Способ контроля положения зоны плавления в доменной печи Советский патент 1987 года по МПК C21B7/24 

1132

Изобретение относится к метгшлур- гии, конкретнее к доменному производству, и может быть npHMcueiio в любых шахтных противоточных печах.

изоб11етения является новы- шение точности контроля.

Снособ заключается в следующем, . При противоточном двюкении шихто- вьгх материалов и газа в доменной печи возн1н ают акустические сигналы - шум газового потока в твердом материале, который проходит через столб пихты, передается через кладку и холодильники кожуху печи и может быть изме

рен вне печи приемниками акустических (5 жет быть определена по резкому снисигпалов, Чум газового иотокл в доменной нечи оГ условлен м новен 1ыми местньг - и изменениям скорости и давления газа, фильтрующегося через слой

кусковых материалов с доз1зуконой ско- 20 за и более) уровня шума.

pocTiiW. ИсследоБЛИин, П1:1оведоииые на моделях и на доменных печах, показывают, что уровень шума зависит от структуры слоя и находится и линейно зависимости от числа Рейнольдса, т.е от скорости газового потока.

Яа основании результатов разборки охлаждениях домспн1 х печей известно, что горн печи зыше уровня ьоздушных фурм заполнен KOKCOBOJI насадкой, в значительной степени разрыхленной (порозность 0,5) из-за )1ысок ой скорости гмза, поднимашщегося из зон пир куляци1. Слой разрыхленного кокса над зонами циркуляции ограничен сверху зоной планлеии)-: ;i:ni 3011011 когезии, cocTO}HTieit из чере.дуккдихс.я горизонталь Н1)1х слоев коксл, гюрозпост) которых. 0,5, и размягченных, п олурасплавлен- ных слоен riycToii породь флюса и железа, KOTOpi-ie практически непроницаемы для газового потока. Порозность зоны плавления составляет 0,25.

Зона плавле1П1Я при 1гормальном де печи имеет Л -образнук форму и расположена в области заплечики - распар - низ шахты. Над зоной плавления расноложена зоиа кусковых шихтовых материалов, порозность которых Л О , ч .

Таким образом, газ из фурменной зоны с большой скоростью проходит через коксовую насадку зоны капельного течения и достигает зоны плавления, в которой происходит не только резкое снижение скорости газовых потоков, но и их перерасцределение, поскольку для того, чтобы подняться

иверх, газ должен пройти через горизонтальные слои кокса (каксовые щели) в зоне плавления, а затем - зону кусковой шихты с почти постоянной скоростью. Условно распределение скоростей газовых потоков в этих зонах можно представить: w.. w „.

где W,

W

W,

к ы п - скорости газовых

З.п

ПОТОКОВ соответственно в зонах капельного течения, кусковой шихты и плавления.

С учетом зависимости уровня шума от скорости газового потока следует, что нижняя граница зоны плавления можению (в 2 раза и более, вплоть до исчезновения) уровня шума, а верхняя граница зоны плавления - соответственно по резкому увеличению (в 2 ра

Пример, По периферии кожуха печи и заплечиках, распаре и шахте на расстоянии до 1/4 ее высоты на пяти горизонтах над воздушными фурмами установлены пьезоэлектрические датчики (преобразователи) виброускорения типа K/IAI , Электрические сигналы от датчиков, пропорциональные ускорению, поступают в виброанализатор, где они усиливаются, поочередно анализируются с дискретностью 5 мин и после фильтрации поступают в запоминающее устройство. Каждые 20 сигналов, по- лу-ченнь е за 1 ч, усредняют. Указан- нук) процедуру повторяют для каждого д,атчика на всех пяти горизонтах. При -ЭТОМ получают сигналы, соответствующие, })апример, значениям уровня

шума, которые приведены в таблице,

Сигналы, не попадающие в блок отображения.

2 и 3 го-

31 i7

Эти сигиал1-1 срарииван)т г злдаипмм, соответствую11Ц1м ЬО дБ. В блок отображения не попадают сигналы, KOTopt.ie более чем в 2 раза ниже заданного. Эти сигналы свидетельствуют о TON , что на этом горизонте газопроницаемость столба шихты резко снижается, вследствие чего и уменычается уровень DiyMa создаваемого потоком газа.

В блок отображения ранее введена информация с геометрии заплечиков, распара и шахты, а также координаты установленных датчиков.

При наложении координат датчиков, от которых сигналы проходят в блок отображения, на развертку контролируемых областей печи (заплечики, распар, 1/4 И шахты) выявляются датчики, от которых сигналы не проходят , б;юк отображения. КЧ)ординаты этих датчиксв определяют верхнюю и нижнюю границы зоны плавления и ее расположение в печи.

В примере верхняя rpainina зон1 плавления находится между ризонтами для датчиков 1, 2, 3, 5, между 1 и 2 горизонтами для датчиков А , 6 , 7 .

Соответственно нижняя Гранина зоны плавления находится между и 5 горизонтами для датчиков I, 2, 3, 5, а для датчиков А, 6, 7 - между горизонтами 3 и 4.

Положение зоны плавления играет важную роль в pa6o i-e доме1пюй печи и оказывает значительное влияние па ее технико-экономические показате.чи. апример, приближение нижней грппиды зоны плавления к плоскости воздушных фурм приводит к затрудненному онусканию кокса к окислите.-1Р)НЫ1-: зс) фурмами вследствие резкого увеличения перепада давления по высоте, к питере стабильной формь зоны кгл езии и к

увеличению тепловых потерь чер1-з степки печи. Известно также, что положение зоны плавления, т.е. ее уровень, колеблется примерно с периодом 1-3 ч и амплитуда этих ко.тебаний уве.чичива- ется во время нарушений хода печи. Следовательно, по положению зон1.1 плавления можно судить о ходе пропес- са. Положение зоны плавления влияет на содержание кремния в чугуне, пони жение уровня зоны плавлеьшя приводит к увеличению степени прямого восстановления, а чрезмерное повышение ее уровня - к перерасходу топлива и сни

.1 ii;:i )- 1мттанови rt jibiioli cnucoOHOt; ги I d Ч ,; - .

В значительной степени и форма зо- П11 п:1анления связана с ходом доменной печи. И1ггенсл нному ходу нечи с нормальным njiorpepoM и стабш1ьным ос:е- 1 ь:г- газовым потоком соответствует Л-о(;разная 1{юрма зоны плавления, при- Ч1 N основная масса газа движется че- н 1 верхние и средние коксовые щели л-ли г ач по каким-:п(бо причинам движется через Н}тжнюю часть зоны в за- плс икгах и )аспаре, то зона теряет стаС:и. м.посч ь и приобретает W-образную форму, 11)1и этом ход нечи расстраивается, снижается ин1 енсивиост) процес- c;i, :чу;;|1 пется дренаж и т.д.

Таким образог-;, по информации о по- и форме зоны плавления обслужив jiiuiuni персонал может одноэнач}1о суди Г}, о ходе печи, его расстройст- в.- .х и спосвремепнс принимать меры по их ycTpaiiCHiim. Измепение положе1П1я зоны плавления достигается регулированием режимов зат рузки и дутья.

При использо апии способа контроля П1 .1:гг;цмп Я зоны плавления в домен- Hoii ПС-МП снижается расход кокса на 0,3/ 1- ппвышастся производител5.ность на 1 ,(} з;1 счет обеспечения равного ход;| ni iMiccca и более по;пюго использования тгпловой и химической энергии Tinc ; .пюиите. П.пого газа.

(Ji

о м у л : и ;i о О р е т е н и я

11: 1 {Ч1 копт)К)ля положепия зоны п.ч;|ц;и;м1 я н д,оме1П1ой печи, вклнзчаю- i4,i-:i и :- 1 ;им11Н ypoiUiH в нескольких | :чклх но г.ср.ифории кожуха печи )1;1 jii i I-1 1.ь и:-; го)им итлх , срлвнсние с U j:;iiinbi i уровнем шума и определение зоны 1.;1.-и-.лспия ПО отклонению изме- t у|н)впя niyMa от заданного, г л и ч а ю щ и и с я тем, что, с iH ji ; Ill-ш-пчопия Точности контроля, изк с111 Н1 е производят в диапазоне 1,0-10,1) кГп в заплечиках, распаре и iiiax if расспчпянии до 1/4 ее высоты } . точках, 1;асполг;ж.сппых на образуто- щих, п; оходя1чих через вертикальные оси НОЧД.У1ИНЫХ фурм, а определение положении зоны п:1; вления ос ацествля- е1ся 1аложением на развертку поверхности контролируемой области печи координат точек, уровень шума в которых более чем в 2 раза заданного .

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для контроля положения зоны плавления в доменной печи. Цель изобретения - повышение точности контроля. Сущность изобретения заключается в том, что по периферии доменной печи в заплечиках, распоре и шахте на расстоянии до 1/4 ее высоты на нескольких горизонтах над ВОЗДУ1ЧНЫМИ фурмами устанавливаются пьезоэлектрические датчики виброускорения. Электрические сигналы от датчиков поступают в виброанализатор, где они усиливаются и после фильтрации в диапазоне частот 1,0-10,0 кГц поступают и запоминающее устройство. Определение положения зоны плавления осуществляют наложением на предварительно полученную развертку поверхности контролируемой области печи координат точек, уровень шума в которых более чем в 2 раза ниже заданного. 1 табл. € (Л оо ND СЛ О оо ГС