Способ управления отводом конвертерных газов Советский патент 1987 года по МПК C21C5/38 

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано в системах управления отводом конвертерных газ без дожигания.

Цель изобретения - сокращение длны байпасного канала и обеспечение взрывобезопасности системы отвода газов.

На фиг.1 представлена установка отвода конвертерных газов без дожигания для реализации предлагаемого способа на фиг.2 - график зависимоти- давления газов за дымососом и рахода газов во времени.

Установка содержит конвертер 1, над которым расположена заслонка 2 кессона с отбором 3 давления, кессо 4, котел-охладитель 5, переходяпр й в газоотводящий тракт 6, содержащий регулируемую ступень газоочистки 7, дымосос 8, байпас 9 вокруг дымососа и свечу 10 с дожигающим устройством 11 о При наличии утилизации конвертеного газа установка содержит перекиной клапан 12 и газопровод 13 на утлизацию. Система 14 регулирования давления под заслонкой кессона связна с дроссельньЕм устройством 15. Установка содержит также устройство 16 для измерения расхода отходящих газов. Система 17 регулирования давления за дымососом связана с устрой ством 18 измерения давления за дымососом и регулирующим дросселем 19 установленным в байпасном канале 9.

Установка работает следующим образом.

Газы из конвертера 1 проходят через кессон 4 с опущенной заслонкой 2 кессона, котел-охладитель 5, которому отдают часть своего физическог тепла, и через газоот водящий тракт 6 проходят газоочистку 7. Отходящие газы отсасываются дымососом 8 и направляются либо на свечу 10 с дожигющим устройством 11, либо на утилизацию. Выбор направления потока газов осзтцествляется перекидным клапаном 12. Система 14 регулирования давления под заслонкой кессона измеряе давление под заслонкой 2 кессона через отборы 3 давления по отношению к атмосферному давлению и с помощью регулирующего дроссельного устройства 15 осуществляет отвод конвертерных газов без дожигания их в кессон

0

5

0

5

Для

обеспечения возможности регулировать расход отходящих газов, измеря- ем1)1й устройством 16, ниже минимально допустимого для дымососа, с помощью дросселя 19 открывается переток газов через байпасный канал 9, Расход газов через байпасный канал 9 изменяется системой 17 регулирования таким образом, чтобы в любой момент времени давление газов за дымососом было не менее заданного, составляющего 1,1 - 1,2 от минимально допустимого по условию устойчивой работы системы газоотводящий тракт - дымосос.

Согласно предлагаемому способу регулируют расход отходящих газов с помощью регулирующего дросселя 15 практически в любом диапазоне расходов, несмотря на имеющееся ограничение по минимальной производительности дымососа 8. Первая система 14 регулирования давления под заслонкой кессона является ведущей и независимо поддерживает заданное давление , под заслонкой кессона, управляя дроссельным устройством 15 и создавая определенный расход отходящих газов, измеряемый устройством 16, в газоходе до дымососа и соответствующее давление за дымососом, контролируемое устройством 18. Когда расход отходящих газов становится менее минимально допустимого расхода через дымосос,

5 .вторая система регулирования (ведомая) поддерживает в байпасном канале такой расход газов, чтобы давление за дымососом было не менее 1,1 - 1,2 его минимального значения (Рмиц) при котором нарушается устойчивая работа дымососа. При этом расход газов через дымосос поддерживается постоянным в тех же пределах.

PerynnpoBEHfie отвода конвертерных

газов без дожигания предлагаемой системой проходит следующим образом. 1

В начале система регулирования

давления при малом расходе газов из конвертера образует в газоходе разделительный тампон, затем регулирует давление, чтобы обеспечить отвод кон- вертерньк газов без дожигания. При этом расход отходящих газов от конвертера и, соответственно, давление за дымососом может быть меньше минимально допустимого. Вторая система регулирования, измеряя давление газов за дымососом, так добавляет рас0

0

0

5

31308634

ход газов по байпасному каналу, что- , бы это давление составляло, например,

п

Р,,,.,, . Когда расход отходящих

И

газов достигает значения, при котором давление газов за дымососом будет 5 превышать заданное, расход через байпас станет равным нулю. Далее расход отходящих газов равен расходу через дымосос.

Способ основан на прямо пропорцио- О необходимо увеличить значение стабинальной зависимости между давлением газов за дымососом и расходом газов через дымосос, которая подтверждена исследованиями (фиг.2). В ходе исследований изменяли расход отходящих газов посредством дросселя, установленного во второй ступени трубы Вен- тури газоочистки и контролировали давление отходящих газов за дымососом и расход перед дымососом.

Уровни А, Б, В (фиг.2) соответствуют 20, 10 и 5% открытия дросселя 15 и устойчивому состоянию системы газоход - дымосос при определенных значениях давления за дымососом (+Р) и расхода отходящих газов (Q). Когда дроссель 15 опущен в положение 0% (кривая F) , что соответствует Рд,иц 50 мм вод.ст. и тыс.м /ч, сис

тема газоход - дымосос теряет устои чивость и входит в помпаж (автоколебания с периодом 6 с). В последнем устойчивом режиме (уровень В) зона колебаний давлений за дымососом составляет 10-15 мм вод.ст.

Таким образом, если стабилизировать давление газов за дымососом при значении 60 мм вод.ст., что для уровней А, Б превьшает давление, при ко- тором нарушается устойчивость и развивается помпаж (фиг.2, кривая Г), появляется возможность в широком диапазоне регулировать расход отходящих газов при устойчивой работе системы газоотводящий тракт - дымосос, поскольку для наиболее мощных дымососов конвертерного цеха 20%-е превьщхение давления газа за дымососом, при котором развивается помпаж, составляет верхний предел стабилизируемого давления. Нижний предел стабилизируемого давлейия (10% от минимально допустимого значения) выбран исходя из того, что в других конвертерных це хах используются менее мощные дымососы и наличия диапазона высокочастотных колебаний давления (уровень В).

-

При работе конвертера на установку утилизации конвертерных газов за дымососом существует постоянный напор давления со стороны газгольдера, равный 400 мм вод.ст. С другой стороны, при работе дымососа на свечу напор за дымососом не превышает 200 мм вод.ст. Поэтому при использовании утилизации конвертерных газов

-5

20

25

30

35

лизируемого давления газов за дымососом на величину, равную разности давления, создаваемого газгольдером, и давления, создаваемого дымососом при работе дымососа на свечу.

Для обеспечения первостепенной и независимой работы системы 14 регулирования давления вторая система 17 должна обладать меньшим быстродействием. Время регулирования этой системы не должно быть больше времени регулирования основной системы (т.е. отношение 1:1) и в то же время оно не должно значительно превьш1ать (максимально 2:1), чтобы в режиме одновременного управления расход газов через дымосос хотя бы кратковремен- . но не оказался меньше допустимого.

Изобретение позволит значительно сократить длину байпасного канала и разместить его внутри дымососного отделения. При этом сокращается время прохода газов через байпасный канал и уменьшается степень перемешивания объемов газа, проходящих по основному и байпасному тракту. Тем самым обеспечивается взрывобезопас- ность системы отвода газов, а при - работе с байпасным каналом, за счет перекачивания газов, увеличивается их влагонасьщ1ение из-за повьш1ения температуры газов.

С другой стороны, сокращение времени прохода газов через байпасный канал позволит сократить объем разделительного тампона, поскольку при этом тампон не разрушается перед вса- сом в дымосос. Сокращение объема разделительного тампона уменьшает тепловые нагрузки на котел-охладитель на 2-3%, увеличивает выход утилизируемого газа на 10% и понижает выбросы окиси углерода в атмосферу.

45

50

55 Формула изобретения

Способ управления отводом конвертерных газом преимущественно без до.513

жигания газов, включающий продувку металла в конвертере кислородом с установкой заслонки кессона над горловиной конвертера, измерение давления под заслонкой кессона, определе- ние расхода отходящих газов через газоотводящий тракт, а также регулирование давления под заслонкой кессона путем управления расходом бтходящих га

зов посредством дросселя, установлен- fOмы газоотводящий тракт - дымосос при

ного на газоочистке, и регулированиеприближении расхода газов через дырасхода газов, проходящих через бай-мосос к минимально допустимому знапасный канал для соединения выходачению.

Р,мм бод.ст.

дымососа с входом, отличающийся тем, что, с целью сокращения длины байпасного канала и обеспечения взрывобезопасности системы отвода газов, дополнительно измеряют давление отходящих газов за дымососом и поддерживают его в пределах ,1,1-1,2 от минимального значения, оп- ределяемого устойчивой работой систе100О

1 2 3 Вреня, мин

15 18 21 2« Вреня, с

т

Изобре тение предназначено для управления отводом конвертерных газов при работе газохода без дожигания отходящих газов. Цель изобретения - сокращение длины байпасного канала и обеспечение взрьшобезопас- ности системы отвода газов. Сущность изобретения заключается в том, что при продувке металла в конвертере кислородом системой 14 регулирования давления измеряют давление под заслонкой кессона 2 через отборы 3 давления и с помощью регулирующего дроссельного устройства 15 осуществляют отвод конвертерных газов без дожигания их в кессоне. Для обеспечения возможности регулировать расход газов, измеряемых устройством 16, ниже минимально допустимого для дымососа 8 с помощью дросселя 19 открывается переток газов через байпасный канал 9. Расход газов через байпасный канал 9 изменяется системой 17 регулирования и дросселем 19 таким образом, чтобы давление газов за дымососом 8, измеряемое устройством 18, было не менее заданного, составляющее 1,1 - 1,2 от минимально допустимого по условию ус тойчивой работы системы газоотводя- щий тракт - дымйсос. 2 ил. (Л Ш 15 11 :о о- эо 35 : 4

Редактор А.Козориз

Составитель Техред И.Попович

Заказ 1775/22Тираж 550Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, уЛ.Проектная,4

Корректор М.Ш ароши