экстраполятора 13 на сигнал с выхода квадратора 17 представляющий собой квадрат значения содержания углерода в металле. В блоке 8 суммирования рассчитывается скорость образования FeO в шлаке VP Q по балансовому соотношени ), где bj ,bjj ,bj - физико-химические крнстанты. Этот сигнгш поступает, на интегра тор 15, где определяется текущее содержание FeO в шлаке по формуле. FeOCC) FeO - J , где F.eO - начальное содержание FeO в шлаке. На приборе 20 осуществляется регистрация текущего содержания FeO 104 в шлаке. В блоке суммирования 9 производится суммирование с соответствующими коэффициентами сигналов,по-, ступающих от экстраполятора 13, блока 8 суммирования, расходомера 5 кислорода на .продувку, источника 22 постоянного сигнала и сигнала от блока 11 перемещения, на входы которого подключены выходы блоков форми- . рования сигналов COj и расхода отходящих газов. В результате на выходе блока 9 суммирования получают сигнал скорости нагрева металла V, рассчитанный по соотношению баланса тепла в ванне конвертора в заключительном периоде продувки, V b.V,- b,V, ,- b., V, где bg,by,bg, b- - коэффициенты, характеризующие термодинамические свойства системы; V - величина тепловых потерь (с отходящими газами через кладку и т.п.), выбираемая и поднастраиваемая в процессе эксплуатации. Сигнал о скорости нагрева далее поступает на вход интегратора 16, где определяется текущая температура металла по формуле t(C) V d-i- , где t - начальная температура металла, которая далее регистрируется на приборе 21. Таким образом, введение в состав устройства дополнительных блоков позволяет повысить эффективность контроля кислородно-конверторной плавки, поскольку при этом появляется возможность оценки состояния таких важных ее параметров, как температура металла и содержание FeO в шлаке. Это, в свою очередь, способствует при управлении плавкой лучшей синхронизации хода взаимосвязанных процессов обезуглероживания нагрева и шлакообразования в ванне конвертора, что в конечном итоге ведет к сокращению аномальных ситуаций, увеличению выхода годного и попаданию в заданные пределы по углероду и температуре при выплавке соответствующей марки стали.